Kvalita elektrické energie není abstraktní pojem, ale soubor určitých ukazatelů regulovaných normami GOST 32144-2013. Proto by se výrobci elektrických zařízení, aby zajistili funkčnost svých výrobků, měli řídit také normalizovanými vlastnostmi dodavatelských sítí. Ale co dělat v případech kapek nebo přepětí v elektrické síti, jejichž projev není předvídatelný? Nejoptimálnějším řešením tohoto problému je instalace třífázového stabilizátoru napětí.

Zařízení a princip činnosti

Jsou prováděny dvě varianty třífázových stabilizátorů:

  1. Rovnoměrný design zahrnuje tři kontury stabilizace nezávislé na sobě.
  2. Tři jednofázové stabilizátory (jeden typ), spojené "hvězdou" a umístěné v jednom stojanu.
Provedení 3-fázových stabilizátorů: jednoduché (1) a modulární (2) provedení

Jednotné konstrukce se zpravidla používají ke stabilizaci napájení nízkoenergetických spotřebičů. V tomto případě bude konstrukce monobloku levnější než modulární stabilizátory, a pokud jeden z normalizačních obvodů napětí selže, bude nutné opravit celou instalaci.

Hlavní výhodou modulární konstrukce je, že pokud jedna ze stabilizačních jednotek selže, funkce „obtoku“ zapne napájení přímo, obchází problémový modul. To neumožňuje přerušit dodávku elektřiny při provádění oprav a nevyžaduje dodávku celé konstrukce do dílny.

Co se týče principu činnosti třífázových stabilizátorů, je to stejné jako u jednofázových zařízení, o nichž jsme již uvažovali v jedné z předchozích publikací.

Typy třífázových stabilizátorů napětí

Klasifikace přístrojů zajišťujících normalizaci kvality elektrické energie je prováděna v závislosti na principu způsobu provozu a řízení. V současné době se používají následující typy stabilizátorů:

  • Elektronická (tyristorová) zařízení této skupiny jsou řízena automaticky, to znamená, že uživatel nemusí provádět žádné úpravy. Jsou široce používány k ochraně domácích elektrických spotřebičů před fázovým zkosením, přepětím atd.
  • Servomotorické (elektromechanické) třífázové modely jsou vyráběny pod provozním napětím 0, 4-11, 0 kV, zpravidla jsou určeny pro průmyslové použití.
  • Relé, nyní tento typ stabilizátorů je nahrazen modernějšími modely s elektronickými klíči.
  • Ferroresonance .
  • Střídač .

Stručně popište vlastnosti výše uvedených typů.

Relé

Základem zařízení v této skupině je diskrétní princip normalizace elektřiny. Přepínejte mezi vinutími bloků transformátoru, aby se zvýšila nebo snížila úroveň výstupních napětí, aby se maximálně přiblížily jmenovitým parametrům. Spínání vinutí se provádí pomocí výkonových relé, za jejichž provoz je elektronická řídicí jednotka zodpovědná.

Níže je fotografie jednofázového reléového modulu s označením hlavních prvků.

Hlavní prvky stabilizátoru relé

Legenda:

  • A - Elektronická řídicí jednotka pracuje.
  • B - Spínací jednotka.
  • C - Stabilizační transformátor.

Tyristor

Základní princip tohoto typu stabilizátoru je stejný princip jako modifikace relé. Jediný rozdíl je ve spínací jednotce, kde se místo výkonových relé používají elektronické klíče - tyristory nebo triaky (duální tyristory), což se odráží v názvu zařízení tohoto typu.

Přístroj Vektor Stabilizátor energie na elektronických klíčích

Legenda:

  • A - Autotransformer.
  • B - Elektronické klíče (v tomto modelu se používají triaky).
  • C - Řídící jednotka.

Někdy se tyristorové stabilizátory nazývají elektronické, což je také považováno za správné, protože tyristory jsou ve skutečnosti elektronické klíče.

