Псковские энерго- и ресурсосберегающие стабилизаторы
Примерно до середины 80-х гг. последствия плохого качества электропитания или его внезапного отсутствия не были такими критическими, как сегодня, поэтому электрики обращали внимание в первую очередь на количественный аспект, а также на вопросы безопасности энергоснабжения. С тех пор вследствие постоянного усложнения потребителей энергии столь же неуклонно росли требования к качеству электропитания.
В последнее же время ситуацию усугубило появление энергоемких технологий и оборудования, управление которым основано на коммутационном принципе (с помощью реле, контакторов, тиристоров и персональных компьютеров). Это явилось причиной таких нарушений электропитания, как высокочастотные импульсы и помехи в сети, отклонение напряжения от номинального значения и искажение синусоидальной формы напряжения и тока. Подобные аномалии (представляющие собой, говоря официальным языком, несоответствие электропитания ГОСТ 13109-97) оказываются причинами не только выхода из строя сложной дорогостоящей техники, но и гибели людей (например, при отказе системы жизнеобеспечения либо пожаротушения). По данным компании AT&T Bell Labs, одним из наиболее серьезных нарушений электроснабжения является пониженное напряжение в электросети. Именно это нарушение вызвало 87% отказов из-за проблем электропитания. Деловому сообществу ЕС проблемы качества электроэнергии обходятся примерно в 10 млн EUR в год. Многие постсоветские (и не только) энергетики пытаются бороться с этой напастью путем повышения напряжения в низковольтных сетях с 220 до 260 В и выше. В результате основная часть электрооборудования, рассчитанного на напряжение 220 В, на самом деле потребляет энергии на 30%. Как показывает практика, в подавляющем большинстве случаев самым эффективным и доступным путем выхода из описанного положения представляется стабилизация напряжения. При этом предпочтение отдается постсоветским — в частности, российским — системам стабилизации как наиболее адаптированным к местным условиям эксплуатации. В числе прочих заслуженным спросом пользуются стабилизаторы напряжения Lider производства НПП ИНТЕПС (Псков), которое с 1991 г. производит электротехнические изделия. Своей эффективностью и широтой функциональных возможностей выделяются стабилизаторы Lider серии W. Отличительной особенностью этих аппаратов от импортных и других отечественных стабилизаторов является то, что они способны работать в сетях с напряжением от 110 до 320 В, то есть адаптированы к работе в реальных условиях российских электросетей. Они эффективно обслуживают защиту подключенного к ним оборудования от перегрузки по току и короткого замыкания, перенапряжения и пониженного напряжения. В результате подключенное к стабилизатору оборудование работает в щадящем режиме, что позволяет продлить его ресурс. Практика эксплуатации Lider W показывает: если он и выходит из строя, приняв на себя первый сетевой удар от воздействия сетевых и/или атмосферных возмущений, то стоимость его ремонта заведомо меньше стоимости ремонта спасенного им дорогостоящего оборудования. А если пользователь желает, помимо продления рабочего ресурса своего электрооборудования, сэкономить на оплате электроэнергии, ему следует обратить внимание на стабилизаторы Lider серии SQ. Определяющими характеристиками, позволяющими эффективнее использовать в этой серии режим энергосбережения, являются высокие быстродействие (более 300 В/с) и точность стабилизации (от 0,5%). Энергосбережение в данном случае достигается путем установки напряжения на его выходе не ниже требований ГОСТ 13109-97 по качеству электропитания, то есть не ниже минимального допустимого (95% от 220 В, или 209 В). Практика эксплуатации Lider SQ свидетельствует, что использование в них режима энергосбережения позволяет достичь 15-30-процентного снижения энегозатрат.
