كيفية اختيار منظم الجهد

مثبت الجهد - جهاز ضروري للغاية في كل منزل. هناك حاجة أيضًا إلى ذلك في موقع الإنتاج ، لكننا سنركز هنا على المثبتات المنزلية المصممة لحماية الأجهزة والمعدات المنزلية من طفرات الطاقة والتيارات. عادة ، فإن الجهد في الجذع هو 220 أو 380 فولت على تردد 50 هرتز. ولكن نظرًا للعوامل المختلفة - ربط المستهلكين ذوي الطاقة العالية ، وأحمال الذروة في ساعات المساء أو الصباح ، والحوادث على خطوط الطاقة ، يمكن للتيار أن ينحرف عن المعلمات المحددة بجهد في المئة بنسبة 25 - 40 في كلا الاتجاهين.

الجهد الكهربي المنخفض للغاية ، وكذلك الجهد العالي للغاية أمر خطير وغير مرغوب فيه على حد سواء للأجهزة المنزلية. القفزات المفاجئة تشكل خطورة مضاعفة. يمكن للثلاجات وأجهزة التلفزيون والمضخات المنزلية والغلايات وأجهزة الكمبيوتر ببساطة التوقف عن العمل. قد تحترق دوائر الإدخال ، والالكترونيات المعقدة من كتل الإعدادات ، قد تحدث أضرار أخرى ، والتي هي مكلفة للغاية لإصلاح.

كيف يعمل منظم الجهد

لتحديد أي مثبت جهد كهربائي للمنزل من الأفضل اختياره ، تحتاج إلى معرفة المبادئ الأساسية لتشغيلها ، وما هي المثبتات وما هي المعلمات الهامة ، وما لا يمكنك الانتباه إليه.

في جوهرها ، هو استقرار محول ردود الفعل قابل للتعديل. يدخل التيار المتناوب من الخط في اللف الأولي ويثير نفس التيار تقريبًا في اللف الثانوي ، والذي يتصل به المستهلكون. إذا تم تغيير عدد المنعطفات على الملف الرئيسي ، فسوف يتغير التيار في المرحلة الثانوية ، حيث يظل عدد المنعطفات العاملة كما هو ، وفقًا لذلك. حول التغير في نسبة عدد الأدوار وبنيت أعمال المحولات القابلة للتعديل.

إن أداة التوصيل الاستقرائي موثوقة للغاية ولا توفر اتصال مباشر باللفات - فقط من خلال لب معدني. تتيح لك هذه المحولات تغيير معلمات التيار الناتج على الفور تقريبًا ، ما عليك سوى تكوين عنصر التحكم في المجمع الحالي وفقًا للجهد في شبكة الإمداد ، بحيث عندما ينخفض ​​التيار في التيار الكهربائي في اللف الثانوي ، فإنه يزيد ، وعندما يتم تجاوز الجهد ، ينخفض.

المحول المتحكم فيه هو أساس جميع عوامل التثبيت المنزلية. الاختلافات فيها تتعلق فقط مخططات التحكم.

أنواع مثبتات الجهد

يهيمن على السوق نوعان من المثبتات - الكهروميكانيكية والإلكترونية.

مثبتات الجهد الكهروميكانيكية

في المثبتات الكهروميكانيكية ، يتم تنظيم التيار في الملف بواسطة منزلق ملامس ، يتحرك على طول السطح ، ويغير عدد لفات العمل. يمكن لأي شخص يتذكر دورة الفيزياء المدرسية تخيل متغيرة من التجارب في الفصول الدراسية. يعمل منظم الجهد الكهروميكانيكية بنفس الطريقة تقريبًا ، يتم تحريك شريط التمرير فقط ليس باليد ، ولكن بواسطة محرك كهربائي.

مثبتات كهروميكانيكية موثوقة للغاية وتتيح لك تغيير الجهد الكهربائي بسلاسة في الملف الثانوي. ولكن مع بساطتهم ، لديهم أيضًا عدد من العيوب:

• مثل معظم الأجهزة الميكانيكية لديها الجمود الملموس - التأخير في العملية ملحوظ للعين المجردة ؛
• اتصالات الكربون تبلى مع مرور الوقت وتتطلب استبدال.
• الضجيج في العمل بالكاد مسموع ، ولكن لا يزال هناك.

قبل اختيار منظم الجهد من النوع الكهروميكانيكي ، من الضروري مقارنة سرعة الاستجابة المبينة في جواز سفر المنتج بوحدات V / s. كلما كان هذا المؤشر أفضل ، كان المثبت أفضل للأدوات الحساسة.

