Энергобезопасность вашего дома

Полноценная жизнь современного человека в значительной мере зависит от надежного электроснабжения многочисленных электрических и электронных аппаратов и устройств. А у владельцев загородных домов эта зависимость еще сильнее, поскольку электроэнергии требуется намного больше. Соответственно, увеличиваются меры безопасности.

Когда вокруг все ненадежно
Состояние сельских электрических сетей таково, что спрос на электроэнергию ни количественно, ни качественно в настоящее время не удовлетворяется. В обозримом будущем можно уверенно прогнозировать только ухудшение ситуации, так как количество потребителей электроэнергии (небольшие предприятия, бензоколонки, магазины, частные дома) растет, а модернизацией сетей, даже более-менее серьезным их ремонтом, толком никто не занимается. Так что резкие колебания напряжения и увеличение частоты и длительности отключений электроэнергии — суровая реальность, к сожалению, на достаточно протяженный срок.

Повышенное или пониженное напряжение (более ±10% от его номинального значения) по-разному влияет на различное оборудование, но всегда отрицательно. В основном для загородных сетей характерно пониженное напряжение.

Некоторые потребители снабжены защитными устройствами от падения напряжения, но их срабатывание все равно часто приводит к печальным последствиям. Например, защитное устройство отключило автоматику системы отопления, и, в результате, дом «замерз». Сработала защита насосной установки — жильцы сидят без воды. И чем более современна техника, чем больше она предоставляет человеку удобств и чем меньше требует вмешательства в ее работу и обслуживание, тем более она требовательна к качеству электроэнергии. В наших же условиях более современные техника и аппаратура приносят владельцу только больше забот и хлопот.

Ток любит стабильность
Для защиты потребителей от недопустимых изменений напряжения в сети используются стабилизаторы. В современных стабилизаторах в основном используются автотрансформаторы с переключаемыми отводами. К достоинствам таких стабилизаторов относятся:

  • небольшие масса и габариты,
  • широкий диапазон входного напряжения,
  • простота схемы управления,
  • отсутствие искажения синусоиды,
  • стабильность характеристик во всем диапазоне нагрузок,
  • относительно невысокая стоимость.
  • Наибольшее распространение получили стабилизаторы, колебания напряжения на выходе которых соответствуют нормативным значениям нормальной сети, то есть соответствуют тем значениям, при которых возможна работа абсолютного большинства электрических и электронных устройств. Для потребителей, требующих более высокого качества электроэнергии, выпускаются стабилизаторы с более точным поддержанием величины выходного напряжения.

    При выборе стабилизатора в первую очередь решите, каким образом вы будете защищать свои приборы: индивидуально тот или иной аппарат или все оборудование, находящееся в доме в целом. В любом случае необходимо правильно определить мощность подключаемых потребителей.

    Более точный результат, естественно, получается при использовании паспортных данных подключаемых приборов. При этом необходимо учитывать, что ряд электрических устройств в момент пуска потребляет мощность, значительно превышающую номинальную, которая часто в паспортных данных не указывается. Большие пусковые токи и, следовательно, большая потребляемая мощность в режиме включения характерны для асинхронных двигателей. Их пусковые токи в несколько раз превышают номинальные. Например, средняя номинальная мощность двигателя компрессора бытового холодильника составляет 0,2 кВт, а в момент пуска ему требуется около 1 кВт. Кроме холодильника асинхронные двигатели устанавливаются для привода различных насосов, ворот, в кондиционере и т.д. Импортные глубинные насосы оборудованы асинхронным двигателем с «плавным пуском», значительно снижающим пусковые токи. Установка этого устройства обусловлена стремлением снизить величину гидроудара в трубопроводах. Величина пускового тока в таких установках превышает номинальный в 1,1–2 раза.

    При установке общего стабилизатора для питания группы потребителей или для всего оборудования, находящегося в доме, необходимо учитывать, что есть вероятность включения всех аппаратов, имеющих пусковые токи, одновременно.

    Во всяком случае, при наличии нескольких холодильников, после кратковременного отключения электроэнергии, все они запускаются в момент подачи напряжения. Кроме того, целесообразно ввести в расчеты «коэффициент одновременности», учитывающий вероятность работы всех имеющихся в доме приборов.

    Рассчитанная мощность потребителей, вероятно, не будет совпадать с мощностным рядом выпускаемых стабилизаторов, но желательно, чтобы его мощность превышала мощность нагрузки не менее чем на 10–15%. Для правильного выбора стабилизатора надо знать пределы изменения напряжения в питающей сети. Теоретически нет нужды покупать стабилизатор с выходным рабочим напряжением, предположим, 130 В, если в сети, подходящей к вашему дому, оно не опускается ниже 180 В. Однако с учетом современного состояния сетей оно скорее достигнет этой величины, чем повысится до нормального уровня. Поэтому

    целесообразно сразу остановить свой выбор на стабилизаторе с максимально широким диапазоном входного напряжения.