Наиболее эффективно стабилизаторы Lider SQ зарекомендовали себя в проектах энергосбережения на тех объектах, где затраты на электроэнергию составляют существенную долю общих эксплуатационных затрат. Вообще все присутствующие в настоящее время на рынке электротехнической продукции стабилизаторы напряжения переменного тока можно условно разделить на следующие типы: стабилизаторы со ступенчатым регулированием (ступенчатые корректоры напряжения), феррорезонансные стабилизаторы, электромеханические стабилизаторы, стабилизаторы с подмагничиванием, стабилизаторы с фазовым регулированием и стабилизаторы с дискретным высокочастотным регулированием. Стабилизаторы со ступенчатым регулированием представляют наиболее широкий класс устройств, обеспечивающих поддержание выходного напряжения с определенной точностью. Принцип стабилизации основан на автоматической коммутации (переключении) секций (обмоток) автотрансформатора (или трансформатора) с помощью силовых ключей (реле, тиристоров, симисторов). В силу ряда достоинств ступенчатые корректоры напряжения нашли наибольшее распространение на рынке стабилизаторов. Феррорезонансные стабилизаторы построены на основе использования эффекта феррорезонанса напряжения в контуре «трансформатор-конденсатор», обеспечивающего непрерывное регулирование выходного напряжения в определенных пределах изменения нагрузки. В настоящее время они находят ограниченное применение из-за ряда недостатков.
Электромеханические стабилизаторы представляют собой следящую систему с использованием электродвигателя и автотрансформатора. Такая система позволяет непрерывно и плавно регулировать выходное напряжение без искажения синусоидальной формы. Так как такие стабилизаторы имеют весьма низкое быстродействие и требуют регулярного технического обслуживания, область их применения достаточно ограничена. Стабилизаторы с подмагничиванием основаны на компенсации изменения напряжения сети путем регулирования коэффициента трансформации за счет локального подмагничивания стержней автотрансформаторов со специально выполненным магнитопроводом и системой обмоток. Подмагничивание осуществляется с помощью тиристорного регулятора. Такие стабилизаторы характеризуются высокими перегрузочными способностями, но имеют ограниченный диапазон регулирования и повышенный коэффициент искажения синусоидальной формы выходного напряжения по сравнению со ступенчатыми корректорами напряжения. Стабилизаторы с фазовым регулированием построены на тиристорах при управлении ими фазовым методом. Они характеризуются высоким уровнем искажения выходного напряжения, малым диапазоном регулирования, повышенным шумом при работе, наличием помех, генерируемых в питающую сеть. В настоящее время не производятся. Наконец, стабилизаторы с дискретным высокочастотным регулированием основаны на использовании быстродействующих силовых транзисторов и являются перспективным направлением развития стабилизаторостроения. В настоящее время находятся на стадии разработки и в промышленном производстве отсутствуют. Стабилизаторы со ступенчатым регулированием имеют целый ряд достоинств — высокая точность регулирования, высокое быстродействие, широкий диапазон входного напряжения, возможность работы на холостом ходу, отсутствие искажения формы входного напряжения, широкий (от 0% до 100%) диапазон нагрузки, высокое значение КПД, возможность экономии затрат на электроэнергию — и лишь один недостаток — ступенчатое изменение выходного напряжения у стабилизаторов с невысокой точностью регулирования. У высокоточных же стабилизаторов этот недостаток отсутствует. Поэтому наибольшим спросом на рынке стабилизаторов пользуются устройства ступенчатого типа. Вклад НПП ИНТЕПС в развитие схемотехники этого типа стабилизаторов позволил предложить рынку, казалось бы, недостижимое — точность стабилизации составила 0,5%. Что свело к нулю единственный недостаток стабилизаторов со ступенчатым регулированием. Плавность их регулирования стала сопоставимой с плавностью электромеханических стабилизаторов (в пределах 1 В). Не так давно НПП ИНТЕПС разработало и начало выпускать новую серию стабилизаторов уличного исполнения мощностью от 3 до 12 кВА. Стабилизаторы уличного исполнения конструктивно выполняются в прочном вандалозащищенном, влаго- и пыленепроницаемом корпусе, адаптированы к сезонным перепадам температур, не требуют установки в специальном помещении, могут быть прикреплены к столбу освещения или опоре воздушной линии, а их небольшие размеры максимально облегчают перемещение и монтаж. Класс исполнения IP33 делает такие стабилизаторы абсолютно безопасными для пользователя. Стабилизаторы уличного исполнения могут использоваться для обеспечения качественным электропитанием различных объектов бытового и промышленного назначения — коттеджей, частных домов, строительных площадок. Особенно рекомендовано их использование для систем освещения различных территорий — в частности, участков элитных коттеджей.