منظمات الجهد الإلكترونية

المثبتات الإلكترونية تعمل بشكل مختلف إلى حد ما. ردود الفعل والتبديل باستخدام الثايرستور ، دوائر ذات مرحلتين أو مرحلتينالتي تغير عدد اللفات المتصلة بالشبكة. تعمل هذه المثبتات بصمت تام ، ولا تسخن وتتميز بسرعة استجابة عالية للغاية. ولكن هنا ، كانت هناك بعض العيوب - المثبتات الإلكترونية تنظم الجهد الناتج خطوة بخطوة. على الرغم من أن الاختلافات ليست كبيرة للغاية ، إلا أنها يمكن أن تضيف تنافرًا لتشغيل الإلكترونيات أو المحركات.

منظمات الجهد الكهرومغناطيسي

المثبتات المغناطيسية المغناطيسية هي الأجهزة التي لا تصنع عملياً للأغراض المنزلية ، على الرغم من أنه لا يزال بإمكانك العثور على الطرز القديمة التي كانت شائعة جدًا منذ عقود. يعتمد عملهم على تغيير موضع النواة المغناطيسية بالنسبة للملفات. النظام موثوق للغاية ، لكنه ضخم وصاخب. العيوب الرئيسية هي العملية فقط تحت الحمل والتشويه المحتمل للخصائص الجيوب الأنفية. بالنسبة للإلكترونيات والأجهزة المنزلية الحديثة ، فهي غير مناسبة ، ولكن بالنسبة للمحركات الكهربائية القوية والأدوات اليدوية وآلات اللحام ، فإن استخدامها مقبول تمامًا.

كيفية اختيار منظم الجهد حسب المعلمات

لا يوجد سوى عدد قليل من المعلمات الهامة حقا التي تميز أداء المثبت وسهولة استخدامه. هذا هو:

• عدد المراحل ؛
• السلطة؛
• مجموعة من التعديلات.
• سرعة الاستجابة
• توفر حماية الزائد.
• طريقة الاتصال.

لا يمكن حل مثبت الجهد الذي يتم اختياره لمنزل خاص إلا من خلال تحديد نطاق المهام التي سيؤديها بشكل صحيح ، مع مراعاة الخصائص الرئيسية في المجمع.

شبكة أو استقرار الجذع

بواسطة طريقة الاتصال ، تنقسم المثبتات إلى جذع وشبكة. يتم تثبيت الأولى عند مدخل التيار الكهربائي إلى المنزل وتنظيم الجهد الكهربائي المقدم لجميع المستهلكين دون استثناء - الإضاءة والتدفئة والإنذار والأجهزة المنزلية. كقاعدة عامة ، المنزل الحديث هو نظام مشبع بالطاقة مع مستوى عالٍ من الاستهلاك الحالي. لذلك ، فإن قوة المثبتات الرئيسية تبدأ من 3 كيلوواط.

تم تصميم منظمات الشبكة لحماية جهاز واحد ، وغالبًا ما يكون جهازين من نفس النوع. فهي متصلة بمنفذ تقليدي وهي حلقة وسيطة بين الجذع والمستهلك. قوة مثبتات الشبكة صغيرة نسبيا ، ولكن يمكن أن يكون هناك العديد من في المنزل.

هذه هي أجهزة غير مكلفة نسبيا التي تحمي معدات معقدة وباهظة الثمن إذا لم يكن هناك عامل استقرار رئيسي ، أو الحمل كبير جدا. يتم تثبيت مثبتات الشبكة في كل من المباني السكنية والمكاتب والمستشفيات ونقاط الاتصال ، حيث تعمل الكثير من المعدات الإلكترونية عالية الدقة الحساسة لارتفاع التيار الكهربائي.

عدد مراحل التثبيت

واحدة من المعلمات الرئيسية التي تحدد عند تحديد منظم الجهد الذي من الأفضل اختياره للمنزل. تتطلب الشبكة أحادية الطور مثبتًا بتوصيل 220 فولت موصى به. هناك ثلاث طرق لحل مشكلة التثبيت الحالية ثلاثية الطور - شراء ثلاثة مثبتات أحادية الطور ، لضبط كل مرحلة ، وتثبيت المثبت فقط على مرحلة واحدة ، يتم توصيل المستهلكين الأكثر حساسية بها ، وتثبيت جهاز قوي ثلاثي الطور السيطرة على التوتر في جميع أنحاء المنزل.

يجب أن تعلم أن معظم عوامل التثبيت المنزلية للطاقة الصغيرة والمتوسطة هي ثلاث طور واحد متزامن في سكن مشترك. للحصول على طاقة عالية ، عادة ما يتم استخدام ثلاثة محولات ، يتم تجميعها على لب واحد. فهي أكثر موثوقية وأسهل في الضبط.

