Инверторный стабилизатор — инновационный прорыв в энергетике

Прослушать новость

Одна из основ современной человеческой цивилизации — электрическая энергия. Без нее нет экономики, невозможна качественная медицина, развитие информатизации, существование глобальной финансовой системы. Нет и нормальных условий для работы или жизни каждого из нас. Главная задача — непрерывное и безопасное обеспечение потребителей электроэнергией высочайшего качества. Казалось бы, вот они, высокие технологии, достижения науки — бери, пользуйся. Но не все так просто…

Рассказывает руководитель официального торгового представительства ГК «Штиль» в г. Туле Андрей Пупков.

Огромные ресурсы вкладываются сегодня в разработку устройств, задача которых — защита потребителя от сбоев в электросети. В том числе от перепадов напряжения. Явление, которое может не только вывести из строя электронные устройства частных владельцев или дорогостоящее промышленное оборудование, но и парализовать жизнедеятельность целых городов.

В России значения номинальных напряжений для электрических систем и сетей устанавливает ГОСТ 29322-2014 «Напряжения стандартные». Нормативы качества электроэнергии — степень соответствия фактических параметров установленным значениям — регулирует ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия». Согласно документу, допустимые отклонения не могут быть более ±10 % по напряжению и не более ±0,2 Гц по частоте.

Увы, но большинство энергоснабжающих компаний не соблюдает эти требования. Причины: растущая нагрузка на электросетевой комплекс и нежелание многих поставщиков энергии инвестировать в развитие и модернизацию сетевых линий, где износ инфраструктуры достигает 50–70%!

Меж тем все современное оборудование содержит электронные компоненты, крайне чувствительные к перепадам питающего напряжения. А требования к качеству поступающей электроэнергии у ряда высокотехнологичных устройств (вычислительного, медицинского, телекоммуникационного оборудования) уже превышают действующие стандарты.

Есть несколько путей решения проблемы низкого качества сетевой электроэнергии. Один из наиболее известных — установка между нагрузкой и сетью стабилизатора переменного напряжения. Его функция — автоматическое поддержание установленного значения выходного «нагрузочного» напряжения при колебаниях входных его значений.

Начало массового производства стабилизаторов напряжения пришлось на 60-е годы XX века. Первые стабилизаторы представляли собой феррорезонансные преобразователи. Они отличались неплохими техническими характеристиками, однако имели ряд недостатков. Высокий уровень шума и тепловыделения; гармонические искажения выходного сигнала; зависимость точности стабилизации от величины нагрузки.

Тогда же появились электромеханические непрерывные стабилизаторы, выравнивающие напряжение за счет изменения коэффициента трансформации автотрансформатора, вызываемого перемещением специального токосъемного контакта по его обмотке.

Основной плюс электромеханического стабилизатора — плавное регулирование выходного напряжения с высокой точностью без искажения синусоиды. Но и тут есть минусы: низкое быстродействие, ограниченное скоростью срабатывания сервопривода и недостаточное для защиты многих видов нагрузки; высокий уровень шума; наличие подверженного износу и требующего периодического обслуживания узла механического контакта; сложность эксплуатации при отрицательной температуре окружающей среды.

Следующий этап — появление широкого класса электронных устройств, построенных на базе силовых ключей, которые автоматически переключают сегменты трансформатора и подбирают контур со значением напряжения наиболее близким к номинальному. Модели указанного типа можно разделить на две группы: релейные и полупроводниковые.

В первых коммутацию трансформаторных секций производят электрические реле. Главные достоинства: простота реализации и доступная цена, относительное быстродействие. Но дискретное (ступенчатое) регулирование напряжения — существенный недостаток релейных устройств, обуславливающий нелучшую точность стабилизации — до 10%. Это значение может оказаться критичным для восприимчивых к электромагнитным помехам микропроцессорных систем.

Принцип стабилизации напряжения на основе полупроводниковых ключей схож с релейным. Только для переключения сегментов обмотки используются симисторы или тиристоры, позволяющие максимально увеличить быстродействие и сделать работу устройства практически бесшумной. Однако и они не могут гарантировать безразрывное электропитание идеальной синусоидальной формы, необходимое для устойчивого функционирования различной электроники.

