Comment choisir un régulateur de tension pour une maison privée ou un appartement

Stabilisateur de tension - un appareil indispensable dans tous les foyers. En production, il est également nécessaire, mais nous allons parler ici spécifiquement des stabilisateurs domestiques, conçus pour protéger les appareils ménagers et les équipements des surtensions et de l’ampérage. Typiquement, la tension de ligne est de 220 ou 380 V à une fréquence de 50 Hz. Mais en raison de divers facteurs - connexion des consommateurs de forte puissance, charges de pointe le soir ou le matin, accidents sur les lignes électriques, le courant peut s'écarter des paramètres de tension spécifiés de 25 à 40% dans les deux sens.

Trop basse, une tension trop élevée sur le réseau 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 peuvent griller, l’électronique de configuration complexe peut causer d’autres dommages, ce qui est assez coûteux à réparer.

Fonctionnement du régulateur de tension

Pour déterminer quel régulateur de tension pour la maison est préférable de choisir, il est nécessaire de connaître les principes de base de leur fonctionnement, quels sont les stabilisateurs et quels paramètres sont importants , et ce que vous ne pouvez pas faire attention.

En substance, le stabilisateur est un transformateur réglable avec retour. 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, change en conséquence. Le changement dans le rapport entre le nombre de tours et le travail des transformateurs ajustables est construit.

Le couplage inductif est très fiable et ne permet pas un contact direct des enroulements - uniquement au moyen d’un noyau métallique. De tels transformateurs vous permettent de modifier instantanément les paramètres du courant de sortie. Il vous suffit d'ajuster la commande du collecteur de courant en fonction de la tension du réseau d'alimentation. Ainsi, lorsque le courant diminue sur l'autoroute dans le secondaire, il augmente et, lorsque la tension est dépassée, il diminue.

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

Types de régulateurs de tension

Il existe sur le marché deux types de stabilisateurs: électromécanique et 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, ce qui modifie le nombre de tours de travail. Celui qui se souvient d'un cours de physique peut imaginer un rhéostat à partir d'expériences en classe. De même, le régulateur de tension électromécanique fonctionne, 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 notable - le retard au déclenchement est perceptible à l'œil nu;
• les contacts carbone se ternissent et doivent être remplacés;
• Le bruit au travail est à peine audible, mais il y en a toujours.

Avant de choisir un régulateur de tension de type électromécanique, il est nécessaire de comparer la vitesse de réponse spécifiée dans le certificat de 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. La rétroaction et la commutation sont effectuées à l'aide de thyristors, sept klaxons ou relais , qui modifient le nombre d'enroulements connectés au réseau. De tels stabilisateurs fonctionnent de manière absolument silencieuse, ne chauffent pas et ont une vitesse de fonctionnement très élevée. Mais même dans ce cas, ce n’était pas sans défauts: des stabilisateurs électroniques régulent la tension de sortie par étapes. Bien que les gouttes ne soient pas trop grosses, elles peuvent créer une discorde dans le travail de l’électronique 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 antérieurs 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 travail sous charge et la distorsion possible des caractéristiques sinusoïdales. Ils ne conviennent pas aux appareils électroniques modernes et aux appareils ménagers, 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 en fonction des paramètres

Il n’existe que quelques paramètres vraiment importants qui caractérisent l’efficacité du stabilisateur et la commodité de son utilisation. Ce sont:

• nombre de phases;
• puissance;
• plage de réglage;
• vitesse de réponse;
• protection contre les surcharges ;
• méthode de connexion.

Le choix du régulateur de tension pour une maison privée ne peut être résolu qu’en définissant correctement l’éventail des tâches qu’il effectuera, compte tenu des caractéristiques principales du complexe.

Stabilisateur réseau ou réseau

Selon la méthode de connexion, les stabilisateurs sont divisés en réseaux et en réseau. Les premiers sont installés à l'entrée du réseau électrique de la maison et régulent la tension appliquée à tous les consommateurs sans exception - éclairage, chauffage, systèmes d'alarme et 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 inclus dans la prise normale 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 vous permettent de protéger un équipement complexe et coûteux en cas d'absence de stabilisateur de coffre ou de charge importante. Les stabilisateurs de réseau sont installés à la fois dans des bâtiments résidentiels et dans des bureaux, des hôpitaux, des points de contact, où fonctionnent de nombreux équipements électroniques de haute précision sensibles aux chutes de tension.