Использование стабилизаторов в системах освещения продлевает срок службы ламп на 2-3 года, гарантирует потребителю всегда полную освещенность территории при значительной (до 37%) экономии электроэнергии. Управление стабилизатором может осуществляться дистанционно при помощи сотового телефона или компьютера — по желанию пользователя свет может быть сделан ярче, притушен или совсем выключен. При необходимости стабилизаторы автоматически, по заданной программе плавно переводят освещение в энергосберегающий режим. Опционно стабилизаторы комплектуются счетчиком электроэнергии, астрономическими часами для включения-выключения ламп по заданной программе. Комбинация опций «счетчик — сотовый телефон — компьютер» позволяет дистанционно снимать показания счетчика. Представляет интерес и однофазный стабилизатор напряжения для систем подсветки уличной рекламы, созданный в целях снижения эксплутационных расходов, связанных с электропитанием световых установок. Стабилизированное напряжение продлевает срок службы разрядных ламп и снижает энергопотребление, так как питающее напряжение остается на номинальном уровне. Основное преимущество заключается в снижении питающего напряжения до экономичных параметров в зависимости от внешних условий. По заданной программе стабилизаторы могут плавно переводить освещение в энергосберегающий режим. При этом обеспечивается требуемый уровень освещенности при любых условиях. Благодаря описанным преимуществам установка стабилизатора напряжения может обеспечить экономию электроэнергии до 37% и продлить ресурс ламп в 2-3 раза. Однофазный стабилизатор напряжения для систем подсветки уличной рекламы выполнен на базе стабилизаторов серий SQ-L и W, выпускаемых НПП ИНТЕПС более 10 лет (в течение всего этого времени именно они оказались наиболее востребованными на современном рынке стабилизаторов). Конструктивно такие стабилизаторы выполняются в прочном, защищенном от внешних физических воздействий водонепроницаемом корпусе. Конструкция стабилизатора позволяет осуществлять его установку на опору щита или осветительный столб. Дополнительно стабилизатор может комплектоваться счетчиком электроэнергии и интерфейсом для сотового телефона, с помощью которого осуществляется дистанционный съем показаний счетчика. Опции — аналогично вышеописанной уличной модели. Наконец, предприятие предлагает стройплощадочный трехфазный стабилизатор, обеспечивающий электрооборудование, используемое в строительстве, качественным электропитанием в соответствии с ГОСТ 13109-97, а также защищает потребителей от аварийных перенапряжений. Стабилизаторы этой серии соответствуют наиболее жестким стандартам и идеально подходят для строительных условий (помехи от работы сварочных аппаратов, перфораторов и циркулярных пил, температура окружающей среды от -60°С до +40°С, относительная влажность воздуха до 98%, наличие строительной пыли), а также допускают работу от автономных дизельгенераторных электростанций. Конструктивно трехфазный стабилизатор выполняется из трех однофазных стабилизаторов, собираемых в едином корпусе — водонепроницаемом и защищенном от внешних физических воздействий. Для удобства транспортировки при помощи подъемного крана стабилизатор оснащен проушинами, что позволяет осуществлять его установку в любом месте стройплощадки. Опционно модельный ряд данной серии комплектуется компьютерным интерфейсом с программным обеспечением для регистрации параметров сети и управления работой стабилизатора, а также автоматическим встроенным байпасом. Совместно со своим минским партнером УП «Промлайн» и на его стенде НПП ИНТЕПС приняло активное участие в работе только что прошедшей в Минске 12- й международной специализированной выставки EnergyExpo-2007. Данный материал подготовлен на основе материалов обеих компаний, предоставленных специалистами, работавшими на стенде УП «Промлайн».
