Cómo elegir un regulador de voltaje para una casa o apartamento privado

Estabilizador de voltaje: un dispositivo absolutamente necesario en cada hogar. En producción, también es necesario, pero aquí hablaremos específicamente sobre los estabilizadores domésticos, diseñados para proteger los aparatos y equipos domésticos de las sobrecargas de energía y el amperaje. Normalmente, el voltaje de línea es 220 o 380 V a una frecuencia de 50 Hz. Pero debido a diversos factores: conexión de consumidores de alta potencia, cargas máximas en las horas de la tarde o la mañana, accidentes en líneas eléctricas, la corriente puede desviarse de los parámetros de voltaje especificados en 25 a 40 en ambas direcciones.

Demasiado bajo, ya que un voltaje demasiado alto en la red es igualmente peligroso e indeseable para los electrodomésticos. Los saltos repentinos son doblemente peligrosos. Refrigeradores, televisores, bombas de uso doméstico y calderas, las computadoras simplemente pueden dejar de funcionar. Los circuitos de entrada pueden quemarse, la configuración compleja de la electrónica puede causar otros daños, que son bastante costosos de reparar.

¿Cómo funciona el regulador de voltaje

? Para determinar qué regulador de voltaje de la casa es mejor elegir, es necesario conocer los principios básicos de su funcionamiento, qué son los estabilizadores y qué parámetros son importantes. , y de lo que no se puede prestar atención.

En esencia, el estabilizador es un transformador ajustable con retroalimentación. La corriente alterna de la línea ingresa al devanado primario y excita aproximadamente la misma corriente en el devanado secundario, al que están conectados los consumidores. Si se cambia el número de giros en la bobina primaria, entonces la corriente en el secundario, en la que el número de giros de trabajo permanece igual, cambia en consecuencia. Se construye el cambio en la relación del número de vueltas y el trabajo de los transformadores ajustables.

El acoplamiento inductivo es muy confiable y no permite el contacto directo de los devanados, solo por medio de un núcleo de metal. Dichos transformadores le permiten cambiar instantáneamente los parámetros de la corriente de salida, solo necesita ajustar el control del dispositivo colector de corriente dependiendo de la tensión en la red de suministro, de modo que cuando la corriente cae en la carretera en el bobinado secundario aumenta, y cuando se supera la tensión, ésta disminuye.

Un transformador controlado es la base de todos los estabilizadores domésticos. Las diferencias en ellos se relacionan solo con los esquemas de control.

Tipos de reguladores de voltaje

En el mercado prevalecen dos tipos de estabilizadores: electromecánicos y electrónicos.

Estabilizadores de voltaje electromecánicos

En los estabilizadores electromecánicos, la corriente en la bobina está regulada por un control deslizante de contacto que se mueve a lo largo de la superficie, cambiando el número de vueltas de trabajo. El que recuerda un curso escolar de física puede imaginar un reóstato de experimentos en clase. De manera similar, el regulador de voltaje electromecánico funciona, solo el deslizador se mueve no a mano, sino por medio de un motor eléctrico.

Los estabilizadores electromecánicos son muy confiables y le permiten cambiar suavemente el voltaje en la bobina secundaria. Pero con su simplicidad, también tienen una serie de inconvenientes:

• , como la mayoría de los dispositivos mecánicos, tienen una inercia notable: el retraso cuando se activa es notable a simple vista;
• los contactos de carbono se desgastan con el tiempo y requieren reemplazo;
• El ruido en el trabajo es apenas audible, pero todavía hay ruido.

Antes de elegir un regulador de voltaje de tipo electromecánico, es necesario comparar la velocidad de respuesta especificada en el certificado del producto en unidades de V / s. Cuanto mejor es este indicador, mejor es el estabilizador para instrumentos sensibles.

Reguladores de voltaje electrónicos

Los estabilizadores electrónicos funcionan de manera algo diferente. La retroalimentación y la conmutación se realizan utilizando los circuitos de tiristores, cuernos de siete o relés , que cambian el número de devanados conectados a la red. Tales estabilizadores funcionan de manera absolutamente silenciosa, no calientan y tienen una velocidad de operación muy alta. Pero incluso aquí no faltaron defectos: los estabilizadores electrónicos regulan el voltaje de salida en pasos. Aunque las gotas no son demasiado grandes, pueden hacer una discordia en el trabajo de la electrónica o los motores.