Nombre de phases du stabilisateur

L'un des principaux paramètres permettant de déterminer le stabilisateur de tension le mieux adapté à votre maison. Un stabilisateur avec une connexion recommandée de 220 V est requis pour un réseau monophasé. contrôler la tension dans toute la maison.

Il faut savoir que la majorité des stabilisateurs domestiques de petite et moyenne puissance sont trois monophasés synchronisés dans un même paquet. Pour une puissance élevée, trois transformateurs sont généralement utilisés, assemblés sur le même noyau. Ils sont plus fiables et plus faciles à ajuster.

Alimentation

Pour comprendre comment choisir un régulateur 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: les puissances de tous les consommateurs, d’une ampoule à une pompe pour puits en passant par une machine à souder dans un garage, s’ajoutent arithmétiquement. Cette figure montre la quantité d'énergie nécessaire pour tous les périphériques allumés en même temps.

Mais cet indicateur n'est pas la limite supérieure - de nombreux outils et appareils électroménagers sont équipés de moteurs électriques qui, une fois démarrés, consomment beaucoup plus de courant que pendant le fonctionnement, même à charge maximale. Cette puissance dite réactive conduit à une augmentation significative de la consommation totale.

L'étape suivante consiste à multiplier la puissance de chaque appareil avec un moteur électrique pris en kVA (indiqué dans le passeport) par 2 et à ajouter au chiffre existant. Augmentez ensuite le résultat de 25% supplémentaires en cas de circonstances imprévues. Après des calculs si difficiles au premier abord, vous obtenez le véritable stabilisateur de puissance, qui devrait être installé dans la maison.

Consommation électrique (W.) des équipements industriels et de construction courants:

Consommation électrique (W.) des appareils électrodomestiques:

La puissance moyenne d’un stabilisateur triphasé dans une maison à un étage avec garage et équipement électroménager complet dépasse à peine 10 kW. Ce n'est pas beaucoup et pas trop cher. 5 kW suffisent pour un appartement de deux pièces de trois pièces et un stabilisateur de 15 à 25 kW est nécessaire pour un hôtel particulier à deux étages.

Mais lors du choix d'un stabilisateur de puissance, il faut également faire attention à la plage de réglages de tension. Il doit être compris entre 150 et 250 V. La capacité du stabilisateur ne correspond que dans cette partie de la ligne des écarts possibles au maximum indiqué dans le passeport. Si le fabricant a spécifié 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. Il n'est pas recommandé d'acheter un stabilisateur avec une plage de réglages minimale, par exemple 280 - 240 V, sauf s'il s'agit d'un réseau, si la maison a un coffre commun. De tels dispositifs ne sont pas trop chers, mais ils ne peuvent égaliser la tension que dans des limites étroites.

Dans des cas particuliers, lorsque des écarts dans l’alimentation secteur peuvent dépasser 120 V (côté inférieur), des stabilisateurs complexes et coûteux capables de fonctionner dans cette plage sont utilisés. Ce sont généralement des installations combinées à réglage 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.

Par la puissance, la gamme de chaque fabricant dispose de stabilisants monophasés jusqu’à 10 kVA et triphasés de 5 à 30 kVA. Choisissez-les, en vous concentrant sur la méthode de calcul ci-dessus, n'importe qui, pas nécessairement un électricien professionnel. Il ne vaut pas la peine d’acheter des stabilisants d’une capacité de 35 à 100 kVA pour la maison ou le chalet. Ils sont conçus pour être installés dans des bureaux, des centres commerciaux, des ateliers et d’autres objets à forte consommation de courant. En outre, ils sont énormes et coûteux, et il est peu pratique de payer pour une capacité excédentaire qui ne sera jamais utilisée.

Précision des paramètres de sortie

Aucun stabilisateur ne délivre exactement 220 V. Les performances varient toujours. Les normes gouvernementales 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 présentant de telles distorsions des paramètres, fonctionnent de manière assez fiable. Les consommateurs domestiques ont été conçus à l'origine pour de tels écarts et ils ne posent aucun problème de fonctionnement.

En fonction de la précision de la tension de sortie, les stabilisateurs électromécaniques produisent effectivement 220 ± 3% V et les stabilisateurs électroniques - 220 ± 1% V, mais leur temps de réponse est inférieur ou égal à un ordre de grandeur. Si le contrôleur électronique est capable de modifier la tension de sortie pendant des centièmes de seconde, l'électromécanique passera de 0,5 à 1 à 2 secondes.

