Comment choisir un régulateur de tension

Stabilisateur de tension - un appareil absolument nécessaire dans chaque maison. Il est également nécessaire sur le site de production, mais nous allons ici nous concentrer sur les stabilisateurs domestiques conçus pour protéger les appareils ménagers et les équipements des surtensions et des courants. Typiquement, la tension dans le coffre est de 220 ou 380 V à une fréquence de 50 Hz. Mais en raison de divers facteurs - consommateurs connectés de forte puissance, charges de pointe le soir ou le matin, accidents sur les lignes électriques, le courant peut différer des paramètres définis par un pourcentage de tension de 25 - 40 dans les deux sens.

Une tension secteur trop basse ou trop élevée est tout aussi dangereuse et indésirable pour les appareils ménagers. Les sauts soudains sont doublement dangereux. Les réfrigérateurs, les téléviseurs, les pompes domestiques et les chaudières, les ordinateurs peuvent tout simplement cesser de fonctionner. Les circuits d’entrée, l’électronique compliquée des blocs de réglage peuvent s’épuiser, d’autres dommages peuvent alors se produire et sont assez coûteux à réparer.

Comment fonctionne le régulateur de tension

Pour déterminer quel stabilisateur de tension pour la maison est le meilleur choix, vous devez connaître les principes de base de leur fonctionnement, quels sont les stabilisateurs et quels sont les paramètres importants, et ceux auxquels vous ne pouvez pas prêter attention.

À la base, le stabilisateur est un transformateur à réaction ajustable. Le courant alternatif de la ligne entre dans l’enroulement primaire et excite à peu près le même courant dans l’enroulement secondaire, auquel les consommateurs sont connectés. Si le nombre de tours de la bobine primaire est modifié, le courant dans le secondaire, dans lequel le nombre de tours de travail reste le même, changera en conséquence. Sur le changement dans le rapport du nombre de tours et construit le travail de transformateurs ajustables.

Le couplage inductif est très fiable et ne permet pas un contact direct des enroulements - uniquement à travers un noyau métallique. De tels transformateurs vous permettent de modifier presque instantanément les paramètres du courant de sortie. Il vous suffit de configurer le contrôle du collecteur de courant en fonction de la tension du réseau d'alimentation. Ainsi, lorsque le courant baisse dans le secteur dans l'enroulement secondaire, il augmente et, lorsque la tension est dépassée, il diminue.

Un transformateur contrôlé est la base de tous les stabilisateurs domestiques. Les différences ne concernent que les schémas de contrôle.

Types de stabilisateurs de tension

Le marché est dominé par deux types de stabilisateurs: l’électromécanique et l’électronique.

Stabilisateurs de tension électromécaniques

Dans les stabilisateurs électromécaniques, le courant dans la bobine est régulé par un curseur de contact qui se déplace le long de la surface, modifiant ainsi le nombre de tours de travail. Quiconque se souvient d'un cours de physique à l'école peut imaginer un rhéostat à partir d'expériences en classe. Le régulateur de tension électromécanique fonctionne approximativement de la même manière, seul le curseur est déplacé non pas à la main, mais au moyen d’un moteur électrique.

Les stabilisateurs électromécaniques sont très fiables et vous permettent de modifier en douceur la tension dans la bobine secondaire. Mais avec leur simplicité, ils présentent également un certain nombre d'inconvénients:

• comme la plupart des dispositifs mécaniques ont une inertie tangible - le retard dans le fonctionnement est perceptible à l'œil nu;
• les contacts de carbone s'usent avec le temps et doivent être remplacés;
• le bruit au travail est à peine audible, mais toujours là.

Avant de choisir un régulateur de tension de type électromécanique, il est nécessaire de comparer la vitesse de réponse indiquée dans le passeport du produit en unités de V / s. Plus cet indicateur est performant, meilleur est le stabilisateur pour les instruments sensibles.

Régulateurs de tension électroniques

Les stabilisateurs électroniques fonctionnent un peu différemment. Retour et commutation en utilisant thyristor, circuits à sept phases ou à relaisqui changent le nombre d'enroulements connectés au réseau. Ces stabilisants fonctionnent de manière absolument silencieuse, ne chauffent pas et se caractérisent par une vitesse de réponse très élevée. Mais ici, il y avait quelques inconvénients - les stabilisateurs électroniques régulent la tension de sortie par paliers. Bien que les différences ne soient pas trop importantes, elles peuvent ajouter une dissonance au fonctionnement des composants électroniques ou des moteurs.