قوة

لفهم كيفية اختيار مثبت التيار الكهربائي لمنزل خاص ، عليك أن تعرف بالضبط مقدار الكهرباء المستهلكة في المنزل من الناحية النظرية والعملية. يتم تحديد الرقم الأول بكل بساطة - يلخص حسابيا قدرات جميع المستهلكين ، من المصباح الكهربائي إلى مضخة البئر وآلة اللحام في المرآب. يوضح هذا الرقم مقدار الطاقة المطلوبة مع تشغيل جميع الأجهزة في نفس الوقت.

لكن هذا المؤشر ليس الحد الأعلى - فهناك العديد من الأدوات والأجهزة للأجهزة المنزلية مجهزة بمحركات كهربائية تستهلك الكثير من التيار عند بدء التشغيل مقارنةً بالعمل عند الحد الأقصى للحمل. هذه القوة التفاعلية المزعومة تؤدي إلى زيادة الاستهلاك الكلي بشكل ملحوظ.

الخطوة التالية هي مضاعفة طاقة كل جهاز بمحرك كهربائي ، مأخوذة بـ kVA (المشار إليها في جواز السفر) بمقدار 2 وإضافة الرقم الموجود. ثم زيادة النتيجة بنسبة 25 ٪ أخرى ، في حالة حدوث ظروف غير متوقعة. بعد هذه الحسابات الصعبة للوهلة الأولى ، سوف تحصل على القوة الحقيقية للمثبت ، والتي يجب تثبيتها في المنزل.

استهلاك الطاقة (بالوزن) من المعدات الصناعية والبناء الشعبية:

استهلاك الطاقة (W) من الأجهزة الكهربائية المنزلية:

يبلغ متوسط ​​قوة مثبت ثلاث مراحل في منزل من طابق واحد مع مرآب ومجموعة كاملة من الأجهزة المنزلية بالكاد 10 كيلوواط. انها ليست كثيرة وليس مكلفة للغاية. بالنسبة للشقة المكونة من غرفتين أو ثلاث غرف ، تكون 5 كيلوواط كافية ، وبالنسبة للقصر المكون من طابقين ، يلزم تثبيت من 15 إلى 25 كيلوواط.

ولكن عند اختيار عامل استقرار من حيث الطاقة ، من الضروري أيضًا الانتباه إلى مجموعة من تعديلات التيار الكهربائي الحالية. يجب أن يكون في حدود 150 - 250 فولت. فقط في هذا الجزء من خط الانحرافات المحتملة تتوافق قوة المثبت مع الحد الأقصى المعلن في جواز السفر. إذا كانت الشركة المصنعة قد أوضحت نطاقًا أوسع ، على سبيل المثال 140 - 280 فولت - أفضل ، فسيتم حماية منزلك بشكل أكثر موثوقية. لكن في الوقت نفسه ، تزداد تكلفة الجهاز قليلاً.

لكن السعر ليس هو العامل الرئيسي. لا يوصى بشراء مثبت ذو نطاق ضبط أدنى ، على سبيل المثال 280 - 240 فولت ، إلا كشبكة ، إذا كان لدى المنزل صندوق مشترك. هذه الأجهزة ليست باهظة الثمن ، لكنها لا تستطيع سوى تحقيق التوازن بين الجهد داخل حدود ضيقة.

بالنسبة للحالات الخاصة ، عندما تكون الانحرافات في شبكة الإمداد أكثر من 120 فولت (لأسفل) ، يتم استخدام مثبتات معقدة ومكلفة يمكن أن تعمل في هذا النطاق. عادة ما يتم دمجها مع التركيبات الكهروميكانيكية والإلكترونية ، وتعمل بالتوازي. ولكن هذه التقنية نادراً ما تكون مطلوبة ، وبالتالي فإن المشتري العادي غير مهتم عملياً بها.

بواسطة الطاقة في تشكيلة كل مُصنِّع ، توجد مثبتات أحادية الطور تصل إلى 10 كيلو فولت أمبير وثلاث مراحل 5-30 كيلو فولت أمبير. يمكن لأي شخص ، وليس بالضرورة كهربائي محترف ، اختيارهم ، مع التركيز على منهجية الحساب أعلاه. لا يستحق شراء مثبتات بقوة 35 - 100 كيلو فولت أمبير لمنزل أو سكن صيفي. وهي مصممة للتركيب في المكاتب ومراكز التسوق وورش العمل وغيرها من المرافق ذات الاستهلاك الحالي المرتفع.بالإضافة إلى ذلك ، فهي ضخمة ومكلفة ، والدفع مقابل الطاقة الزائدة التي لن يتم استخدامها أبدًا غير عملي.

