Словарь терминов стабилизаторов напряжения

Самостоятельный выбор стабилизатора не обходится без ознакомления с различными информационными материалами и инструкциями, которые, как правило, насыщены технической терминологией, не всегда понятной далеким от электротехники людям.

В этой статье мы постарались собрать и объяснить самые распространённые термины, связанные со стабилизаторами напряжения. Для удобства они сгруппированы в алфавитном порядке.

А

Автоматический выключатель (автомат) – контактный коммутационный блок, устанавливаемый в электрической цепи для защиты от токов перегрузки и токов короткого замыкания. В случае превышения током допустимого значения (номинала автомата) нагрузка, например, стабилизатор, будет автоматически обесточена. При необходимости автоматический выключатель может быть включен/отключен вручную.

Автотрансформатор – основной элемент ряда стабилизаторов, представляет собой трансформатор, первичная и вторичная обмотка которого связанны напрямую и имеют несколько выводов, отличающихся между собой значением напряжения.

Активная мощность – вид мощности, фактически являющийся скоростью потребления электроэнергии и характеризующий процесс её преобразования в другие виды энергии: тепловую, световую, механическую и т.д. Активная мощность измеряется в Ваттах (Вт) и обычно указывается в технических характеристиках различного оборудования.

Активная нагрузка – совокупность электроприборов, потребляющих только активную мощность и не имеющих в своём составе индуктивных и ёмкостных элементов. К таким изделиям относится большинство устройств, преобразующих электрическую энергию в свет и тепло, например, электрообогреватели, утюги, лампы накаливания, электрочайники. При подсчете суммарной мощности для подобного оборудования полную мощность можно принять равной активной.

Асинхронный двигатель – наиболее распространённый в бытовой технике преобразователь электрической энергии переменного тока в механическую. Его надёжность и долговечность напрямую зависит от качества питающего напряжения. Дополнительно стоит отметить, что асинхронные двигатели отличаются высокими пусковыми токами.

Б

Байпас – функция стабилизатора, позволяющая пустить сетевое напряжение в обход его электронных блоков. Иными словами, в режиме байпас питание нагрузки, при работающем стабилизаторе, осуществляется напрямую от сети. Байпас может включаться как автоматически, например, при поломке одного из узлов стабилизатора, так и вручную с помощью выключателя или через функциональное меню.

Быстродействие – один из важнейших параметров стабилизатора, складывается из двух показателей: времени реакции и скорости стабилизации. Фактически. быстродействие - это время, затрачиваемое стабилизатором на выравнивание скачков сетевого напряжения или, иначе, время, необходимое для установления номинального (максимально приближенного к номинальному) значения выходного напряжения при отклонениях входного. Надежность защиты и спектр допустимого для подключения оборудования увеличивается пропорционально росту быстродействия стабилизатора.

В

Время реакции (срабатывания) – время, требуемое стабилизатору для реагирования на изменение сетевого напряжения, измеряется в миллисекундах. Чем ниже время реакции, тем меньше риск повреждения, защищаемого стабилизатором оборудования при сетевом перепаде.

Выходная мощность – значение мощности, которую стабилизатор может отдать подключенным потребителям. Если потребляемая нагрузкой мощность окажется больше выходной мощности стабилизатора, он отключится вследствие перегрузки или вообще выйдет из строя.

Д

Двойное преобразование энергии – способ стабилизации электрической энергии, заключается в двукратном видоизменении напряжения: из входного переменного – в промежуточное постоянное, а затем вновь в выходное переменное. Такой алгоритм работы отлично зарекомендовал себя в источниках бесперебойного питания, после чего был использован в передовых инверторных стабилизаторах.

Дискретное (ступенчатое) регулирование – способ стабилизации напряжения за счёт переключения обмоток автотрансформатора и выбора той, напряжение на которой наиболее близко к номинальному. Основное преимущество такого способа – минимальное время срабатывания. Главные недостатки: ступенчатые скачки выходного напряжения, невысокая точность стабилизации и сохранение искажений входного сигнала в выходном.

Дискретный (электронный) стабилизатор – устройство, построенное на базе дискретного принципа стабилизации напряжения. Коммутация контуров автотрансформатора в таких аппаратах осуществляется с помощью электронных ключей. Дискретные модели обладают хорошими показателями быстродействия, но не могут гарантировать максимальную точность стабилизации и безразрывное электропитание с напряжением идеальной синусоидальной формы.

З

Заземление – соединение разъёма «РЕ» или, при его отсутствии, корпусного контакта стабилизатора с заземляющим проводником. Производится с целью защиты от возможного попадания электрического тока на металлический корпус устройства.

