Подбор стабилизатора напряжения по автомату

Выбор стабилизатора напряжения по вводному автомату

Вводной автоматический выключатель служит не только защитой кабеля от короткого замыкания, но и физическим ограничителем тока, который вы вправе потреблять по договору с электросбытовой организацией. Устанавливают их не просто так, а исходя из мощности имеющего в населённому пункте трансформатора, сечения подводящих кабелей и общего состояния электрохозяйства населённого пункта. Поэтому их зачастую опечатывают. Другими словами, нельзя взять больше тока, чем позволяет вводной автомат.

Расчёт для однофазной сети

P = U*I, где P – мощность нагрузки, U – напряжение в сети, а I – сила тока

Пример: в щитке установлен однополюсный вводной автомат С25.

Номинальная мощность = Номинальное напряжение 220 В * Номинальный ток 25 А = 5500 ВА

В данном случае подойдёт стабилизатор напряжения мощностью от 5.5 кВА.

Расчёт для трёхфазной сети

P = √3*U*I, где P – мощность нагрузки, U – напряжение в сети, а I – сила тока

Пример: в щитке установлен трёхполюсный вводной автомат С32:

Номинальная мощность = 1,73 * Номинальное напряжение 380 В * Номинальный ток 32 А ≈ 21037 ВА

В данном случае подойдёт трехфазный стабилизатор напряжения мощностью от 21 кВА (а лучше три однофазных от 7 кВа каждый).

К рассчитанным выше значениям мощности стабилизатора лучше добавить некоторый запас, т.к. перегрузочная способность автоматического выключателя довольно велика, хотя и зависит от его время-токовой характеристики (B,C,D,K,Z) и температуры окружающей среды. Характеристка автоматического выключателя представляет собой зависимость скорости отключения от перегрузки. Эта тема очень обширна (подробно расписали здесь), вкратце скажу, что характеристика С подразумевает моментальное отключение автомата при превышении номинального тока не менее чем в 8 — 10 раз при 25 °C. При четырёхкратной перегрузке отключение будет происходить от 4 до 8 секунд! Это означает, что пусковые токи для этого автомата вообще нипочём. А если мы перегрузим автомат характеристики С в 1,5 раза, он отключится через 40 минут, и это при темпреатуре 25 °C. При низкой температуре отключение будет происходить ещё медленнее. То есть, если на улице мороз, а вы перегрузили ваш автомат характеристики С на 25% — он, скорее всего, не отключится вовсе. Стабилизаторов с аналогичной перегрузочной способностью не существует.

Вывод: Подавляющее большинство стабилизаторов напряжения даже близко не сравнятся по перегрузочной способности с автоматическим выключателем. Поэтому при расчёте мощности стабилизатора по вводному автомату необходимо заложить запас. Перегрузочная способность стабилизатора должна покрывать пусковые токи электродвигателей.

Другие способы подбора мощности стабилизатора

  • Замер с регистрацией параметров участка цепи в течение технологического цикла.
  • Расчёт мощности стабилизатора по электропотребителям:

Мощность стабилизатора = сумма мощностей всех потребителей * коэффициент одновременности + запас 15%

Поскольку все электроприборы в доме никогда не работают одновременно, в расчёте используются типовые значения коэффициента одновременности для жилой застройки:

Число электроприёмников Коэффициент одновременности
2

При использовании электрического отопления коэффициент одновременности следует принимать равным 0.8. Пусковые токи электродвигателей (насосы, мойки и т.д) не должны превышать значения перегрузочной способности стабилизатора.

Источник

Как определить мощность стабилизатора для дома по вводному автомату?

Первое с чем мы сталкиваемся при выборе стабилизатора напряжения — это какой мощности он необходим:

Во первых, чтобы не купить меньшей и не испытывать постоянного дискомфорта из-за его отключения по превышению мощности;
Во вторых, чтобы не купить чрезмерно большей и соответственно, переплатить кратно за то, чем не будем пользоваться

Надо учитывать еще то, что при подключении нагрузки большей мощности чем мощность стабилизатора, срок эксплуатации и ресурс данного оборудования будет ниже чем оборудование использующееся с запасом мощности!
В любом случае запас хорошо — его не может быть много, а вот использование в предел мощности — это плохо. но как найти «золотую середину»?
Чтобы определить потребляемую Вами мощность можно сложить суммарную мощность всех электропотребителей, но учитывайте, что работать они одновременно не будут и у большинства из них есть пусковые токи, что влечет превышение потребляемой мощности, указанной в паспорте.