دقة الانتاج

لا يوجد عامل استقرار يعطي 220 فولت تمامًا. هناك دائمًا تباين في الأداء. تسمح معايير الولاية بانحرافات تصل إلى 10٪ في كلا الاتجاهين. وكقاعدة عامة ، حتى الأجهزة الحساسة للغاية ، بما في ذلك المحولات وأجهزة الكمبيوتر وأجهزة الاتصالات ، مع مثل هذا التشوه في المعلمات ، تعمل بشكل موثوق. تم تصميم المستهلكين المحليين في البداية لمثل هذه الانحرافات وفي العملية أيضا لم يخلق مشاكل.

وفقًا لدقة جهد الخرج ، فإن عوامل التثبيت الكهروميكانيكية تعطي حقًا 220 ± 3٪ V ، والأخرى الإلكترونية - 220 ± 1٪ V ، ولكن بعد ذلك يكون وقت رد فعلها هو الحجم أو أقل من اثنين. إذا كان المنظم الإلكتروني قادرًا على تغيير الجهد الناتج لمئات من الثانية ، فإن الكهروميكانيكية سوف تنفق عليه من 0.5 إلى 1-2 ثواني.

أنظمة حماية المثبت

مثل المحولات ، أنظمة الحماية على جميع أنواع المثبتات مطلوبة. يكون المخطط والمهام التخطيطية الخاصة بهما متشابهتين تقريبًا ، ويتم تشغيلهما عندما يتجاوز تيار العرض الأحمال المسموح بها ويفصل المستهلك عن الشبكة. عندما يعود تيار العرض إلى طبيعته ، تتم استعادة التدفق تلقائيًا.

يمتلك جهاز التثبيت أيضًا نظام حماية فعالًا خاصًا به - إنه جهاز معقد إلى حد كبير مع مجموعة من الإلكترونيات الحساسة للجهد الزائد والتيار الزائد الحالي. مع وجود دائرة كهربائية قصيرة في الشبكة ، يمكن أن تحدث زيادة حادة في التيار ، والتي يمكن أن تحرق الدوائر حرفيًا.

سيقوم نظام الحماية التلقائية بفصل الملء الأساسي ونظام الضبط عن تيار العرض حتى تتم استعادة المعلمات العادية. يتم أيضًا إدراج المثبت في العمل في الوضع التلقائي ، ولكن هناك نماذج تتضمن التضمين اليدوي بعد توقف الطوارئ.

وظائف وخيارات إضافية

عند النظر في مسألة اختيار مثبت التيار الكهربائي لشقة أو منزل ، يجب ألا يغيب عن بالنا عدد من الوظائف الإضافية التي تعمل على تبسيط العملية وجعلها أكثر أمانًا وتوسيع وظيفة التثبيت. في كثير من الأحيان ، من بين اثنين من المثبتات في نفس المرحلة ، نطاق القدرة والتكيف ، يجدر بك اختيار واحدة لديها وظائف أكثر ، حتى لو كانت تكلفتها أكثر قليلاً.

الفولتميتر و مقياس التيار الكهربائي

تم تجهيز مثبتات المنزل مع أجهزة القياس - الفولتميتر المطلوبة ، ومقاييس التيار الكهربائي - كخيار. تظهر الأجهزة الجهد الناتج بعد الاستقرار والقوة الحالية في كل مرحلة. إذا كنت بحاجة إلى معرفة الجهد في شبكة الإمداد ، فإن بعض المثبتات توفر هذه الفرصة - فقط اضغط على زر خاص وتبدأ مفاتيح الفولتميتر لقياس معلمات شبكة الإدخال. تم تجهيز معظم المثبتات المنزلية مع الفولتميتر (مؤشر) التناظرية و ammeters عالية الدقة بما فيه الكفاية.

ولكن في الآونة الأخيرة ، تحول العديد من الشركات المصنعة للاستقرار إلى الأجهزة الرقمية - وهذا يحسن بشكل كبير التصميم ، ويتيح لك بالطبع زيادة تكلفة التثبيت. على الرغم من أنه ليس له تأثير كبير على دقة القياس ، إلا أنه عند التحكم في تشغيل المثبت المنزلي ، لا تلعب أعشار ومئات وحدات القياس دورًا خاصًا.