    Стабилизаторы выпускаются в одно- и трехфазном исполнении. В основном современные трехфазные стабилизаторы конструктивно представляют собой набор из трех однофазных стабилизаторов соответствующей мощности, объединенных общей конструкцией, и контроллера, обеспечивающего их согласованную работу на трехфазную нагрузку. Каждый из стабилизаторов осуществляет стабилизацию напряжения «своей» фазы. Модульная схема позволяет повысить надежность электроснабжения и обеспечить стабилизацию как фазных, так и линейных напряжений. Однофазные стабилизаторы относительно большой мощности, входящие в состав трехфазных, часто в общую конструкцию не объединяются, их соединение в трехфазную схему выполняется по месту установки.

    При покупке стабилизатора необходимо обратить внимание на условия его применения. В основном фирмы-изготовители гарантируют надежную работу своих изделий строго в определенном температурном диапазоне.

    При установке стабилизатора также необходимо учитывать то обстоятельство, что увеличение напряжения на его выходных клеммах будет обеспечиваться за счет увеличения тока в подводящей сети. Например, у вас установлены автоматы защиты на 25 А, что практически соответствует мощности подключенного оборудования при нормальном напряжении. В случае падения напряжения в сети на 25% установка стабилизатора повысит напряжение в сети до нормы за счет 25%-го увеличения тока, и автомат сработает. Хорошо, если стабилизатор потребует только установки других автоматов, в некоторых случаях может потребоваться и замена подводящего кабеля. В целом можно сказать, что установка мощных стабилизаторов представляет довольно сложную защиту, поэтому для ее решения желательно привлечение специалистов.

    Автономность — это уверенность
    Полное или частичное решение проблемы отключения напряжения во внешней сети дает только наличие собственного автоматического источника электроэнергии, а поскольку большинство людей в обычной жизни никогда с этим видом техники не сталкиваются, то выбор будущей домашней электростанции может вызвать некоторые затруднения. Определяющей характеристикой всякого источника энергии является его мощность, которая, естественно, должна соответствовать мощности питаемого оборудования. Перечень аппаратов и устройств, работа которых должна быть обеспечена в загородном доме резервным источником электроэнергии, в общем-то однотипен, но их технические характеристики и разнообразное сочетание, а также режим работы, определяемый такими факторами, как частота и длительность отключений, образ жизни и количество проживающих, материальное положение и даже надежда на подключение в скором времени ближайшей подстанции, дают достаточно пеструю картину. В результате для двух владельцев практически одинакового по своим характеристикам оборудования, требующего резервного электроснабжения, оптимальными вариантами окажутся два значительно отличающихся друг от друга по типу, характеристикам и стоимости источника электроэнергии. Поэтому

    первый шаг на пути к собственной электростанции — определение необходимой мощности и режима ее работы — очень важен. Прежде всего необходимо решить, каковы требования подключения к резервной электростанции, и подсчитать их суммарную мощность с учетом описанных выше пусковой мощности и коэффициента одновременности.

    Особо следует выделить потребителей с повышенными требованиями к качеству электроэнергии, например компьютер с UPS.

    Поскольку работа электростанции по устойчивости, длительности моторесурса, экономичности наиболее эффективна в диапазоне 0,3–0,8 ее установленной мощности, желательно выбирать электростанцию таким образом, чтобы мощность оборудования, которое вы собираетесь подключить к электростанции, находилась в этих пределах.

    При первом же знакомстве с достаточно обширной номенклатурой предлагаемых различными фирмами электроагрегатов обращает на себя внимание то, что у одних моделей указана номинальная мощность, у других — два значения мощности — длительная и максимальная. В первом случае мощность подключаемого оборудования в пусковых режимах не должна превышать номинальной мощности электростанции, во втором — максимальной. Длительная нагрузка — до 80% номинальной мощности или в пределах указанной длительной мощности электростанции.

    Определившись с требуемой мощностью резервного источника электроэнергии, будущий владелец задается следующим вопросом: какой тип энергетической установки выбрать?

    Бензин или солярка?
    Ввиду того, что так называемые альтернативные источники — солнечные, ветряные, а также работающие на магистральном бытовом газе в условиях средней полосы России — в принципе могут быть реализованы, но представляют собой достаточно дорогое и хлопотное удовольствие, реальный выбор делается практически между двумя типами — бензиновыми или дизельными электроагрегатами.

    Бензиновые электроагрегаты выпускаются в мощностном диапазоне 0,5–12 кВт, дизельные — 2 кВт и выше. Таким образом,

    дилемма — бензиновый или дизельный возникает только в диапазоне 2–12 кВт, выше 12 кВт — только дизельные электроагрегаты.

    Бензиновые электроагрегаты дешевле, они менее шумные, легче запускаются при отрицательных температурах окружающего воздуха. Дизельные электроагрегаты более экономичны, имеют больший моторесурс, легче поддаются автоматизации. В результате при относительно непродолжительных и нечастых отключениях внешней сети предпочтение обычно отдается бензиновым электроагрегатам.

    Поэтому в количественном отношении наибольшим спросом пользуются бензиновые электроагрегаты мощностью 1,5–6 кВт. Мощность 1,5 кВт обусловлена начальным набором потребителей электроэнергии загородного дома: холодильник, телевизор, несколько лампочек (с учетом того, что в момент пуска потребляемая мощность холодильника достигает 1 кВт). Рост числа подключаемых устройств — автоматика системы отопления, водяные насосы, нагреватели и т.д. — естественно, требует соответствующего увеличения мощности источника электроэнергии.

    «Строительный сезон»