Reguladores de voltaje ferromagnéticos

Los estabilizadores ferromagnéticos son dispositivos que prácticamente no se producen para fines domésticos, aunque aún se pueden encontrar modelos tempranos que fueron muy populares hace décadas. Su trabajo se basa en cambiar la posición del núcleo ferromagnético en relación con las bobinas. El sistema es muy confiable, pero engorroso y ruidoso. Las principales desventajas son el trabajo solo bajo carga y la posible distorsión de las características sinusoidales. Para aparatos electrónicos modernos y electrodomésticos, no son adecuados, pero para motores eléctricos potentes, herramientas manuales y máquinas de soldadura, su uso es bastante aceptable.

Cómo elegir un regulador de voltaje según los parámetros

Hay solo unos pocos parámetros realmente importantes que caracterizan la eficiencia del estabilizador y la conveniencia de su uso. Estos son:

• número de fases;
• potencia;
• rango de ajuste;
• velocidad de respuesta;
• protección contra sobrecargas ;
• método de conexión.

El regulador de voltaje que se elige para una casa privada solo puede resolverse definiendo adecuadamente el rango de tareas que realizará, habiendo considerado las principales características del complejo.

Estabilizador de red o troncal

De acuerdo con el método de conexión, los estabilizadores se dividen en troncales y en red. Los primeros se instalan en la entrada de la red eléctrica a la casa y regulan el voltaje aplicado a todos los consumidores sin excepción: iluminación, calefacción, sistemas de alarma y electrodomésticos. Como regla general, un hogar moderno es un sistema saturado de energía con un alto nivel de consumo de corriente. Por lo tanto, la potencia de los estabilizadores principales comienza a partir de 3 kW.

Los reguladores de red están diseñados para proteger uno, con menos frecuencia dos dispositivos del mismo tipo. Se incluyen en la salida normal y son un enlace intermedio entre el troncal y el consumidor. El poder de los estabilizadores de red es relativamente pequeño, pero puede haber varios de ellos en la casa.

Estos son dispositivos relativamente económicos que le permiten proteger equipos complejos y costosos en el caso de que no haya un estabilizador de tronco o que las cargas sean muy grandes. Los estabilizadores de red se instalan tanto en edificios residenciales como en oficinas, hospitales, puntos de contacto, donde operan muchos equipos electrónicos de alta precisión sensibles a caídas de voltaje.

Número de fases del estabilizador

Uno de los principales parámetros determinantes al decidir qué estabilizador de voltaje es el mejor para su hogar. Se requiere un estabilizador con una conexión recomendada de 220 V para una red monofásica. Controlando el voltaje en toda la casa.

Se debe saber que la mayoría de los estabilizadores domésticos de pequeña y mediana potencia son tres monofásicos sincronizados en un paquete común. Para alta potencia, usualmente se usan tres transformadores, ensamblados en el mismo núcleo. Son más fiables y fáciles de ajustar.

Potencia

Para entender cómo elegir un regulador de voltaje para una casa privada, debe saber exactamente cuánta electricidad se consume en la casa de manera teórica y práctica. El primer dígito se determina de manera muy simple: los poderes de todos los consumidores, desde una bombilla a una bomba de pozo y una máquina de soldar en un garaje, se agregan aritméticamente. Esta figura muestra la cantidad de energía que se necesita con todos los dispositivos encendidos simultáneamente.

Pero este indicador no es el límite superior: muchas herramientas y electrodomésticos están equipados con motores eléctricos que, cuando se ponen en marcha, consumen mucha más corriente que durante la operación, incluso con la carga máxima. Esta llamada potencia reactiva lleva al hecho de que el consumo total aumenta significativamente.

El siguiente paso es multiplicar la potencia de cada dispositivo con un motor eléctrico tomado en kVA (indicado en el pasaporte) por 2 y sumarlo al dígito existente. Luego incremente el resultado en otro 25% en caso de circunstancias imprevistas. Después de tan difícil a primera vista, los cálculos, se obtiene el estabilizador de potencia real, que debe instalarse en la casa.

Consumo de energía (W.) del popular equipo industrial y de construcción:

Consumo de energía (W.) de los aparatos eléctricos de uso doméstico:

La potencia promedio de un estabilizador trifásico en una casa de un piso con un garaje y un conjunto completo de electrodomésticos apenas supera los 10 kW. No es mucho y no es demasiado caro. Para un apartamento de dos o tres habitaciones, 5 kW es suficiente, y para una mansión de dos pisos se necesita un estabilizador de 15 a 25 kW.