تم تجهيز العديد من المثبتات بجهاز إنذار LED ، والذي يمكنه الإبلاغ عن التشغيل العادي للجهاز ، والخروج من الوضع ، والأحمال الزائدة الحرجة ، والظروف الأخرى لكل من الشبكة والجهاز نفسه. يستخدم كل من الشركات المصنعة عدد المصابيح LED ولونها ، والذي يبدو له الأكثر ملاءمة. قبل البدء في تشغيل جهاز التثبيت ، من الضروري أن تتعرف على قيمة كل لمبة وطريقة تشغيلها - توهج ، وميض ، وتيرة الومضات.

تعمل المثبتات في الوضع التلقائي ولا يتم توفير إمكانية الضبط اليدوي. لكن أجهزة التحكم تؤدي وظيفة مهمة إلى حد ما - يمكنك دائمًا تحديد مدى انحرافات التيار والجهد لكل مرحلة وإيقاف تشغيل المستهلك ، وهو ما لا يمكن أن يعمل في هذه الظروف.يمكنك أيضًا التحكم بصريًا في إجمالي الطاقة الحالية في الشبكة المنزلية ، باستخدام بيانات أجهزة التحكم والصيغة ف =UI.

القدرة على تبديل تأخير ظهور الجهد

خيار آخر مناسب هو زر تأخير الجهد الناتج. يعد هذا الأمر ضروريًا ، وذلك بعد تثبيت جميع دوائر التثبيت لبدء وضع التشغيل وتزويد التيار بالخصائص المطلوبة للشبكة. عادة لهذا ، يستغرق مستوى الأسرة المثبت 5-7 ثواني. ولكن مع ارتفاع مستوى استهلاك الطاقة في الشبكة المنزلية ، قد لا تكون هذه المرة كافية ، يسمح لك الزر بتمديدها إلى عدة دقائق والقضاء على البداية الخاطئة المحتملة.

تجاوز الوضع

إنها مريحة للغاية إذا تم توفير وظيفة "الالتفافية" فيها ، أي ظروف التدفق الحالي المباشر ، وتجاوز جميع دوائر الضبط ومعدات المحولات. يكون هذا مناسبًا جدًا عندما يكون الجهد الكهربائي أقل بكثير من نطاق التشغيل المسموح به أو تحتاج إلى توصيل جهاز يتجاوز المستوى الحرج للمثبت في الطاقة. في هذه الحالة ، يسمح المفتاح للتيار الكهربائي بالانتقال مباشرة إلى المستهلك ، ويكون المثبت في وضع الاستعداد.

مروحة التبريد القسري

ما يصل إلى 10 كيلو فولت أمبير تقريبًا ، يتم تبريد المثبتات من خلال تدفقات الحمل الحراري التي يتم تدويرها بحرية من خلال فتحات التهوية الموجودة في الهيكل. تم تجهيز محطات الطاقة العليا مع مراوح قسرية.

ميزات التثبيت والاتصال

وكقاعدة عامة ، ليست مثبتات التوصيل أمرًا صعبًا ، خاصة شبكات التيار الكهربائي أحادي الطور. يتم توصيل وحدات التحكم في الشبكة بمأخذ الطاقة المنزلي العادي. يتم عرض نفس المقابس (واحد أو اثنين أو أكثر ، اعتمادًا على الطاقة) على حالتهم ، والتي يمكن توصيل أي جهاز على مستوى الأسرة بها.

ترتبط المثبتات الجذع باستخدام كتلة محطة مع 5 دبابيس. اثنان - بالنسبة لأسلاك التيار الكهربائي ، والثاني - لدخول الشبكة المنزلية وواحدة للتأريض (مطلوب). عند تثبيت جهاز التثبيت بالقرب من نقطة إدخال خط الكابل في المنزل ، يمكنك توصيله بنفسك. ولكن يجب عليك إيقاف تشغيل قاطع الدائرة الرئيسي (التبديل). تحت الجهد ، من الخطير للغاية وغير مقبول التوصيل وفقًا لجميع لوائح السلامة.

ضع عامل استقرار لأي قوة بعد العداد. تم تجهيز المثبت ثلاثي المراحل بكتلة من 9 طوابق. يجب أن يكون متصلاً بواسطة كهربائي محترف ، باستخدام أدوات خاصة. مثبتات مثبتة على الحائط أو على الأرض ، اعتمادًا على الطاقة والإصدار.

وكقاعدة عامة ، لا يُسمح بتشغيلها إلا في درجات الحرارة الإيجابية والرطوبة الطبيعية. في T ≥ +40 ⁰قد تعمل الحماية الحرارية للجهاز ، لذلك ، يجب تثبيت أداة التثبيت بعيداً عن أجهزة التدفئة في الأماكن المغلقة عن أشعة الشمس المباشرة.