Самый оптимальный и простой способ определить мощность необходимого стабилизатора для дома — это выбор по номинальному току, указанного на вводном автоматическом выключателе.

Если у Вас однофазная сеть, то считаем по формуле:

Пример: в щитке установлен однополюсный вводной автомат на 25 А:

Номинальная мощность = Номинальное напряжение 220 В * Номинальный ток 25 А = 5500 Вт

В данном случае подойдёт стабилизатор напряжения мощностью от 5.5 кВт.
Мощность стабилизатора производители указывают в кВА (кило Вольт Ампер), чтобы перевести кВт в КВА, необходимо разделить на косинус фи (cos φ) — коэффициент мощности, т.е. 5,5 кВт / 0,71 (при условии, что нагрузка имеет активную и реактивную составляющие) =

Если у Вас трёхфазная сеть (при равномерной нагрузке), считаем по формуле:

Пример: в щитке установлен трёхполюсный вводной автомат на 25 А:

Номинальная мощность = 1,73 * Номинальное напряжение 380 В * Номинальный ток 25 А = 16435 Вт, далее 16,5 кВт / 0,71 =

Опираясь на вышеуказанное и обратившись в любой из магазинов, Вы будете выглядеть как минимум знающим и разбирающимся в данном вопросе человеком.
И если Вам по тех. условиям выдана мощность 25 Ампер, то к сожалению больше чем 5500 Вт Вам потреблять не дано!

Источник

Как определить мощность стабилизатора для дома по вводному автомату?

Первое с чем мы сталкиваемся при выборе стабилизатора напряжения — это какой мощности он необходим:

Во первых , чтобы не купить меньшей и не испытывать постоянного дискомфорта из-за его отключения по превышению мощности;
Во вторых , чтобы не купить чрезмерно большей и соответственно, переплатить кратно за то, чем не будем пользоваться

Надо учитывать еще то, что при подключении нагрузки большей мощности чем мощность стабилизатора, срок эксплуатации и ресурс данного оборудования будет ниже чем оборудование использующееся с запасом мощности!
В любом случае запас хорошо — его не может быть много, а вот использование в предел мощности — это плохо. но как найти «золотую середину»?
Чтобы определить потребляемую Вами мощность можно сложить суммарную мощность всех электропотребителей, но учитывайте, что работать они одновременно не будут и у большинства из них есть пусковые токи, что влечет превышение потребляемой мощности, указанной в паспорте.

Самый оптимальный и простой способ определить мощность необходимого стабилизатора для дома — это выбор по номинальному току, указанного на вводном автоматическом выключателе.

Если у Вас однофазная сеть, то считаем по формуле:

Пример: в щитке установлен однополюсный вводной автомат на 25 А:

Номинальная мощность = Номинальное напряжение 220 В * Номинальный ток 25 А = 5500 Вт

В данном случае подойдёт стабилизатор напряжения мощностью от 5.5 кВт.
Мощность стабилизатора производители указывают в кВА (кило Вольт Ампер), чтобы перевести кВт в КВА, необходимо разделить на косинус фи (cos φ) — коэффициент мощности, т.е. 5,5 кВт / 0,71 (при условии, что нагрузка имеет активную и реактивную составляющие) =

Если у Вас трёхфазная сеть (при равномерной нагрузке), считаем по формуле:

Пример: в щитке установлен трёхполюсный вводной автомат на 25 А:

Номинальная мощность = 1,73 * Номинальное напряжение 380 В * Номинальный ток 25 А = 16435 Вт, далее 16,5 кВт / 0,71 =

Опираясь на вышеуказанное и обратившись в любой из магазинов, Вы будете выглядеть как минимум знающим и разбирающимся в данном вопросе человеком.
И если Вам по тех. условиям выдана мощность 25 Ампер, то к сожалению больше чем 5500 Вт Вам потреблять не дано!

Источник

Какой мощности выбрать стабилизатор?

Мощность является важнейшим параметром любого стабилизатора напряжения. Если она подобрана неверно, то прибор, независимо от топологии, точности и быстродействия, не сможет нормально функционировать и не справится со своими задачами.