 

Новые технологии в тульском исполнении

Андрей Пупков продолжает рассказ:

— Настоящим прорывом в стабилизации электрической энергии стало создание в начале XXI века инновационных стабилизаторов инверторного типа. В них применен отлично зарекомендовавший себя в источниках бесперебойного питания (ИБП) принцип бестрансформаторного (двойного) преобразования энергии. Сначала сетевое переменное напряжение посредством выпрямителя преобразуется в постоянное и буферизируется (накапливается) в промежуточных емкостях. После чего инвертор производит обратное преобразование, и на вход нагрузки подается стабилизированное переменное напряжение великолепного качества!

Потребителю теперь ни о чем не нужно думать или беспокоиться. Подключил наше устройство даже к не слишком качественному внешнему источнику электропитания и получил изумительные показатели у той же энергии на выходе из стабилизатора. То, что происходит внутри устройства , — наша забота.

Этот принцип работы нейтрализует присущие электромеханическим и электронным стабилизаторам недостатки. В частности, обеспечивается мгновенная реакция (ноль миллисекунд) на изменение входного напряжения. Плюс — идеальная синусоидальная форма выходного сигнала, независящая от любых сетевых колебаний и помех. Широкий диапазон входного напряжения. Высокая точность стабилизации и непрерывное регулирование выходного напряжения, исключающее ряд неприятных эффектов, связанных с переключением порогов стабилизации в дискретных (электронных) моделях. Полная надежность и безопасность для оборудования при ЧП на внешних сетях. Не только «обычное» короткое замыкание, но и всплески напряжения, вызванные ударами молнии, не смогут вывести стабилизатор из строя. Инстаб имеет встроенную защиту от высоковольтных выбросов с автоматическим восстановлением после перегрузки.

Появление инверторной технологии можно рассматривать как закономерный итог эволюции стабилизаторов переменного напряжения, полностью соответствующий основным тенденциям развития современного электрооборудования:

  • применение высокопроизводительных цифровых алгоритмов управления;
  • повышение устойчивости к различным возмущающим помехам и воздействиям;
  • снижение удельного количества металлов в силовых схемах и переход к полупроводниковым элементам;
  • рост быстродействия и энергоэффективности;
  • снижение габаритов при повышении надежности и экономичности;
  • увеличение срока эксплуатации без планового обслуживания.

В конструкции инверторных стабилизаторов отсутствуют свойственные классическим устройствам компоненты: автотрансформатор и подвижный электромеханический контакт, что позволяет говорить о пониженной материалоемкости и уменьшении зависимости цены конечного изделия от роста стоимости меди или электротехнической стали.

Благодаря применению технологии двойного преобразования инверторные стабилизаторы исключают трансляцию любого внешнего возмущающего воздействия на выход устройства, гарантируют идеально чистое напряжение синусоидальной формы при любом качестве питающей электросети.

— Технические решения по двойному преобразованию энергии известны во многих странах мира. Но почему другие компании из данного сегмента энергетики пока предпочитают выпускать оборудование «вчерашнего дня»? Как туляки оказались в числе первых в России, кто освоил серийный выпуск такой аппаратуры?

— Все прекрасно понимают: выигрывает тот, кто хотя бы немного впереди конкурентов. Но тут есть несколько важных особенностей.

Конечно, принципы новой технологии известны. Но для ее реализации нужно разработать сами устройства (а это многие десятки опытных и предсерийных образцов), определить оптимальные технические решения, найти эффективное сочетание материалов, учесть и другие подробности.

Преимущество туляков в том, что мы занимаемся новой технологией давно. У нас отличные инженерные кадры, выпускники Тульского государственного университета. Есть свои решения, а также необходимые документы: патенты, лицензии. Это наша интеллектуальная собственность. Ни у кого ничего покупать не нужно.

Очень важный фактор — современное оборудование. Оно у нас есть и работает. С использованием роботизированных комплексов, компьютерных систем. Цена — не слишком низкая. Но пока конкуренты думали (приобретать, монтировать, адаптировать?), мы уже освоили. Серьезно вложились и стали единственными в этой сфере в стране.