Elektromechanické

Hlavním prvkem této konstrukce je autotransformátor vybavený sběračem proudu. Díky jejich pohybu se provádí plynulé řízení transformačního poměru, což umožňuje korigovat lineární napětí v jednofázových a třífázových sítích, což zajišťuje vysokou přesnost stabilizace.

U prvních modelů tohoto typu bylo výstupní napětí řízeno ručně. Tento proces je dnes plně automatizován, pohyb kolektoru proudu na vinutí autotransformátoru je zajištěn servopohonem řízeným elektronickým regulátorem. Níže je uveden obrázek třífázového stabilizátoru elektromechanického typu a hlavních prvků jednoho z jeho modulů.

Vlastnosti konstrukce stabilizátoru relé

Legenda:

  • A - Servo, pohyblivý kolektor proudu.
  • B - Poplatek za správu.
  • C - Mechanismus sběru proudu.
  • D - Autotransformer.

Ferroresonance

Tento typ může být bez nadsázky nazýván předchůdcem normalizátorů napětí v domácnosti. V naší zemi se jejich rozšířené užívání začalo v polovině 50. let minulého století, kdy se širokopásmové televizory a další domácí spotřebiče staly dostupné pro širokou veřejnost.

Provoz tohoto zařízení je založen na ferorezonančním efektu, během kterého je vytvořena elektromagnetická interakce dvou tlumivek s nasycenými a nenasycenými jádry. Hlavní prvky tohoto provedení jsou uvedeny níže.

Hlavní prvky stabilizátoru ferroresonantu

Legenda:

  • A - Transformátor.
  • B - škrticí klapka s saturovatelným jádrem (výstup).
  • C - Škrticí klapka s nenasycitelným jádrem (vstup).
  • D - Vyhlazení kondenzátoru.

Střídač

Toto je nejmodernější vývoj normalizátorů síly. Princip činnosti těchto zařízení se zásadně liší od dřívějších verzí. Je založen na dvojité konverzi. To znamená, že v první fázi je vstupní střídavý proud konvertován na stejnosměrný proud. Ve druhé fázi se reverzní inverze provádí do sinusového napětí s maximální aproximací k nominálním parametrům elektrické sítě.

Blokové schéma a stabilizátor měniče zařízení

Legenda:

  • A - Vstupní filtr.
  • B - Jednotka pro převod a korekci síťového napětí.
  • С - Kontrolní blok a výkonné prvky v něm zahrnuté.
  • D - Elektronický ovladač klíčů.
  • Е - Vyhlazení kapacitního filtru.
  • F - Převodník měniče.

Hybridní zařízení

Typy hybridních zařízení kombinují vlastnosti dvou stabilizátorů, například elektromechanických a tyristorových. Při malých přepětí se normalizace provádí pomocí elektromechanické komponenty, když hladina překročí provozní rozsah, přepínače elektronů přepínají vinutí transformátoru. Díky této kombinaci vám hybridní stabilizátory umožňují využít jednoho nebo jiného způsobu normalizace napětí, nicméně je třeba mít na paměti, že nevýhody jsou také shrnuty.

Výhody a nevýhody

Nabízíme Vám seznámení se s klady a zápory různých typů normalizátorů napětí uvedených výše. Začněme s typem relé :

  1. Mezi výhody patří: relativně nízká cena a rychlost (do 20, 0 - 40, 0 ms).
  2. Nevýhody:
  • Nevhodné pro průmyslové použití z důvodu nedostatečného výkonu.
  • Velká diskrétnost a chyba, druhá může být na úrovni 7, 5%.
  • Malá odolnost proti přetížení (cca 120% -160%).
  • Použití mechanických kontaktů výrazně snižuje životnost (zpravidla ne více než 5 let).

Nyní vezměte v úvahu vlastnosti modelů, ve kterých se používají elektronické klíče:

  1. Pros:
  • Vysoká rychlost (cca 20 ms).
  • Velký pracovní zdroj (asi 10 a 20 let).
  1. Hlavní nevýhody: vysoké rozlišení a nízká odolnost proti přetížení.