В этой статье мы более подробно разберем вопрос правильного подбора стабилизатора напряжения по мощности.

Содержание

Алгоритм расчёта мощности стабилизатора

При подборе необходимой модели стабилизатора напряжения его неправильно рассчитанная мощность может привести к следующим последствиям:

  • стабилизатор с выходной мощностью, меньшей, чем требуется, будет постоянно отключаться или вообще не запустится, а возможно и выйдет из строя;
  • приобретение устройства с мощностью, намного превышающей требуемое значение, будет бесполезной тратой средств. Прибор в процессе работы будет недозагружен, что снизит его КПД.

Для определения актуальной мощности стабилизатора и правильного выбора подходящей модели рекомендуем придерживаться алгоритма, состоящего из трёх действий:

  1. Выяснить мощность нагрузки.
  2. Прибавить запас к значению мощности, потребляемой нагрузкой.
  3. Подобрать по итоговой величине подходящую модель стабилизатора.

Разберём три указанных пункта и проанализируем наиболее распространённые ошибки, сопутствующие каждому из них.

Выясняем мощность подключенной к стабилизатору нагрузки

Мощность нагрузки равняется сумме мощностей всех подключённых к стабилизатору устройств. Перед расчетом суммарного значения мощности необходимо выяснить энергопотребление каждого из потребителей. Это сделать очень просто: мощность электроприборов обычно указывается в технической документации и дублируется на заводской табличке, прикреплённой к изделию.

Несмотря на видимую простоту действия, на данном этапе можно совершить несколько серьёзных ошибок, которые повлекут за собой выбор стабилизатора, не подходящего под ваши задачи.

Особое внимание стоит обратить на оборудование, для которого указывается несколько мощностей: насосы, обогревательная, звуковая, климатическая техника и т.д. Важно различать мощность электрическую и мощность, выдаваемую изделием при выполнении своих прямых задач, например, тепловую – для нагревательных котлов, охлаждения – для кондиционеров, звуковую – для аудиосистем.

У электроприборов, конструкция которых содержит ёмкостные компоненты или электродвигатели, активная и полная мощности могут существенно различаться. Поэтому приобретение рассчитанного на 1000 ВА стабилизатора при нагрузке в 1000 Вт может стать неверным решением – прибор окажется перегружен со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Во избежание данной ошибки, следует перевести Ватты в Вольт-Амперы и проанализировать не только активную, но и полную мощность нагрузки. Перевод из Ватт в Вольт-Амперы осуществляется делением значения в Ваттах на специальный параметр – коэффициент мощности или cos(φ): ВА=Вт/cos(φ).

Сos(φ) отражает зависимость активной мощности устройства от полной. Чем ближе величина cos(φ) к единице, тем меньше энергии рассеивается в виде электромагнитного излучения и тем больше преобразуется в полезную работу.

Численное значение cos(φ) обычно (но не всегда) указанно в технической документации прибора, потребляющего переменный ток (может обозначаться как «cos(φ)», «Power Factor» или «PF»). Если производитель не предоставил информацию о коэффициенте мощности своего изделия, то для бытовой техники допустимо принять cos(φ) в пределах 0,7-0,8, кроме устройств, преобразующих электроэнергию в свет и тепло (лампы накаливания, электрочайники, утюги и т.д.), для них интервал значений коэффициента мощности – 0,9-1.

Современная техника, в первую очередь компьютеры, часто оснащается блоком питания с коррекцией коэффициента мощности, которая приближает данный параметр к единице – 0,95-0,99. Если уверенности в наличии такой функции (обозначается «PFC» или «ККМ») нет, то для cos(φ) рекомендуется применить значение из указанного в предыдущем абзаце типового диапазона.

Полную мощность нагрузки следует рассчитывать с использованием только значения коэффициента мощности оборудования, соответствующего этой нагрузке, а не с использованием значения входного коэффициента мощности стабилизатора!

Производители указанной техники иногда приводят максимальное энергопотребление непосредственно в характеристиках каждой модели, а иногда наоборот – дают только номинальное значение мощности, стараясь не привлекать внимание к неминуемым скачкам тока. Рекомендуем внимательно изучить сопутствующую любому оборудованию документацию и поискать информацию о фактической мощности, потребляемой устройством при пуске и в различных режимах работы. Мощность нагрузки определяется с использованием наибольшего из приведённых для каждого устройства значений!