Еще одна позитивная подробность. Все производственные площади наших предприятий расположены в Туле, офисы продаж — в Туле, Москве, Санкт-Петербурге, других городах центра России. Общая численность коллектива — более
700 сотрудников.

Немного о финансовых тенденциях. Первые устройства не были дешевыми. Но мы постоянно снижаем издержки. Если пару лет назад образец инверторного стабилизатора стоил 6 396 рублей, то сегодня его цена — 4 956 рублей. И процесс удешевления продукции продолжается.

Качество у нас — только отличное. Есть гарантийное и постгарантийное обслуживание.

Наконец, еще один чрезвычайно важный элемент успеха — система «продвижения» товара, создание сервисных структур, реклама.

 

Уникальное качество, отличный сервис, максимум надежности

— Итак, новая технология, новое оборудование. Как доказать потенциальному партнеру, что оно — лучшее, самое надежное, быстро окупится?

— Опора на самые современные информационные технологии. Сайты, реклама в социальных сетях, продвижение с помощью деловых партнеров. У нас уже несколько сотен точек по реализации нашей продукции в России. Сотрудничаем с самыми крупными сетевыми и интернет-ресурсами: «Леруа-Мерлен», «WATTSON», «Все Инструменты.Ру», «Кувалда.Ру». Плюс региональные дистрибьюторы.

Участвуем в профессиональных выставках, форумах, совещаниях специалистов. Вышли на уровень СНГ, налаживаем связи с европейскими партнерами, получили сертификат соответствия ЕС.

Наконец, есть наш «фирменный», очень важный элемент работы. Проведение региональных семинаров для специалистов компаний, которые будут работать с нашей продукцией.

Выбираем регион, договариваемся с потенциальными партнерами, которые занимаются монтажом и обслуживанием электрооборудования, потом мы организуем выезд двух–трех наших специалистов с образцами техники. Далее — лекции, практические тренинги, обмен информацией. Все семинары проходят в интерактивном режиме. Наши потенциальные партнеры, уже имеющие опыт по работе с подобным электрооборудованием, получают развернутые консультации по всем интересующим их вопросам. Также им предоставляется возможность провести тест-драйв продукции под торговой маркой «Штиль» на демонстрационном стенде.

Скажу честно: в России отличные инженерные кадры. Быстро понимают суть вопроса и преимущества нашей продукции.

— Верно ли утверждение о том, что Группа компаний «Штиль» способна обеспечить надежное и качественное энергоснабжение объекта любого масштаба?

— Да, с помощью нашего оборудования мы готовы предоставить любые технические решения. От надежного обеспечения электроэнергией небольшой дачи, гаража, сельского домика до создания системы энергобезопасности крупного промышленного объекта, жилого комплекса, офисных зданий и пр.

— Какова степень надежности вашего оборудования и систем?

— Максимально возможная. Аналогов пока не существует. Встроенная электронная защита от всех возможных неполадок в сети.

— Итак, подведем итоги. Перед вами потенциальный, но все еще сомневающийся клиент. Убедите его, чтобы он стал сотрудничать именно с ГК «Штиль». Кратко и эффективно.

— Продукция, предлагаемая ГК «Штиль», — это уникальные разработки тульских инженеров высочайшего качества. По техническим характеристикам, конструктивным особенностям и функционалу она не имеет серийных аналогов ни у зарубежных, ни у отечественных производителей.

Гарантия надежности и качества — в огромном научном потенциале коллектива ГК «Штиль», ее безупречном и многолетнем имидже. А также в наличии собственной современной испытательной и производственной базы. У нас широчайшие возможности для проведения исследований и внедрения инновационных решений, отвечающих растущим запросам потребителей.

Предприятия ГК «Штиль» сертифицированы на соответствие системе менеджмента качества ГОСТ ISO 9001-2011
(ISO 9001:2008), что подтверждает высокий уровень надежности продукции, гарантийного и сервисного обслуживания, соответствующих международным стандартам.

Наконец, предприятия ГК «Штиль» награждены рядом дипломов самого высокого уровня — как российских, так и международных: в частности, Министерством Связи и Информации РФ, дипломом за I место в номинации «Лучшее предприятие года в сфере производства продукции промышленного назначения».