Конвертори

За какво служат конверторите?

Трансформаторните конвертори  са разработени с цел захранване на домакински и промишлени електроуреди с 220VAC или 110VAC. Те са специално проектирани за такъв вид електронно оборудване, чието номинално AC напрежение е различно от това на местната електропреносна мрежа. Конверторите са изключително полезни за уреди закупени в САЩ, които потребителите искат да използват в България или Европа. Обратното също е възможно, защото всеки конвертор е двупосочен, т.е. уреди със стандартно напрежение 230VAC, за да бъдат ползвани в страни с номинално напрежение 110 VAC, ще трябва да бъдат включвани след конвертор.

Някои райони използват стандарти, различни от тези на страната към която принадлежат (например Хонг Конг в Китай). Територии, като например големи индустриални зони или военни бази, може да имат различно стандартно напрежение и честота от заобикалящата ги среда. Дори някои градски райони може да използват електрическа мрежа със стандартни параметри различни от тези за страната в която се намират. Региони с анархична власт може да нямат единно електроразпределително звено и да има отделни мрежи които са с несъвместими параметри.

Страни с повече от едно стандартно напрежение за битови потребители са (по азбучен ред)

Алжир (220/127V), Антигуа и Барбуда (240/120V), Азербайджан(208/120V, но също 240/120V), Барбадос (230/115V), Беларус (220/127V), Бразилия (220/127V), Канада (127/240V), Колумбия (120/240V), Казахстан (220/127V), Киргистан (220/127V), Либия (230/127V), Мадагаскар (220/110V), Мали (220/110V), Мексико (127/220V),  Молдова (220/127V), Саудитска Арабия (220/110V), Сенегал (220/110V), Сирия (220/115V), САЩ: Шарлот (Северна Каролина); Детройт (Мичиган); Маями (Флорида) (120/208V), Ню Йорк, Питсбърг, Лос Анджелис, Портланд, Сан Франциско, Толедо (120/240V) Таджикистан (220/127V), Филипини (110/220), Ямайка (220/110V), Япония изток (200/100V). Като първата цифра показва по-разпространеното напрежение. Често второто по разпространение напрежение се използва във отделни полуавтономни области, отделни градове,  или в затворени военни обекти или острови.

Всички европейски и повечето азиатски страни използват захранване, което е в рамките на 220 – 230 V, докато Япония, Южна Корея, Мартиника, Северна Америка и някои части на Южна Америка използват напрежение между 100 и 127 V. В Йемен имаме напрежение 250V, което вече излиза извън стандартния допуск. Изхождайки от хармонизиране на напрежението във всички страни от Европейския Съюз, мрежата е с номинално напрежение 230 V ±10 % при честота 50 Hz.

Промяна на стандартните напрежения през годините

През преходния период 1995 – 2008г. страни, които преди са използвали 220 V ще използват тесен асиметричен толеранс в обхвата 230 V +6 % -10 % и онези (като например Великобритания) които преди са използвали 240 V сега използват 230 V +10 % -6 %. Трябва да се отбележи, че не е необходима промяна на напрежението в системи с номинално напрежение 220 V и 240 V, тъй като те спадат в допустимия интервал 230 V ±6 %.

На практика това означава, че страни като Великобритания, които преди са били на 240 V, продължават да работят с това напрежение, а онези които са били на 220 V – също. Обаче електроуредите трябва да се проектират да работят при напрежения в целия посочен диапазон. В исторически план в края на 19-ти век, Уестингхаус решил да се използва честота  60 Hz за САЩ, a AEG в Германия 50 Hz, така в края на краищата, света се разделил на два лагера с различна честота. Повечето системи работещи на 60 Hz са с напрежение 120 V, а повечето мрежи с честота 50 Hz са на 230 V.

Стандарти в САЩ и Канада

В САЩ и Канада националните стандарти посочват, че номиналното напрежение на източниците трябва да е 120 V и се позволява толеранс в границите от 114 до 126 V (±5 %). В исторически план 110, 115 и 117 V са били използвани по различно време и различни места в Северна Америка. Понякога за мрежата се говори че е „сто и десет” въпреки, че номиналното й напрежение е 120 V.