Régulateurs de tension ferromagnétiques

Les stabilisateurs ferromagnétiques sont des dispositifs qui ne sont pratiquement pas fabriqués à des fins domestiques, bien que vous puissiez toujours trouver des modèles anciens très populaires il y a plusieurs décennies. Leur travail consiste à changer la position du noyau ferromagnétique par rapport aux bobines. Le système est très fiable, mais encombrant et bruyant. Les principaux inconvénients sont le fonctionnement sous charge et la distorsion possible des caractéristiques sinusoïdales. Ils ne conviennent pas aux appareils électroniques et électroménagers modernes, mais leur utilisation est tout à fait acceptable pour les puissants moteurs électriques, les outils à main et les machines à souder.

Comment choisir un régulateur de tension par paramètres

Seuls quelques paramètres vraiment importants caractérisent les performances du stabilisateur et la commodité de son utilisation. C'est:

• nombre de phases;
• pouvoir
• gamme d'ajustements;
• vitesse de réponse;
• disponibilité d'une protection contre les surcharges;
• méthode de connexion.

Le stabilisateur de tension à choisir pour une maison privée ne peut être résolu qu'en décrivant correctement la gamme de tâches qu'il effectuera, après avoir pris en compte les principales caractéristiques du complexe.

Stabilisateur de réseau ou de coffre

Par la méthode de connexion, les stabilisateurs sont divisés en tronc et réseau. Les premiers sont installés à l'entrée du réseau d'alimentation de la maison et régulent la tension fournie à tous les consommateurs sans exception - éclairage, chauffage, alarme, appareils électroménagers. En règle générale, une maison moderne est un système saturé en énergie et consommant beaucoup d'énergie. Par conséquent, la puissance des principaux stabilisateurs commence à 3 kW.

Les régulateurs de réseau sont conçus pour protéger un, moins souvent deux appareils du même type. Ils sont connectés à une prise conventionnelle et constituent un lien intermédiaire entre le coffre et le consommateur. La puissance des stabilisateurs de réseau est relativement faible, mais il peut y en avoir plusieurs dans la maison.

Ce sont des dispositifs relativement peu coûteux qui protègent les équipements complexes et coûteux s’il n’ya pas de stabilisateur principal ou si sa charge est très lourde. Les stabilisateurs de réseau sont installés à la fois dans les bâtiments résidentiels et dans les bureaux, les hôpitaux, les points de contact, où fonctionnent de nombreux équipements électroniques de haute précision sensibles aux surtensions.

Nombre de phases du stabilisateur

L'un des principaux paramètres déterminants pour décider quel régulateur de tension est le mieux à choisir pour une maison. Un réseau monophasé nécessite un stabilisateur avec une connexion recommandée de 220 V. Il existe trois façons de résoudre le problème de la stabilisation d'un courant triphasé: achetez trois stabilisateurs monophasés, pour régler chaque phase, installez le stabilisateur uniquement sur une phase, à laquelle les consommateurs les plus sensibles sont connectés, et installez un puissant dispositif triphasé contrôler la tension dans toute la maison.

Vous devez savoir que la plupart des stabilisateurs domestiques de petite et moyenne puissance sont trois monophasés synchronisés dans un même logement. Pour une puissance élevée, on utilise généralement trois transformateurs, assemblés sur un noyau. Ils sont plus fiables et plus faciles à ajuster.

Pouvoir

Pour comprendre comment choisir un stabilisateur de tension pour une maison privée, vous devez savoir exactement combien d’électricité est consommée dans la maison, de manière théorique et pratique. Le premier chiffre est déterminé très simplement - résume arithmétiquement les capacités de tous les consommateurs, de l’ampoule électrique à la pompe de fond de trou et à la machine à souder dans le garage. Cette figure montre la quantité d'énergie requise avec tous les périphériques allumés en même temps.

Mais cet indicateur n’est pas la limite supérieure: de nombreux outils et dispositifs d’appareils électroménagers sont équipés de moteurs électriques qui consomment beaucoup plus de courant lors du démarrage que lors de travaux, même à charge maximale. Cette puissance dite réactive conduit à une augmentation significative de la consommation totale.

La prochaine étape consiste à multiplier par 2 la puissance de chaque appareil avec un moteur électrique, exprimée en kVA (indiqué dans le passeport), et d’ajouter au chiffre existant. Augmentez ensuite le résultat de 25% supplémentaires en cas de circonstances imprévues. Après de tels calculs difficiles au premier abord, vous obtiendrez la véritable puissance du stabilisateur, qui doit être installé dans la maison.

Consommation électrique (en poids) des équipements industriels et de construction courants:

Consommation électrique (W) des appareils électroménagers:

La puissance moyenne d'un stabilisateur triphasé d'une maison d'un étage avec garage et gamme complète d'appareils électroménagers dépasse à peine 10 kW. Ce n'est pas tellement et pas trop cher. 5 kW suffisent pour un appartement de deux pièces, et pour un hôtel particulier à deux étages, un stabilisateur de 15 à 25 kW est nécessaire.

