Перепады напряжения: кто виноват, что делать и куда звонить?

Содержание

12 причин появления скачков в сети. Статьи компании «SECURITY59»

Скачками напряжения в повседневной речи принято называть резкое (быстрое) значительное изменение значения напряжения. Как правило, под скачком напряжения понимается быстрое значительное увеличение напряжения. Юридически точного определения понятия «скачок напряжения» у нас не существует. Обычно юристы понимают под «скачком напряжения» отклонения качества поставляемой электроэнергии от требований нормативной документации.

Как правило, в судебной практике речь идет о таких скачках напряжения, которые стали причиной нанесения ущерба.

Четкого определения «скачка напряжения» в нормативной документации тоже не найти.  Отраслевая нормативная документация различает следующие отклонения параметров электроснабжения от нормы: отклонения и колебания напряжения, перенапряжение.

Отклонение напряжения

«Отклонение напряжения» ― это изменение амплитуды длительностью более 1 минуты. Различают нормально допустимое отклонение напряжения и предельно допустимое отклонение напряжения. При этом предельно допустимым является отклонение в 10% от номинального.

Колебание напряжения

«Колебание напряжения» ― это изменение амплитуды длительностью менее 1 минуты. Различают нормально допустимое колебание напряжения и предельно допустимое колебание напряжения. При этом предельно допустимым является отклонение в 10% от номинального.

Перенапряжение

«Перенапряжение» ― это значительное по амплитуде увеличение параметров тока. Перенапряжением  считается повышение напряжения свыше 242 Вольт. Перенапряжение может проходить с длительностью и менее 1 секунды.

Таким образом, объединяя нормативные определения скачка электрического напряжения и юридическое понимание этого понятия, можно сказать, что скачками  могут называться как не очень большие, но длительные изменения значения напряжения, так и кратковременные, но значительные превышения этого параметра. Последние еще могут называться «импульсными скачками».

С точки зрения физики, важным является общая излишняя энергия, воздействующая на приборы ― потребители тока. Именно эта энергия, вызванная скачком  в сети, и приводит к нанесению ущерба подключенным электрическим приборам.

Причины появления скачков напряжения.

Существует достаточное количество объективных и субъективных причин природного, аварийного и техногенного характера для появления скачков напряжения в электрических сетях. Ниже постараемся перечислить основные.

Первая причина появления «скачка напряжения» ― одновременное отключение мощных бытовых приборов.

Причина появления скачка параметров тока кроется у нас дома. Сегодня современный дом очень насыщен мощными электрическими приборами. В домах со старой проводкой это очень опасно. Но и в новых домах часто бывает, что нагрузка не может быть рассчитана на использование очень мощных приборов по причине подключения всего нового дома к «старым электрическим сетям».   На практике часто происходит следующее. В доме включаются несколько мощных электрических приборов, это приводит к падению параметров тока  в сети. При резком отключении мощного прибора или нескольких мощных электрических приборов происходит резкий скачок. 

Вторая причина появления «скачка напряжения» ― нестабильность в работе трансформаторной подстанции

Большинство трансформаторных подстанций, осуществляющих электроснабжение в распределительных и транспортирующих сетях, было построено достаточно давно. Оборудование, установленное на этих подстанциях, имеет сегодня значительный износ. Кроме того, многие подстанции работают с большой перегрузкой ввиду увеличения потребления электроэнергии. В результате на подстанциях случаются сбои в работе оборудования, приводящие к возникновению скачков.

Третья причина появления «скачков напряжения» ― аварии в передающих электрических сетях

Сотни тысяч километров линий электропередач окутывают все города и поселки нашей страны. К каждому дому, к каждому участку подходит линия электроснабжения. Перефразировав известную фразу из популярного фильма, можно сказать, что без электричества сегодня и «не туда», «и не сюда». Линии электропередач построенные десятки лет назад, не молодеют и сегодня. А значит, вероятность обрывов и замыкания на линиях передач существует. Такие аварии могут спровоцировать большие скачки электрического напряжения.

Четвертая причина появления «скачков напряжения» ― обрыв «нуля»

Это, пожалуй, самый частый и опасный вид аварии, вызывающий очень большое перенапряжение. Ежегодно тысячи человек несут ущерб по причине примитивного «обрыва нуля». В случае обрыва «нуля» может произойти  появление напряжения на контакте «ноль» во всех розетках дома. Это приводит к тому, что все электрические приборы, включенные в розетку, сгорают. При этом сгорают даже «выключенные» с помощью дистанционного пульта приборы. Причина банальная — ослабление контакта «ноль» в общем коммутационном щитке дома. При этом, если контакт не постоянный, то появляется, то пропадает, то возникают очень сильные скачки.