Помимо механизмов с электродвигателями, высокие пусковые токи характерны и осветительным приборам. Причем не только с галогенными лампами и лампами накаливания, но и с популярным в последнее время светодиодными. Светодиоды не имеют пусковых токов, но большинство светильников, реализованных на их базе, снабжены конденсаторами, включение которых вызывает резкое увеличение потребляемого тока.

При выборе стабилизатора для защиты крупной светотехнической системы следует учесть, что значение мощности, возникающее при запуске такой системы, может многократно превышать номинальное.

Прибавляем запас по мощности

Правильно выбранный стабилизатор должен иметь выходную мощность, превышающую мощность, необходимую для электропитания нагрузки. Разница между мощностью стабилизатора и фактическим энергопотреблением нагрузки называется запасом мощности.

Рекомендуемый запас составляет 30% от величины энергопотребления нагрузки. Данное значение позволит:

  • подключить к устройству в процессе эксплуатации дополнительные приборы, мощность которых не учитывалась при изначальном расчёте нагрузки;
  • избежать перегрузки в случае сильного падения напряжения в электросети.

Дадим разъяснение по второму пункту. Дело в том, что мощность стабилизатора при выходе питающего напряжения из определённых пределов (рабочего диапазона) уменьшается. В частности, при 135 В в сети, стабилизатор вместо заявленных 500 ВА выдаст только 400 ВА и, соответственно, не сможет запитать предельную к его номиналу нагрузку.

Для некоторого оборудования рекомендуется заложить запас мощности свыше 30%. Это, например, кондиционеры или IT-техника. В первом случае, данное решение объясняйся ростом потребляемой кондиционером мощности в процессе эксплуатации устройства (вызвано неизбежным загрязнением фильтрующей сетки). Во втором случае – тенденцией к постоянному увеличению мощностей телекоммуникационного оборудования.

Подбираем модель стабилизатора

Для определения подходящей по мощности модели необходимо сверить мощностной ряд предлагаемых производителем стабилизаторов с энергопотреблением нагрузки – ближайшее в большую сторону значение в мощностном ряду и будет необходимой мощностью стабилизатора.

Пример подбора стабилизатора по мощности

Стабилизатор приобретается для одновременной защиты трех однофазных потребителей. Не будем акцентировать внимание на конкретном виде устройств, назовем их просто: потребитель 1, потребитель 2 и потребитель 3.

Согласно заводским паспортам:

  • номинальная мощность потребителя 1 составляет 600 Вт, потребителя 2 – 130 Вт, потребителя 3 – 700 Вт;
  • коэффициент мощности потребителей 1 и 2 равен 0,7, потребителя 3 – 0,95.

Определяем мощность нагрузки. Пусть потребитель 1 относится к категории оборудования, характеризующегося наличием высоких пусковых токов. При расчёте используем не его номинальную мощность, а максимальную – пусковую, равную согласно технической документации 1800 Вт. Используя вышеуказанную формулу, переведём мощность каждого потребителя из Вт в ВА:

  • 1800 / 0,7 = 2571,4 ВА – для потребителя 1;
  • 130 / 0,7 = 185,7 ВА – для потребителя 2;
  • 700 / 0,95 = 736,8 ВА – для потребителя 3.

Теперь определим суммарную потребляемую мощность планируемой нагрузки в Вт и ВА:

  • 1800 + 130 + 700 = 2630 Вт;
  • 2571,4 + 185,7 + 736,8 = 3493,9 ВА.

Дальнейший выбор стабилизатора будем проводить, учитывая, что полная мощность нагрузки на устройство составит 3493,9 ВА, а активная – 2630 Вт (обратите внимание на разницу значений в Вт и ВА).

Далее определяем запас мощности. Примем рекомендованную величину запаса мощности в 30% от энергопотребления нагрузки – для получения численного значения необходимого запаса умножим на 0,3 ранее рассчитанные суммарные мощности планируемой нагрузки:

  • 2630 х 0,3 = 789 Вт – запас активной мощности;
  • 34,939 х 0,3 = 1048,17 ВА – запас полной мощности.

Следовательно мощность нагрузки с учётом запаса составит:

  • 2630 + 789 = 3419 Вт;
  • 3493,9 + 1048,17 = 4542,07 ВА.