Systèmes de protection des stabilisateurs

Comme les transformateurs, les systèmes de protection sont obligatoires pour tous les types de stabilisateurs. Leur diagramme schématique et leurs tâches sont approximativement les mêmes: ils fonctionnent lorsque le courant d'alimentation dépasse les limites des charges admissibles et déconnecte le consommateur du réseau. Lorsque le courant d'alimentation revient à la normale, le débit est restauré automatiquement.

Il existe également un système de protection efficace pour un stabilisateur - c’est un appareil assez complexe avec une masse d’électronique sensible aux surcharges en tension et en courant. En cas de court-circuit dans le réseau, il peut se produire une forte augmentation du courant qui peut graver les circuits.

Le système de protection automatique déconnectera le courant d'alimentation 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 s'effectue généralement également en mode automatique, mais il existe également des modèles avec activation manuelle après un arrêt d'urgence.

Fonctions et options supplémentaires

Compte tenu de la question du choix d'un régulateur de tension pour un appartement ou une maison, il ne faut pas perdre de vue un certain nombre de fonctions supplémentaires qui simplifient l'utilisation, renforcent la sécurité et élargissent les fonctionnalités de l'installation.Souvent, parmi deux stabilisateurs de même phase, puissance et plage d’ajustements, il convient de choisir celui qui a plus de fonctions, même si cela coûte un peu plus cher.

Voltmètre et ampèremètre

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

Mais récemment, de nombreux fabricants de stabilisateurs sont passés aux appareils numériques. Cela améliore considérablement la conception et, bien sûr, vous permet d’augmenter le coût d’installation. Bien que la précision de la mesure n'ait pas un impact important - lors du contrôle du fonctionnement d'un stabilisateur domestique, les dixièmes et les centièmes d'unités ne jouent pas de rôle particulier.

De nombreux stabilisateurs sont équipés d’alarmes à DEL qui peuvent vous avertir du fonctionnement normal du périphérique, quitter le mode, les surcharges critiques et d’autres conditions du réseau et du périphérique lui-même. Chaque fabricant utilise le nombre de LED et leurs couleurs, ce qui lui semble le plus pratique. Avant d'utiliser le stabilisateur, il est nécessaire de vous familiariser avec la valeur de chaque lumière et son mode de fonctionnement - luminescence, clignotement, fréquence des flashs.

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: il est toujours possible de déterminer la plage de déviation de tension et de courant pour chacune des phases et de déconnecter le consommateur qui ne peut pas travailler dans ces conditions. Vous pouvez également surveiller visuellement la puissance totale du courant dans le réseau domestique, en utilisant les données des dispositifs de contrôle et la formule P = UI .

Possibilité de modifier le délai d'apparition de la tension à la sortie

Une autre option pratique est le bouton permettant de retarder la tension de sortie. Il est nécessaire que tous les circuits de stabilisation soient mis hors service après le démarrage et fournissent le courant requis au réseau. Habituellement, cela nécessite un stabilisateur du niveau du ménage pendant 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 quelques minutes et d'éliminer les éventuels faux départs.

Mode dérivation

Il est très pratique d’avoir une fonction de dérivation, c’est-à-dire des conditions de circulation du courant continu, en contournant tous les circuits de réglage et l’équipement du 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. Dans ce cas, le commutateur permet au courant électrique d'aller directement au consommateur, et le stabilisateur est en mode veille.

Ventilateur de refroidissement forcé

Les stabilisateurs sont refroidis jusqu’à environ 10 kVA de puissance par des courants de convection qui circulent librement dans les ouvertures de ventilation du boîtier. Les unités de capacité supérieure sont équipées de ventilateurs à action forcée.

Caractéristiques d'installation et de connexion

En règle générale, la connexion de stabilisateurs n'est pas difficile, en particulier le réseau et le monophasé principal. Les régulateurs de réseau sont connectés à une prise réseau domestique normale. Ils ont les mêmes prises (une, deux ou plus, en fonction de la puissance), auxquelles tous les appareils du niveau ménage peuvent être connectés.

Les stabilisateurs de coffre sont connectés à l'aide d'un bornier à 5 broches. Deux - pour le câblage 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 en même temps, il est nécessaire de débrancher l'interrupteur automatique principal (interrupteur à couteau). Sous tension pour établir la connexion est extrêmement dangereux et inacceptable selon toutes les règles de sécurité.

Placez un stabilisateur de toute puissance après le compteur. Le stabilisateur triphasé est équipé d'un bloc à neuf broches. Connectez-le à un électricien professionnel, à l'aide d'outils spéciaux. Stabilisateurs installés au mur ou au sol, en fonction de la puissance et des options.

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