Сергей ЗОЛОТОВ
В последнее же время ситуацию усугубило появление энергоемких технологий и оборудования, управление которым основано на коммутационном принципе (с помощью реле, контакторов, тиристоров и персональных компьютеров). Это явилось причиной таких нарушений электропитания, как высокочастотные импульсы и помехи в сети, отклонение напряжения от номинального значения и искажение синусоидальной формы напряжения и тока. Подобные аномалии (представляющие собой, говоря официальным языком, несоответствие электропитания ГОСТ 13109-97) оказываются причинами не только выхода из строя сложной дорогостоящей техники, но и гибели людей (например, при отказе системы жизнеобеспечения либо пожаротушения). По данным компании AT&T Bell Labs, одним из наиболее серьезных нарушений электроснабжения является пониженное напряжение в электросети. Именно это нарушение вызвало 87% отказов из-за проблем электропитания. Деловому сообществу ЕС проблемы качества электроэнергии обходятся примерно в 10 млн EUR в год. Многие постсоветские (и не только) энергетики пытаются бороться с этой напастью путем повышения напряжения в низковольтных сетях с 220 до 260 В и выше. В результате основная часть электрооборудования, рассчитанного на напряжение 220 В, на самом деле потребляет энергии на 30%. Как показывает практика, в подавляющем большинстве случаев самым эффективным и доступным путем выхода из описанного положения представляется стабилизация напряжения. При этом предпочтение отдается постсоветским — в частности, российским — системам стабилизации как наиболее адаптированным к местным условиям эксплуатации. В числе прочих заслуженным спросом пользуются стабилизаторы напряжения Lider производства НПП ИНТЕПС (Псков), которое с 1991 г. производит электротехнические изделия. Своей эффективностью и широтой функциональных возможностей выделяются стабилизаторы Lider серии W. Отличительной особенностью этих аппаратов от импортных и других отечественных стабилизаторов является то, что они способны работать в сетях с напряжением от 110 до 320 В, то есть адаптированы к работе в реальных условиях российских электросетей. Они эффективно обслуживают защиту подключенного к ним оборудования от перегрузки по току и короткого замыкания, перенапряжения и пониженного напряжения. В результате подключенное к стабилизатору оборудование работает в щадящем режиме, что позволяет продлить его ресурс. Практика эксплуатации Lider W показывает: если он и выходит из строя, приняв на себя первый сетевой удар от воздействия сетевых и/или атмосферных возмущений, то стоимость его ремонта заведомо меньше стоимости ремонта спасенного им дорогостоящего оборудования. А если пользователь желает, помимо продления рабочего ресурса своего электрооборудования, сэкономить на оплате электроэнергии, ему следует обратить внимание на стабилизаторы Lider серии SQ. Определяющими характеристиками, позволяющими эффективнее использовать в этой серии режим энергосбережения, являются высокие быстродействие (более 300 В/с) и точность стабилизации (от 0,5%). Энергосбережение в данном случае достигается путем установки напряжения на его выходе не ниже требований ГОСТ 13109-97 по качеству электропитания, то есть не ниже минимального допустимого (95% от 220 В, или 209 В). Практика эксплуатации Lider SQ свидетельствует, что использование в них режима энергосбережения позволяет достичь 15-30-процентного снижения энегозатрат.