През 2000г. Австралия е преминала към стандартно напрежение 230 V с допустим толеранс +10% – 6%, замествайки стария стандарт 240 V, AS2926-1987. В Обединеното Кралство 240 V остава в допустимите граници на новия стандарт и мрежите продължават да се наричат „двеста и четиридесет”.

Стандарт в Япония

В Япония, електрическото захранване на домакинствата е с напрежение 100 V. Източните и северни части на Хоншу (включително Токио) и Хокаидо имат честота 50 Hz, докато западен Хоншу (включително Нагоя, Осака и Хирошима), Шикоку, Куюшу и Окинава работят на 60 Hz. За да се преодолеят различията повечето от електроуредите могат да се превключват в режим на работа на съответната честота.

Употребата на конвертори се налага поради различните стандарти в различните страни. В САЩ честотата е 60 Hz, а напрежението е 110 VAC, но има градове, в които напрежението е 120V. Що се отнася до основния преносим електронен уред – лаптопа или таблета, обикновено съвременния адаптер е направен със универсален вход, на който е указано, че към уреда може да се подаде напрежение в интервала 100-230V. Ако обаче адаптера не е от този тип, е необходим конвертор.

От всичко изброено дотук става ясно, че не малка част от света е с напрежение и честоти, различни от стандартните за България. В съвременния свят пътуването до далечни и екзотични дестинации става все по-лесно и често, затова един конвертор в багажа е наложителен, дори за да може да се включи кафеварка или маша за коса.

Избор на конвертор

Конверторите, основната част на които е трансформатора, се избират по мощност, както това важи и за трансформатора. Ще отбележим мимоходом, че в голяма част от света има и различни стандарти за контактни системи, различни от ШУКО, какъвто е стандарта в България. Например заземяването във Франция е с пин поставен симетрично в контакта спрямо гнездата за фаза и нула, с които образува равностранен триъгълник. В Италия имаме три кръгли пина разположени в редица на щепсела и съответно три отвора (гнезда) в контакта. В Англия пиновете са плоски пластини и т.н.

За тази цел конверторите имат отвори, позволяващи да се включват различните стандарти, а когато това е невъзможно, е добре да се купи и правилния адаптор. Нека обаче се спрем на мощността. Тя е изписана на тялото на конвертора и показва максималната активна мощност. Когато се включват консуматори с индуктивна или капацитивна мощност е необходимо да се предвиди запас от 3 до 5 пъти спрямо активната. По-просто казано ако включвате след конвертора бормашина или климатик и те са с товар 300W, 300х5=1500W и следователно трябва да изберете конвертор с мощност 1,5kW.

Правилно включване на конвертор

Другото съществено условия за правилната и безаварийна работа на конвертора е да включите правилно двете му страни. Не трябва страната, на която пише 110V да я включите към 220V, защото просто ще го изгорите. Знам, че звучи елементарно, но това е една от често срещаните аварии при конверторите. Обикновено в комплекта, освен самия уред има приложен и захранващ кабел. В единия край на този кабел имаме двуполюсен щепсел с кръгли пинове, а в другия край такъв с плоски.

В зависимост от това към каква електрическа мрежа за ниско напрежение ще включите конвертора, ще ползвате захранващия кабел от съответната страна, защото както стана дума по-горе конвертора е двупосочен уред. Понякога кабелът е неразривно свързан с устройството и в този случай конверторът прилича на адаптор.

Друго предимство на всеки трансформаторен конвертор е, че той галванически разделя електрическата верига и по този начин служи за предпазване на уредите включени след него от къси съединения в мрежата. Ако обаче консуматорът включен след конверторът има нужда от заземяване, това трябва да се направи допълнително, защото имаме двуполюсна връзка.
Съществуват и са доста разпространени и правотокови конвертори конвертиращи 24V постоянно напрежение към 12V също постоянно напрежение, или обратно. Но нека това остане като тема на отделна статия.