Пятая причина появления «скачков напряжения» ― ослабление заземления

Заземление электрических приборов играет важную роль в обеспечении безопасности использования устройств. В случае нарушения изоляции электрических приборов, напряжение часто передается на корпус прибора. В этом случае «заземление» играет роль отвода этого аварийного тока. В случае ухудшения качества заземления  вероятность появления скачков параметров тока существенно вырастает.

Шестая причина появления «скачка напряжения» ― значительная перегрузка сети

Электрооборудование, смонтированное на электрических подстанциях, рассчитано  на конкретное максимальное значение мощности подключаемой нагрузки. В настоящее время идет очень большой рост потребления электроэнергии в наших домах. Первая причина здесь — это строительство новых больших зданий на месте старых маленьких домиков. Вместо 10 квартир получается сразу 100 квартир в одном большом доме. Вторая причина — рост числа используемых мощных электрических приборов. Посмотрите на фасад современно многоквартирного дома, на нем 200 сплит-систем. А это дополнительно 400 кВт мощности. Плюс 100 микроволновых печей, плюс 100 электрических калориферов, плюс 100 стиральных машин, плюс 100 электрических нагревателей воды, набегает очень большая суммарная мощность дома. При этом подстанции испытывают значительные перегрузки, и скачки в таком районе города неизбежны.

Седьмая причина, порождающая «скачок напряжения», ― плохое качество монтажа и материалов электрической  домовой разводки

Если что-то не работает в электрической цепи, то нужно искать плохой контакт. Это первое правило электриков. Плохой контакт в розетке или в электрическом патроне может возникнуть из-за плохого монтажа этих устройств или по причине использования дешевых сплавов для контактных пластин этих приборов. Плохой контакт вызывает искрение. А искрение — это эпицентр появления скачков электрического напряжения и сильных импульсных помех. Было бы хорошо для исключения появления скачков напряжения не использовать розетки вовсе, но так не бывает.  А значит, каждое включение или выключение мощного электрического прибора — это новый скачок напряжения в сети.

Восьмая причина, порождающая «скачок напряжения» ― включение промышленного оборудования в смежной сети электропередач

Большие и систематические скачки напряжения в сети наблюдаются вблизи крупных промышленных объектов. Включение мощного электродвигателя порождает большие пусковые токи. Эти токи могут «вернуться» в электрическую сеть в виде большой реактивной нагрузки. И хотя на таком оборудовании должны устанавливаться специальные пускатели и дополнительные сетевые фильтры, порождения электрических скачков избежать нельзя. И вовсе не обязательно жить рядом с большим металлургическим заводом, чтобы получить неприятные электрические сюрпризы. Для порождения хорошего скачка  напряжения будет достаточно соседства с насосной станцией, с мощным вентиляционным оборудованием, с автомобильной мастерской или с большим супермаркетом.

Девятая причина, вызывающая «скачки напряжения»,  ― «мерцающий эффект»

Скачки напряжения могут иметь систематический характер. Возможной причиной таких скачков может быть некорректная работа регулирующего оборудования в электрических приборах. Регуляторы электрических приб

Как бороться с перенапряжением в сети

Броски/скачки сетевого напряжения существуют давно, однако в последние 10 лет данная проблема становится всё более и более актуальной для нашей страны. Это связанно, на мой взгляд, с резким увеличением потребления/использования большого количества бытовой техники, и если 15-20 лет назад вся чувствительная бытовая техника состояла из телевизора и уже позже видеомагнитофона(в худшем случае перегорала лампочка при перенапряжении), то теперь в каждой квартире множество чувствительной бытовой техники, которая практически всё время подключена к сети.
 

 

Результатом перенапряжения или иногда даже пониженного уровня напряжения(отдельный вопрос который будет рассмотрен ниже) может стать выход из строя части бытовой техники, установленной в квартире и подключенной в момент перенапряжения к сети.

 

В подавляющем большинстве случаев выхода из строя бытовой техники причиной является перенапряжение в сети, поэтому в дальнейшем речь будет идти о перенапряжении в сети. Случай, когда причина чрезмерно заниженный уровень напряжения,будет рассмотрен отдельно.

 

После того, как у потребителей сгорает бытовая техника, люди начинают задавать вопросы:

Как такое могло произойти?, В чем причина?, Как избежать? и возможно главный

Кто виноват?  

Далее я попытаюсь доступно ответить на большинство поставленных вопросов.

Перенапряжение в сети

Для начала определимся с вопросом: “Что собой представляют перенапряжения в сети?”

 

Перенапряжения в сети – это результат аварии или избытка электроэнергии, связанного с ее неравномерным потреблением. Длительная работа при повышенном напряжении ускоряет расход ресурса аппаратуры, а значительное превышение нормального уровня напряжения приводит к выходу из строя и возможному возгоранию.

 

Итак авария, избыток энергии – несколько туманно, но что кроется за этой формулировкой?