Elektromechanická zařízení mají také své silné a slabé stránky.

  • Plynulá změna úrovně napětí.
  • Vysoký výkon a nízká stabilizace.
  • Odolnost proti přetížení může být 500% -1000%.
  • Široká škála provozních teplot (od -25 ° C do 55 ° C) a dlouhá životnost (30 let a více).

Pokud jde o nevýhody, existují pouze dva elektromechanické modely: značná hmotnost a vysoké náklady.

Ferroresonantové regulátory napětí mají nejdelší životnost (až 50 let), malou úroveň chyb (cca 1%) a poměrně přijatelnou odolnost proti přetížení (až 300%). Tento typ má však specifické nevýhody, a to charakteristický hukot během provozu, velkou hmotnost a velikost, jakož i relativně vysoké náklady.

Modely invertorů mají širší rozsah vstupních napětí než jiné modifikace normalizátorů. Navíc poskytují vysokou přesnost výstupního napětí (chyba je nejvýše 1%) a jeho plynulá regulace. Invertorová zařízení mají nízkou hmotnost, malou velikost a značnou životnost (až 25 let provozu). Relativně malá marže výstupního výkonu bohužel neumožňuje použití takových modelů v průmyslových podnicích a zařízeních.

Pokud jde o hybridní modely, jejich výhody a nevýhody jsou určeny komponenty.

Schémata zapojení

Připojení stabilizátorů ke třem fázím se provádí v souladu s přiloženým návodem, příklad typického okruhu je uveden níže.

Typické spojení 3-fázového stabilizátoru

Pokud jsou připojeny 3 jednofázové jednotky k normalizaci sítě 380 V nebo k průmyslovému vybavení s vyšším napětím, může být aktivováno níže uvedené schéma zapojení.

Připojení 3 jednofázových stabilizačních jednotek

Pro zajištění spolehlivé ochrany zařízení, napájeného třífázovou sítí, stabilizovanou třemi samostatnými jednofázovými zařízeními, je nutné použít synchronizační jednotku. Příklad takového spojení je uveden níže.

Připojení 3 modulů pomocí synchronizační jednotky

Legenda:

  • A - Elektroměr.
  • B - Blok synchronizace.
  • C - Rozvaděč pro připojení zátěže.
  • D, E, F - Jednofázové normalizační moduly napětí.

Jak si vybrat - hlavní kritéria

Při výběru stabilizátoru uveďte seznam faktorů, které vyžadují zvláštní pozornost:

  1. Typ elektrické sítě, v závislosti na tomto použití jednofázové nebo třífázové normalizátory.
  2. Kvalita napájení . To znamená, v jakém širokém rozsahu dochází k kolísání napětí. Vybraný model s odpovídajícími ukazateli.
  3. Celkový výkon zátěže musí odpovídat jmenovitému výkonu normalizátoru. Pokud je například celkové zatížení 3 kW, mělo by být zařízení navrženo pro výkon 3 nebo více kilowattů. Pro zvýšení spolehlivosti ochrany elektrických spotřebičů se doporučuje mít rezervu výkonu.
  4. S jakou rychlostí zařízení reguluje napětí, pokud je tento parametr kritický, je třeba dát přednost modelům relé, tyristoru nebo invertoru.
  5. Přesnost parametrů výstupního napětí (velikost chyby), se zvýšenými požadavky, se doporučuje používat vysoce přesné třífázové ferrorezonance nebo normalizátory měniče. Poskytují nejvyšší úroveň přesnosti.

Doporučujeme zacházet s produkty péče neznámých čínských značek, jejich jedinou výhodou je nízká cena. Současně z větší části nemohou zajistit stabilní napětí při přiblížení se jmenovitému zatížení.

Bude užitečné číst:

  • Kde instalovat stabilizátor napětí v soukromém domě?
  • Jak si vybrat regulátor napětí pro LCD TV?
  • Tyristorový výkonový regulátor to dělá sám

Kategorie:

Elektrikář