Mais lors du choix d'un stabilisateur en termes de puissance, il est également nécessaire de faire attention à la plage d'ajustements de tension. Il doit être compris entre 150 et 250 V. La puissance du stabilisateur ne correspond que dans cette partie de la ligne d'écarts possibles au maximum indiqué dans le passeport. Si le fabricant a indiqué une plage plus large, par exemple 140 - 280 V - encore mieux, votre maison sera protégée de manière plus fiable. Mais dans le même temps, le coût de l'appareil augmente légèrement.

Mais le prix n'est pas le facteur principal. L'achat d'un stabilisateur avec une plage de réglage minimale, par exemple 280 - 240 V, n'est pas recommandé, sauf en tant que réseau, si la maison dispose d'un tronc commun. De tels dispositifs ne sont pas trop coûteux, mais ils ne peuvent égaliser la tension que dans des limites étroites.

Dans des cas particuliers, lorsque les écarts dans le secteur peuvent dépasser 120 V (en panne), des stabilisateurs complexes et coûteux peuvent être utilisés pour fonctionner dans cette plage. Ce sont généralement des installations combinées à régulation électromécanique et électronique, fonctionnant en parallèle. Mais une telle technique est rarement nécessaire, de sorte que l'acheteur moyen n'y est pratiquement pas intéressé.

La puissance de chaque fabricant comprend des stabilisants monophasés jusqu’à 10 kVA et des triphasés entre 5 et 30 kVA. N'importe qui, pas nécessairement un électricien professionnel, peut les choisir en se concentrant sur la méthode de calcul ci-dessus. Il ne vaut pas la peine d’acheter des stabilisants d’une puissance de 35 à 100 kVA pour une maison ou une résidence d’été. Ils sont conçus pour être installés dans des bureaux, des centres commerciaux, des ateliers et d’autres installations consommant beaucoup de courant.En outre, ils sont massifs et coûteux, et il n’est pas pratique de payer pour un surplus d’énergie qui ne sera jamais utilisé.

Précision de sortie

Aucun stabilisateur ne donne exactement 220 V. Il y a toujours une variation de performance. Les normes de l’État autorisent des écarts allant jusqu’à 10% dans les deux sens. En règle générale, même les équipements très sensibles, y compris les onduleurs, les ordinateurs et les dispositifs de communication, avec une telle distorsion de paramètres, fonctionnent de manière assez fiable. Les consommateurs domestiques ont initialement été conçus pour de tels écarts et leur fonctionnement n’a pas non plus créé de problèmes.

Selon la précision de la tension de sortie, les stabilisateurs électromécaniques fournissent réellement 220 ± 3% V et les électroniques - 220 ± 1% V, mais leur temps de réaction est alors un ordre de grandeur, voire même deux, inférieur. Si le régulateur électronique est capable de modifier la tension de sortie pendant des centièmes de seconde, l'électromécanique y passera de 0,5 à 1 à 2 secondes.

Systèmes de protection stabilisateurs

Comme les transformateurs, des systèmes de protection sur tous les types de stabilisants sont nécessaires. Leur diagramme schématique et leurs tâches sont approximativement les mêmes, ils se déclenchent lorsque le courant d'alimentation dépasse les charges admissibles et déconnectent le consommateur du réseau. Lorsque le courant d'alimentation revient à la normale, le flux est restauré automatiquement.

Le stabilisateur dispose également de son propre système de protection efficace: il s’agit d’un dispositif assez complexe doté d’une masse d’électronique sensible aux surcharges de tension et de courant. Avec un court-circuit dans le réseau, une forte augmentation de courant peut se produire, ce qui peut littéralement brûler des circuits.

Le système d'autoprotection déconnectera l'enroulement primaire et le système de réglage du courant d'alimentation jusqu'à ce que ses paramètres normaux soient restaurés. L'inclusion du stabilisateur dans le travail est également généralement effectuée en mode automatique, mais il existe des modèles à inclusion manuelle après un arrêt d'urgence.

Fonctions et options supplémentaires

Lorsqu’on examine la question du choix d’un stabilisateur de tension pour un appartement ou une maison, il ne faut pas perdre de vue un certain nombre de fonctions supplémentaires qui simplifient le fonctionnement, le rendent plus sûr et élargissent les fonctionnalités de l’installation. Souvent, entre deux stabilisateurs de la même phase, de la même puissance et de la même plage de réglage, il vaut la peine de choisir un modèle comportant plus de fonctions, même si cela coûte un peu plus cher.