 

“Почему возникает перенапряжение в сети?”. Причин несколько. Выделим самые распространенные:

 

  1. Начнем с того, что к электросети переменного тока подключены не только вы один (ваша квартира/дом), а множество таких же как вы потребителей и, что немаловажно, еще и многие промышленные потребители. Казалось бы, какое влияние может один дом оказать на электросеть? Безусловно незначительное влияние.

    Тут сделаем отступление на тему “А как вообще я влияю на сеть?”:

    Представьте, что вся сеть - это огромный накопитель/распределитель энергии(Мега LC фильтр). 

    Итак Вы сидите дома, у Вас все приборы(вся бытовая техника) работает, в этот момент наш Мега LC-фильтр(с бесконечной, возможной подводимой мощностью) потребляет некий установившийся ток и распределяет его на множество потребителей. Все замечательно напряжение в сети 220В, и тут Вы выключаете всю свою технику - Вы мгновенно перестаете потреблять нужный Вам ток(нужную мощность), а Мега фильтр всё еще подпитывается установившейся мощностью, что происходит когда на конденсатор приходит больше энергии чем от него отбирается? - правильно на нем подскакивает напряжение.

    Итак, как мы уже убедились выше, каждый маломальский потребитель вносит в момент вкл/выкл оборудования (динамические переходные процессы) свой вклад в дисбаланс сетевого напряжения.

    А если одновременно с вами 1000 человек включат всю свою технику - тогда мы получаем некое перенапряжение, - но не стоит пугаться - оно все равно будет меньше допустимого   ГОСТ-ом   и все ваше оборудование продолжит работу в нормальном режиме.Другое дело, что если одновременно включит/выключит своё оборудование целый завод. Представляете какой скачок будет!!! Данный вариант возможен в районах, где вся инфраструктура завязана на один большой завод. Тогда возможно, что ваша техника сгорит.

    Не спешите это еще не все... описанное выше всего лишь одна из возможных причин перенапряжения.
     

  2. Еще одна из причин бросков напряжения - это обрывы  сетевого провода или КЗ. Представьте города А, Б, и В, потребляли равную мощность и тут на линию электра передачи(ЛЭП), шедшую к городу А, упало дерево - обрыв как результат - скачок напряжения в сети и люди из городов Б и В теряют аппаратуру.
     
  3. Причина  чисто Российского характера - выключили у вас в подъезде свет - вы позвонили в соответствующую тех. службу. Пришёл Вася электрик и щелкнул не тем тумблером, у вас в подъезде, подключив на фазу вместо 220В сеть 380В...Не надо смеяться, случай распространенный...
     
  4. Последний, но не по значению, это скачки напряжения, вызванные грозовыми разрядами вблизи ЛЭП. Очень опасно - я настоятельно рекомендую, если у вас нет специального оборудовании для защиты от перенапряжений – выключать бытовую технику из сети во время грозы.

 

Все вышесказанное для пунктов 1-2  тем хуже, чем меньше мощность сети.


Иногда возникает вопрос для кого опаснее перенапряжения – для жителей мегаполисов или для жителей маленьких городов и деревень. Оказывается, что опасно для  всех. Для горожан опасны пункты 1 и 3, а для деревень и дачных участков 2 и 4, хотя все относительно.


Итак, мы рассмотрели основные причины перенапряжений в сети, но легче от этого не становится, ведь техника уже сгорела, тогда читайте дальше.

Кто ответит за потерянную аппаратуру?

Как это ни парадоксально, несмотря на то, что поставщик электроэнергии обязуется обеспечивать вас напряжением установленного качества,  вы скорее всего не сможете получить компенсацию за утраченное оборудование.

 

Это связано с тем, что во первых в большинстве случаев поставщик электроэнергии гос. предприятие(сразу отпадают варианты т.к. выиграть суд у государства на территории этого государства это нонсенс), во вторых, как вы сможете доказать, что причина выхода из строя техники есть перенапряжение в сети, а не дефект техники.

 

Так что вывод весьма печален – на 99% вы ни с кого не возьмете денег за утраченное оборудование.   

 

Что же делать, неужели каждый раз выкидывать технику? Конечно же нет. Существуют методы борьбы с перенапряжениями.

Как бороться с перенапряжениями в сети.

Существует несколько способов:

 

  1. Использование стабилизаторов напряжения – это идеальный вариант для тех, кто использует очень дорогостоящую аппаратуру. Вы подключаете сетевые провода к стабилизатору и уже с него снимаете качественное напряжение. Вариант очень хороший – имеется только один минус – это цена. Цену на хороший(качественный) стабилизатор можно рассчитать из соотношения 1 у.е. за 1 Вт … Конечно,  если у вас большое количество аппаратуры, придется затратить круглую сумму, но зато уж после этого(при правильном выборе стабилизатора) можете быть спокойны - ваша техника надежно защищена.
     