Pero al elegir un estabilizador de potencia, también es necesario prestar atención al rango de ajustes de voltaje. Debe estar en el rango de 150 a 250 V. Solo en esta parte de la línea de posibles desviaciones la capacidad del estabilizador corresponde al máximo indicado en el pasaporte. Si el fabricante ha especificado un rango más amplio, por ejemplo 140-280 V, aún mejor, su hogar estará protegido de manera más confiable. Pero al mismo tiempo el costo del dispositivo aumenta ligeramente.

Pero el precio no es el factor principal. No se recomienda comprar un estabilizador con un rango mínimo de ajustes, por ejemplo, 280 - 240 V, a menos que sea una red, si la casa tiene un troncal común. Dichos dispositivos no son demasiado caros, pero pueden igualar el voltaje solo dentro de límites estrechos.

Para casos especiales, cuando las desviaciones en el suministro de la red eléctrica pueden ser más de 120 V (en el lado inferior), se utilizan estabilizadores complejos y costosos que pueden operar en este rango. Suelen ser instalaciones combinadas con ajuste electromecánico y electrónico, operando en paralelo. Pero una técnica de este tipo rara vez se requiere, por lo que el comprador promedio prácticamente no está interesado en ella.

Por la potencia, cada línea del fabricante tiene estabilizadores monofásicos de hasta 10 kVA y trifásicos de 5 a 30 kVA. Elíjalos, centrándose en el método de cálculo anterior, puede cualquier persona, no necesariamente un electricista profesional. No vale la pena comprar estabilizadores con una capacidad de 35-100 kVA para el hogar o la cabaña. Están diseñados para su instalación en oficinas y centros comerciales, talleres y otros objetos con un alto consumo de corriente. Además, son masivos y costosos, y no es práctico pagar por el exceso de capacidad que nunca se utilizará.

Exactitud de los parámetros de salida

Ningún estabilizador entrega exactamente 220 V. Siempre hay una variación en el rendimiento. Los estándares gubernamentales permiten desviaciones de hasta el 10% en ambas direcciones. Como regla general, incluso los equipos muy sensibles, incluidos los inversores, las computadoras y los dispositivos de comunicación con tales distorsiones de los parámetros, funcionan de manera bastante confiable. Los consumidores domésticos fueron diseñados originalmente para tales desviaciones y tampoco presentan problemas de funcionamiento.

De acuerdo con la precisión de la tensión de salida, los estabilizadores electromecánicos producen en realidad 220 ± 3% V, y los electrónicos - 220 ± 1% V, pero su tiempo de respuesta es de un orden de magnitud o incluso dos menores. Si el controlador electrónico es capaz de cambiar la tensión de salida por centésimas de segundo, entonces la electromecánica pasará de 0,5 a 1-2 segundos.

Sistemas de protección de estabilizadores

Al igual que los transformadores, los sistemas de protección son obligatorios para todos los tipos de estabilizadores. Su diagrama esquemático y sus tareas son aproximadamente iguales, funcionan cuando la corriente de suministro excede los límites de cargas permitidas y desconecta al consumidor de la red. Cuando la corriente de suministro vuelve a la normalidad, el flujo se restaura automáticamente.

También hay un sistema de protección eficaz para un estabilizador: es un dispositivo bastante complejo con una masa de electrónica sensible a las sobrecargas de voltaje y corriente. En el caso de un cortocircuito en la red, puede producirse un salto brusco en la corriente, que literalmente puede quemar los circuitos.

El sistema de autoprotección desconectará el devanado primario y el sistema de ajuste de la corriente de suministro hasta que se restauren sus parámetros normales. La inclusión del estabilizador en el trabajo generalmente también se realiza en modo automático, pero también hay modelos con encendido manual después de una parada de emergencia.

Funciones y opciones adicionales

Considerando el problema de elegir un regulador de voltaje para un apartamento o casa, no se deben perder de vista una serie de funciones adicionales que simplifican el funcionamiento, lo hacen más seguro y amplían la funcionalidad de la instalación.A menudo, de dos estabilizadores de la misma fase, potencia y rango de ajustes, vale la pena elegir el que tiene más funciones, aunque cueste un poco más.