Voltmètre et ampèremètre

Les stabilisateurs domestiques sont équipés d'appareils de mesure - voltmètres requis, ampèremètres - en option. Les appareils affichent la tension de sortie après stabilisation et l'intensité du courant dans chaque phase. Si vous avez besoin de connaître la tension du réseau d'alimentation, certains stabilisateurs offrent une telle opportunité: il vous suffit d'appuyer sur un bouton spécial et les commutateurs du voltmètre pour mesurer les paramètres du réseau d'entrée. La plupart des stabilisateurs domestiques sont équipés de voltmètres analogiques (à pointeur) et d'ampèremètres d'une précision suffisamment élevée.

Mais récemment, de nombreux fabricants de stabilisateurs ont opté pour des appareils numériques - cela améliore considérablement la conception et, bien sûr, vous permet d’augmenter les coûts d’installation. Bien que cela n’ait pas une grande influence sur la précision des mesures, lors de la commande du fonctionnement d’un stabilisateur domestique, les dixièmes et centièmes d’unités de mesure ne jouent pas un rôle particulier.

De nombreux stabilisateurs sont équipés d'une alarme à DEL, qui peut signaler le fonctionnement normal du périphérique, quitter le mode, les surcharges critiques et d'autres conditions du réseau et du périphérique lui-même. Chacun des fabricants utilise le nombre de LED et leur couleur, ce qui lui semble le plus pratique. Avant de démarrer le fonctionnement du stabilisateur, il est nécessaire de vous familiariser avec la valeur de chaque ampoule et son mode de fonctionnement - lueur, clignotement et fréquence des clignotements.

Les stabilisateurs fonctionnent en mode automatique et la possibilité de réglage manuel n’est pas fournie. Mais les dispositifs de contrôle remplissent une fonction assez importante: vous pouvez toujours déterminer la plage des écarts de tension et de courant pour chaque phase et éteindre le consommateur, ce qui ne peut pas fonctionner dans ces conditions.Vous pouvez également contrôler visuellement la puissance totale actuelle dans le réseau domestique, en utilisant les données des dispositifs de contrôle et la formule. P =UI.

La possibilité de changer le délai d'apparition de la tension

Une autre option pratique est le bouton de retard de tension de sortie. Cela est nécessaire pour que, après la stabilisation de tous les circuits du stabilisateur, le mode de fonctionnement soit activé et que le courant présentant les caractéristiques requises soit fourni au réseau. Habituellement, pour cela, le niveau de stabilisation dans le foyer prend 5 à 7 secondes. Mais avec une consommation d'énergie élevée sur le réseau domestique, ce temps peut ne pas être suffisant, le bouton vous permet de le prolonger de plusieurs minutes et d'éliminer les éventuels faux départs.

Mode Bypass

Il est très pratique d’y inclure la fonction de dérivation, c’est-à-dire les conditions permettant le passage direct du courant, en contournant tous les circuits de réglage et les équipements de transformateur. Ceci est très pratique lorsque la tension d'alimentation est très inférieure à la plage de fonctionnement autorisée ou que vous devez connecter un périphérique dépassant le niveau critique du stabilisateur en puissance. Dans ce cas, le commutateur permet au courant électrique d’aller directement au consommateur et le stabilisateur est en mode veille.

Ventilateur forcé

Jusqu'à environ 10 kVA, les stabilisants sont refroidis par des flux de convection circulant librement dans les ouvertures de ventilation du boîtier. Les centrales électriques supérieures sont équipées de ventilateurs forcés.

Caractéristiques d'installation et de connexion

En règle générale, la connexion des stabilisateurs n’est pas difficile, en particulier pour les réseaux et les réseaux monophasés. Les contrôleurs de réseau se branchent sur une prise de courant domestique normale. Les mêmes prises (une, deux ou plus, en fonction de la puissance) sont affichées sur leur boîtier, auquel tout appareil de niveau domestique peut être connecté.

Les stabilisateurs de coffre sont connectés à l’aide d’un bornier à 5 broches. Deux - pour les fils du secteur, deux - pour entrer dans le réseau domestique et un pour la mise à la terre (obligatoire). Lorsque vous installez le stabilisateur près du point d’entrée de la ligne de câble dans la maison, vous pouvez le connecter vous-même. Mais vous devriez éteindre le disjoncteur principal (interrupteur). Sous tension, il est extrêmement dangereux et inacceptable de se connecter conformément à toutes les règles de sécurité.

Mettez un stabilisateur de toute puissance après le compteur. Le stabilisateur triphasé est équipé d'un bornier à neuf bornes. Il doit être connecté par un électricien professionnel, à l'aide d'outils spéciaux. Stabilisateurs installés au mur ou au sol, en fonction de la puissance et de la version.

En règle générale, leur fonctionnement est autorisé uniquement à des températures positives et à une humidité normale. À T ≥ +40 ⁰C la protection thermique de l'appareil peut fonctionner, par conséquent, le stabilisateur doit être installé à l'écart des appareils de chauffage dans des endroits fermés à la lumière directe du soleil.