Запас мощности – величина, закладываемая сверх расчётной мощности нагрузки и позволяющая защитить стабилизатор от возможных эксплуатационных перегрузок. Рекомендуемое значение запаса – 20-30% от мощности, фактически требуемой подключаемому электрооборудованию.

И

Искажение синусоидальной формы напряжения – отклонение графика изменений переменного напряжения с течением времени от графика идеальной синусоиды.

Инверторный стабилизатор – инновационное устройство, принцип работы которого построен на базе двойного преобразования энергии. Конструктивно инверторные стабилизаторы кардинально отличаются от приборов других типов и, превосходя их по всем техническим характеристикам, являются эталоном защиты для любого оборудования. Кроме того, уникальная электронная схема инверторных моделей не имеет недостатков, осложняющих применение других видов стабилизаторов.

К

Качество электроэнергии – степень соответствия сетевой электроэнергии установленным значениям. В Российской Федерации допускаются отклонения не более ±10 % по напряжению и ±0,2 Гц по частоте.

Класс защиты (IP - Ingress Protection) – характеристика, отражающая уровень защиты устройства от попадания внутрь корпуса твердых частиц (пыли, грязи) и влаги.

Короткое замыкание (КЗ) – контакт двух точек цепи с разными потенциалами, например, вследствие ошибочного соединения фазного проводника с нейтральным. Сопровождается КЗ резким и многократным увеличением силы тока, что не только нарушает функционирование электрической сети и выводит из строя различную технику, но и опасно для человека, а также может послужить причиной пожара.

Коэффициент мощности (сos(φ)) – величина, характеризующая любое потребляющее переменный ток устройство с точки зрения наличия в нем реактивной мощности. Численное значение cos(φ), равное отношению активной мощности к полной мощности, обычно указывается в технической документации, сопутствующей электрооборудованию (может обозначаться как Power Factor или PF).

Коэффициент полезного действия (КПД) – величина, указывающая на эффективность работы стабилизатора. Определяется как соотношение полезно использованной энергии к суммарному использованному количеству энергии. По данному параметру определяется экономичность стабилизатора – чем КПД выше, тем меньше потребляемой устройством электроэнергии (а значит и денег за её оплату) рассеивается в процессе работы.

Л

Линейное напряжение – напряжение между двумя фазными проводниками, в стандартной сети переменного тока равняется 380/400 В.

Н

Навесной стабилизатор – стабилизатор, предназначенный для навесного размещения на вертикальной поверхности.

Нагрузка – для стабилизатора это понятие можно рассматривать как совокупность подключаемых к нему устройств, либо как совокупность вообще всех устройств, требующих стабилизации питающего их напряжения.

Напольный стабилизатор – стабилизатор, подразумевающий установку на горизонтальную плоскость.

Нейтральный (нулевой) проводник – в электрической сети переменного тока проводник, имеющий нулевой потенциал относительно источника питания и фазного проводника. Напряжение между нейтральным и фазным проводниками стандартной сети составляет 220/230 В. Согласно требованиям цветовой маркировки нейтральный провод должен быть синего или бело-синего цвета. Буквенное обозначение – «N».

О

Однофазный стабилизатор – устройство, рассчитанное на подключение к однофазной сети (220/230 В) и предназначенное для защиты однофазных нагрузок (большинство бытовых электроприборов).

П

Перегрузочная способность – промежуток времени, в котором стабилизатор функционирует, несмотря на превышение мощностью нагрузки его номинальной выходной мощности. ,

Перепад (скачок) напряжения – резкое уменьшение или увеличение значения напряжения в электрической сети.

Полная мощность – мощность, на основе значения которой строится номенклатура (модельные ряды) большинства производителей стабилизаторов напряжения. Измеряется в Вольт-Амперах (ВА) и не равна активной мощности в Ваттах (кроме случая активной нагрузки). Зависимость полной мощности от активной выражается по формуле: ВА=Вт/cos(φ).

Предельный диапазон входного напряжения – минимальное и максимальное значения входного напряжения, при которых стабилизатор функционирует, но с выходным напряжением отличным от номинального. Разница между фактическим напряжением и номинальным в такой ситуации зависит от отклонения сетевого сигнала относительно рабочего диапазона.

Пусковые токи – токи, потребляемые некоторыми электроприборами в момент запуска и превышающие номинальное значение в несколько (до 8) раз. Характерны в первую очередь для электродвигателей и, соответственно, для всего оборудования, имеющего в своём составе электродвигатель: насосы, компрессоры, стиральные машинки, холодильники, пылесосы и т.п. Необходимую для защиты таких потребителей модель стабилизатора следует определять исходя из максимального пускового значения мощности (указывается в техническом паспорте изделия).

Р

Рабочий диапазон входного напряжения – пределы сетевых значений, при которых стабилизатор обеспечивает номинальное выходное напряжение.