Voltímetro y amperímetro

Los estabilizadores domésticos están necesariamente equipados con dispositivos de medición, voltímetros y amperímetros, como opción. Los dispositivos muestran la tensión de salida después de la estabilización y la intensidad de corriente de cada fase. Si necesita conocer el voltaje en la red eléctrica, entonces en algunos estabilizadores existe la oportunidad: solo presione un botón especial y el voltímetro cambia para medir los parámetros de la red de entrada. La mayoría de los estabilizadores domésticos están equipados con voltímetros y amperímetros analógicos (analógicos) de una precisión suficientemente alta.

Pero recientemente, muchos fabricantes de estabilizadores han cambiado a dispositivos digitales: esto mejora enormemente el diseño y, por supuesto, le permite aumentar el costo de instalación. Aunque la precisión de la medición no tiene un gran impacto, al controlar el funcionamiento de un estabilizador doméstico, las décimas y centésimas de unidades no desempeñan un papel especial.

Muchos estabilizadores están equipados con alarmas LED que pueden alertarlo sobre el funcionamiento normal del dispositivo, salir del modo, sobrecargas críticas y otras condiciones tanto de la red como del propio dispositivo. Cada fabricante utiliza la cantidad de LED y sus colores, lo que le parece el más conveniente. Antes de usar el estabilizador, es necesario familiarizarse con el valor de cada luz y su modo de funcionamiento: luminiscencia, parpadeo, la frecuencia de los destellos.

Los estabilizadores funcionan en modo automático y no se ofrece la posibilidad de ajuste manual. Pero los dispositivos de control realizan una función suficientemente importante: siempre es posible determinar el rango de desviación de voltaje y corriente para cada una de las fases y desconectar al consumidor que no puede trabajar en estas condiciones. También puede monitorear visualmente la potencia total de la corriente en la red doméstica, usando los datos de los dispositivos de control y la fórmula P = UI .

Capacidad para cambiar el retraso en la aparición de voltaje en la salida

Otra opción conveniente es el botón para el retraso del voltaje de salida. Es necesario que todos los circuitos del estabilizador queden fuera de servicio después de la puesta en marcha y suministren la corriente requerida a la red. Por lo general, esto requiere un estabilizador del nivel doméstico de 5 a 7 segundos. Pero con un alto nivel de consumo de energía en la red doméstica, esta vez puede no ser suficiente, el botón le permite extenderlo a unos pocos minutos y eliminar posibles arranques falsos.

Modo de derivación

Es muy conveniente si tiene una función de derivación, es decir, las condiciones para el flujo de corriente continua, evitando todos los circuitos de ajuste y el equipo del transformador. Esto es muy conveniente cuando la tensión de alimentación es mucho más baja que el rango de operación permitido o si necesita conectar un dispositivo que exceda el nivel crítico del estabilizador en la alimentación. En este caso, el interruptor permite que la corriente eléctrica vaya directamente al consumidor, y el estabilizador está en modo de espera.

Ventilador de enfriamiento forzado

Aproximadamente hasta una potencia de 10 kVA, los estabilizadores se enfrían mediante corrientes de convección que circulan libremente a través de las aberturas de ventilación de la carcasa. Las unidades de mayor capacidad están equipadas con ventiladores de acción forzada.

Características de instalación y conexión

Como regla general, la conexión de los estabilizadores no es difícil, especialmente la red y la principal monofásica. Los reguladores de red están conectados a una toma de red doméstica regular. Tienen los mismos enchufes (uno, dos o más, según la potencia), a los que se puede conectar cualquier dispositivo del nivel doméstico.

Los estabilizadores de troncales se conectan mediante un bloque de terminales de 5 clavijas. Dos: para el cableado de la red, dos: para ingresar a la red doméstica y uno para la conexión a tierra (obligatorio). Cuando instale el estabilizador cerca del punto de entrada de la línea de cable en la casa, puede conectarlo usted mismo. Pero al mismo tiempo es necesario desconectar el interruptor automático principal (interruptor de cuchilla). Bajo voltaje para hacer la conexión es extremadamente peligroso e inaceptable de acuerdo con todas las normas de seguridad.

Coloque un estabilizador de cualquier potencia después del medidor. El estabilizador trifásico está equipado con un bloque de nueve pines. Conéctalo a un electricista profesional, utilizando herramientas especiales. Estabilizadores instalados en la pared o en el piso, dependiendo de la potencia y las opciones.

Por regla general, su funcionamiento se permite solo a temperaturas positivas y humedad normal.En T ≥ +40 ⁰ C, la protección térmica del dispositivo puede funcionar, por lo tanto, el estabilizador debe instalarse lejos de los aparatos de calefacción en lugares cerrados a la luz solar directa.