Наиболее эффективно стабилизаторы Lider SQ зарекомендовали себя в проектах энергосбережения на тех объектах, где затраты на электроэнергию составляют существенную долю общих эксплуатационных затрат. Вообще все присутствующие в настоящее время на рынке электротехнической продукции стабилизаторы напряжения переменного тока можно условно разделить на следующие типы: стабилизаторы со ступенчатым регулированием (ступенчатые корректоры напряжения), феррорезонансные стабилизаторы, электромеханические стабилизаторы, стабилизаторы с подмагничиванием, стабилизаторы с фазовым регулированием и стабилизаторы с дискретным высокочастотным регулированием. Стабилизаторы со ступенчатым регулированием представляют наиболее широкий класс устройств, обеспечивающих поддержание выходного напряжения с определенной точностью. Принцип стабилизации основан на автоматической коммутации (переключении) секций (обмоток) автотрансформатора (или трансформатора) с помощью силовых ключей (реле, тиристоров, симисторов). В силу ряда достоинств ступенчатые корректоры напряжения нашли наибольшее распространение на рынке стабилизаторов. Феррорезонансные стабилизаторы построены на основе использования эффекта феррорезонанса напряжения в контуре «трансформатор-конденсатор», обеспечивающего непрерывное регулирование выходного напряжения в определенных пределах изменения нагрузки. В настоящее время они находят ограниченное применение из-за ряда недостатков.
Электромеханические стабилизаторы представляют собой следящую систему с использованием электродвигателя и автотрансформатора. Такая система позволяет непрерывно и плавно регулировать выходное напряжение без искажения синусоидальной формы. Так как такие стабилизаторы имеют весьма низкое быстродействие и требуют регулярного технического обслуживания, область их применения достаточно ограничена. Стабилизаторы с подмагничиванием основаны на компенсации изменения напряжения сети путем регулирования коэффициента трансформации за счет локального подмагничивания стержней автотрансформаторов со специально выполненным магнитопроводом и системой обмоток. Подмагничивание осуществляется с помощью тиристорного регулятора. Такие стабилизаторы характеризуются высокими перегрузочными способностями, но имеют ограниченный диапазон регулирования и повышенный коэффициент искажения синусоидальной формы выходного напряжения по сравнению со ступенчатыми корректорами напряжения. Стабилизаторы с фазовым регулированием построены на тиристорах при управлении ими фазовым методом. Они характеризуются высоким уровнем искажения выходного напряжения, малым диапазоном регулирования, повышенным шумом при работе, наличием помех, генерируемых в питающую сеть. В настоящее время не производятся. Наконец, стабилизаторы с дискретным высокочастотным регулированием основаны на использовании быстродействующих силовых транзисторов и являются перспективным направлением развития стабилизаторостроения. В настоящее время находятся на стадии разработки и в промышленном производстве отсутствуют. Стабилизаторы со ступенчатым регулированием имеют целый ряд достоинств — высокая точность регулирования, высокое быстродействие, широкий диапазон входного напряжения, возможность работы на холостом ходу, отсутствие искажения формы входного напряжения, широкий (от 0% до 100%) диапазон нагрузки, высокое значение КПД, возможность экономии затрат на электроэнергию — и лишь один недостаток — ступенчатое изменение выходного напряжения у стабилизаторов с невысокой точностью регулирования. У высокоточных же стабилизаторов этот недостаток отсутствует. Поэтому наибольшим спросом на рынке стабилизаторов пользуются устройства ступенчатого типа. Вклад НПП ИНТЕПС в развитие схемотехники этого типа стабилизаторов позволил предложить рынку, казалось бы, недостижимое — точность стабилизации составила 0,5%. Что свело к нулю единственный недостаток стабилизаторов со ступенчатым регулированием. Плавность их регулирования стала сопоставимой с плавностью электромеханических стабилизаторов (в пределах 1 В). Не так давно НПП ИНТЕПС разработало и начало выпускать новую серию стабилизаторов уличного исполнения мощностью от 3 до 12 кВА. Стабилизаторы уличного исполнения конструктивно выполняются в прочном вандалозащищенном, влаго- и пыленепроницаемом корпусе, адаптированы к сезонным перепадам температур, не требуют установки в специальном помещении, могут быть прикреплены к столбу освещения или опоре воздушной линии, а их небольшие размеры максимально облегчают перемещение и монтаж. Класс исполнения IP33 делает такие стабилизаторы абсолютно безопасными для пользователя. Стабилизаторы уличного исполнения могут использоваться для обеспечения качественным электропитанием различных объектов бытового и промышленного назначения — коттеджей, частных домов, строительных площадок. Особенно рекомендовано их использование для систем освещения различных территорий — в частности, участков элитных коттеджей.