Теперь выберем модели однофазного стабилизатора с необходимой мощностью для электропитания нашей нагрузки (с учетом запаса), используя стандартный мощностной ряд однофазных инверторных стабилизаторов производства ГК «Штиль»:

Полная мощность, ВА Активная мощность, Вт
350 300
550 400
800 600
1000 800
1500 1125
2000 1500
2500 2000
3000 2500
3500 2750
5000 4500
7000 5500
8000 7200
10000 9000
12000 11000
15000 13500
20000 18000

Ближайшая с большей стороны к расчётным значениям мощность – 5000 ВА и 4500 Вт, следовательно, именно такой стабилизатор подходит для подключения потребителя 1, потребителя 2 и потребителя 3.

Предположим, что потребителя 1, потребителя 2 и потребителя 3 необходимо подключить не к однофазному, а к трехфазному стабилизатору. Стандартный мощностной ряд ГК «Штиль» для подобных устройств следующий:

Полная мощность, ВА Активная мощность, Вт
6000 5400
10000 8000
15000 13500
20000 16000

Нагрузку со значением полной мощности в 4542,07 ВА и активной – в 3419 Вт, возможно подключить к одной фазе трехфазного стабилизатора с выходной мощностью 15000 ВА / 13500 Вт, в котором отдельная фаза выдаст максимально – 5000 ВА / 4500 Вт.

Выбрать менее мощную модель стабилизатора позволит распределение нагрузки, то есть подключение каждого потребителя к отдельной фазе. Наибольшая нагрузка будет на фазе, питающей потребитель 1, энергопотребление которого – 1800 Вт / 2571,4 ВА.

Рассчитаем необходимый потребителю 1 запас мощности (примем рекомендованное значение запаса в 30%):

  • 1800 х 0,3 = 540 Вт – запас активной мощности;
  • 2571,4 х 0,3 = 771,4 ВА – запас полной мощности;
  • 1800 + 540 = 2340 Вт – активная мощность потребителя 1 с учётом запаса;
  • 2571,4 + 771,4 = 3342,8 ВА – полная мощность потребителя 1 с учётом запаса.

Значит, максимально возможная нагрузка на одну фазу стабилизатора при условии подключения трех потребителей к различным фазам может составить: 3342,8 ВА / 2340 Вт.

Выберем модель стабилизатора с выходной мощностью 10000 ВА / 8000 Вт, в которой допустимая нагрузка на одну фазу приблизительно равна 3333 ВА / 2666 Вт. В данном случае допустимо выбрать стабилизатор с полной мощностью чуть меньшей, чем расчётная – фактически это снизит запас по мощности для потребителя 1 на 1-2%.

Подробнее с модельным рядом инверторных стабилизаторов «Штиль» можно ознакомиться, перейдя по ссылке:
Cтабилизаторы напряжения «Штиль» инверторного типа.

Подводим итог

Во избежание ошибок при определении мощности стабилизатора и траты денег на прибор, который в итоге окажется бесполезным, необходимо:

  • использовать при расчёте мощности нагрузки значение мощности, потребляемой электроприбором из сети, а не значение мощности, характеризующей полезную работу этого электроприбора;
  • использовать при расчёте полной мощности нагрузки коэффициент мощности, соответствующий этой нагрузке, а не входной коэффициент мощности стабилизатора;
  • рассчитывать мощность нагрузки с обязательным учётом пусковых токов для всех устройств, характеризующихся их высоким значением;
  • при необходимости переводить Вт в ВА и анализировать мощность нагрузки в единицах измерения соответствующих единицам, на основе которых выстроен мощностной ряд стабилизаторов;
  • выбирать мощность стабилизатора с учетом необходимого запаса;
  • выбирать стабилизатор с номинальной мощностью выше, чем расчётная мощность нагрузки (допустимо лишь небольшое округление нагрузочной мощности в меньшую сторону, при условии наличия предварительно заложенного запаса мощности);
  • выбирать трехфазный стабилизатор для однофазной нагрузки, анализируя не только номинальную выходную мощность устройства, но и мощность отдельной фазы.

Внимательность при расчетах и соблюдение всех вышеприведённых правил поможет подобрать модель стабилизатора, отвечающую требованиям вашей нагрузки. В случае возникновения любых сложностей и вопросов рекомендуем проконсультироваться со специалистами!

Источник

Читайте также:  Tl494 регулировка напряжения от нуля
Оцените статью
Adblock
detector