Реактивная мощность – доля полной мощности, которая в процессе работы электрооборудования не передается в нагрузку, а тратится на электромагнитное излучение. Чем выше коэффициент мощности (cos(φ)) прибора, тем ниже его реактивная мощность и тем больше энергии он преобразует в полезную работу.

Реактивная нагрузка – совокупность устройств, характеризующихся наличием высокого значения реактивной мощности, как следствие их полная и активная мощность существенно различаются. При выборе стабилизатора для такой техники следует обязательно перевести Вт в ВА. К реактивным нагрузкам в первую очередь относятся электродвигатели и приборы, имеющие в своём составе ёмкостные или индуктивные элементы.

Релейный стабилизатор – распространённый тип дискретного стабилизатора, в котором переключение обмоток автотрансформатора осуществляется с помощью электронных реле. Имеет ряд серьёзных недостатков, делающих его применение с современным чувствительным оборудованием не самым лучшим решением.

С

Сервопривод – блок, перемещающий подвижный контакт в электромеханическом стабилизаторе, состоит из механического привода, электромотора и платы управления.

Симисторный стабилизатор – дискретный стабилизатор, в котором для переключения обмоток автотрансформатора используются полупроводниковые ключи – симисторы. Стабилизаторы данного типа превосходят большинство релейных и электромеханических аналогов, но сохраняют основной недостаток дискретного способа регулирования: ступенчатые скачки напряжения, снижающие точность стабилизации.

Синусоидальная форма напряжения – колебания напряжения в сети переменного тока, имеющие форму синусоиды (плоская кривая функции синуса). Проще говоря, это форма переменного напряжения, графическое изображение которой соответствует графику синуса. Корректное и устойчивое функционирование большей части современного электрооборудования может гарантировать только электропитание с формой напряжения максимально приближенной к идеальной синусоиде – рис. 1.

Скорость стабилизации – величина, измеряемая в вольтах в секунду (В/с) и указывающая на время, необходимое стабилизатору для выравнивания выходного напряжения при искажениях входного. С ростом скорости стабилизации увеличивается и быстродействие устройства. Обратите внимание – инверторные стабилизаторы не имеют параметра «скорость стабилизации», так как в них, благодаря двойному преобразованию энергии, выходное напряжение имеет номинальное значение постоянно, независимо от сетевого сигнала.

Стоечный (Rack) стабилизатор – стабилизатор, предназначенный для монтажа в стандартные телекоммуникационные 19-дюймовые шкафы и стойки.

Т

Тиристорный стабилизатор – стабилизатор со схемой подобной симисторному, главное различие заключается в том, что функцию полупроводниковых ключей, переключающих обмотки трансформатора, выполняют не симисторы, а тиристоры. Тиристорные модели сохраняют как преимущества дискретного регулирования напряжения, так и все его недостатки.

Точность стабилизации – максимально возможное отклонение выходного напряжения стабилизатора от установленного номинального значения, измеряется в процентах. Большинство современных стабилизаторов имеют показатели точности от 3% до 8%. Выделяются инверторные модели, их точность – 2%.

Трехфазный стабилизатор – устройство, рассчитанное на подключение к трехфазной сети (380/400 В). Может использоваться как для защиты мощных трехфазных потребителей, так и для защиты однофазных – при условии их равномерного распределения между питающими фазами. Стоит отметить, что существуют стабилизаторы, называемые «3 в 1», они включаются в трехфазную сеть, но имеют однофазный выход.

Ф

Фаза – проводник в цепи переменного тока, по которому электроэнергия следует от источника к потребителю. Обозначается буквой «L».

Фазное напряжение – напряжение между фазным и нейтральным проводником, используется в быту и в стандартной сети переменного тока, равняется 220/230 В.

Феррорезонансный стабилизатор – тип устройств, стабилизация напряжения в которых осуществляется за счет электромагнитного взаимодействия между дросселем с ненасыщенным сердечником и дросселем с насыщенным сердечником – эффекте феррорезонанса. Такие стабилизаторы практически не встречаются в наше время и считаются морально устаревшими.

Ц

Централизованное подключение стабилизатора – подключение мощного стабилизатора к общему сетевому вводу в квартиру, коттедж или офис, гарантирующее защиту всей электросети, а не отдельного потребителя.

Э

Электромеханический стабилизатор – стабилизатор, корректирующий напряжение специальным контактом, который, за счёт механического перемещения по обмотке, уменьшает или увеличивает коэффициент трансформации автотрансформатора. В современных устройствах передвижение указанного контакта осуществляет сервопривод с электронным управлением. Преимущество электромеханических моделей – плавная стабилизация с высокой точностью, недостаток – пониженное быстродействие, недостаточное для защиты многих видов современного оборудования.