Использование стабилизаторов в системах освещения продлевает срок службы ламп на 2-3 года, гарантирует потребителю всегда полную освещенность территории при значительной (до 37%) экономии электроэнергии. Управление стабилизатором может осуществляться дистанционно при помощи сотового телефона или компьютера — по желанию пользователя свет может быть сделан ярче, притушен или совсем выключен. При необходимости стабилизаторы автоматически, по заданной программе плавно переводят освещение в энергосберегающий режим. Опционно стабилизаторы комплектуются счетчиком электроэнергии, астрономическими часами для включения-выключения ламп по заданной программе. Комбинация опций «счетчик — сотовый телефон — компьютер» позволяет дистанционно снимать показания счетчика. Представляет интерес и однофазный стабилизатор напряжения для систем подсветки уличной рекламы, созданный в целях снижения эксплутационных расходов, связанных с электропитанием световых установок. Стабилизированное напряжение продлевает срок службы разрядных ламп и снижает энергопотребление, так как питающее напряжение остается на номинальном уровне. Основное преимущество заключается в снижении питающего напряжения до экономичных параметров в зависимости от внешних условий. По заданной программе стабилизаторы могут плавно переводить освещение в энергосберегающий режим. При этом обеспечивается требуемый уровень освещенности при любых условиях. Благодаря описанным преимуществам установка стабилизатора напряжения может обеспечить экономию электроэнергии до 37% и продлить ресурс ламп в 2-3 раза. Однофазный стабилизатор напряжения для систем подсветки уличной рекламы выполнен на базе стабилизаторов серий SQ-L и W, выпускаемых НПП ИНТЕПС более 10 лет (в течение всего этого времени именно они оказались наиболее востребованными на современном рынке стабилизаторов). Конструктивно такие стабилизаторы выполняются в прочном, защищенном от внешних физических воздействий водонепроницаемом корпусе. Конструкция стабилизатора позволяет осуществлять его установку на опору щита или осветительный столб. Дополнительно стабилизатор может комплектоваться счетчиком электроэнергии и интерфейсом для сотового телефона, с помощью которого осуществляется дистанционный съем показаний счетчика. Опции — аналогично вышеописанной уличной модели. Наконец, предприятие предлагает стройплощадочный трехфазный стабилизатор, обеспечивающий электрооборудование, используемое в строительстве, качественным электропитанием в соответствии с ГОСТ 13109-97, а также защищает потребителей от аварийных перенапряжений. Стабилизаторы этой серии соответствуют наиболее жестким стандартам и идеально подходят для строительных условий (помехи от работы сварочных аппаратов, перфораторов и циркулярных пил, температура окружающей среды от -60°С до +40°С, относительная влажность воздуха до 98%, наличие строительной пыли), а также допускают работу от автономных дизельгенераторных электростанций. Конструктивно трехфазный стабилизатор выполняется из трех однофазных стабилизаторов, собираемых в едином корпусе — водонепроницаемом и защищенном от внешних физических воздействий. Для удобства транспортировки при помощи подъемного крана стабилизатор оснащен проушинами, что позволяет осуществлять его установку в любом месте стройплощадки. Опционно модельный ряд данной серии комплектуется компьютерным интерфейсом с программным обеспечением для регистрации параметров сети и управления работой стабилизатора, а также автоматическим встроенным байпасом. Совместно со своим минским партнером УП «Промлайн» и на его стенде НПП ИНТЕПС приняло активное участие в работе только что прошедшей в Минске 12- й международной специализированной выставки EnergyExpo-2007. Данный материал подготовлен на основе материалов обеих компаний, предоставленных специалистами, работавшими на стенде УП «Промлайн».
Сергей ЗОЛОТОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 40 за 2007 год в рубрике электрооборудование