  2. Если вы работаете с ценной информацией на компьютере или если отключения напряжения непозволительны(из-за сферы деятельности – например больница), тогда выбирайте источник бесперебойного питания (ИБП) – защитите оборудование от скачка напряжения, да еще и будете работать в тот момент, когда везде отключился свет.
    Минус всё тот же – еще дороже чем стабилизаторы.
     
  3. Реле ограничивающие напряжение – выпускаются на данный момент лишь на западе – пока нет ни одного сертифицированного в России – стоят не менее 100-200 у. е.  Вариант пока мало применимый и все же достаточно дорогой для рядового пользователя.
     
  4. Использование параллельно УЗО и ДПН.
    УЗО – устройство защитного отключения, обеспечивает отключение помещения в сети в случае утечки тока (если человек взялся за оголенные провода 10-30мА или если произошло обгорание изоляции – 300мА). Данное устройство рекомендовано в г.Москва для установки во всех новостройках. Существуют 2 вида УЗО – так называемые электра - механические производятся только брэндами (например АВВ), основаны на точной механике – гарантируют спасение жизни человека при любом напряжении, отсюда их второе название - независящие от напряжения сети.

    Другой сильно распространенный в России тип УЗО – электронные. Делают такие устройства многие фирмы, но не стоит забывать, выбирая такое УЗО, что вы не гарантируете спасение жизни человека, если скажем напряжение в вашей сети значительно ниже номинального, отсюда второе название этих УЗО – зависящие от напряжения сети.

    Датчик превышения напряжения – устройство созданное специально для защиты от перенапряжения, сконструировано для совместной работы с любыми типами УЗО(на токи утечки 10-300 мА), как для однофазных, так и для трехфазных сетей. Принцип заключается в следующем: В случае, если в сети перенапряжение, ДПН дает команду УЗО на отключение электропитания от квартиры. Таким образом Ваша квартира обесточивается и сачок напряжения не вредит Вашей бытовой технике. Для восстановления электропитания просто сбросьте УЗО.

 

Производит сертифицированный датчик превышения напряжения только одна фирма:

Научно-внедренческая фирма ООО “Блеск-НВФ”

Называется данное изделие ДПН-260.

 

Все ДПН-260 производства не Блеск-НВФ – не сертифицированы, а следовательно компания, которая их производит, не несет ни какой ответственности за их работоспособность.

Так что покупайте ДПН-260 только производства Блеск-НВФ.

Метод использования параллельно УЗО и ДПН-260 является самым доступным, на настоящий момент, методом борьбы с перенапряжениями.

 

Если вы хотите только защитить себя от перенапряжений – то смело покупайте дешевое электронное УЗО и ДПН-260 к нему. Подключайте и можете быть спокойны.

Вред заниженного сетевого напряжения.

Возможна такая ситуация, когда напряжение в сети сильно занижено – это может повредить некоторым бытовым приборам т.к. часть функций к примеру механика будет работать, а схема управления (СУ) нет, или наоборот. Также через мерно заниженное напряжение сильно уменьшает срок службы ламп освещения.

Порча оборудования от заниженного напряжения встречается реже чем от перенапряжения. Избежать выхода из строя техники можно использовав пункты 1-2, возможно (3) из раздела   “ Как бороться с перенапряжениями в сети.”

Вывод

В данной статье я выразил лишь свой взгляд на существующую проблему бросков напряжения в бытовых и промышленных сетях. Я  не претендую на абсолютную истину по всем позициям. Стоит учитывать, что методы борьбы справедливы на момент написания статьи.

 

 

09.01.2005 г.Москва 

Ефимов А.С.

Замеры качества электроэнергии, скачков и провалов напряжения

Современные приборы очень чувствительны к качеству сетевого напряжения, цифровая техника, аудио устройства и электронные компоненты бытовых приборов предназначены для работы в сети с определенным диапазоном напряжения.

В реальных условиях напряжение в сети очень часто не отвечает необходимым требованиям, помимо низких значений напряжения или завышенных, очень часто имеют место быть кратковременные скачки или провалы напряжения в электросети. Такие колебания особенно опасны для бытовых приборов и промышленного оборудования. Зачастую длительность этих явлений составляет доли секунды, но и этого оказывается достаточно, чтобы вывести приборы из строя, или в лучшем случае вызвать кратковременный сбой в работе.

Низкое напряжение обычно исправляют установкой цифрового стабилизатора напряжения, что касается кратковременных всплесков то здесь не все так однозначно.

Обнаружение кратковременных скачков и провалов сетевого напряжения

Во первых обнаружить их не так просто, если падение напряжения можно замерить обычным вольтметром или в некоторых случаях увидеть по уменьшению свечения ламп накаливания, то чтобы замерять кратковременные скачки сетевого напряжения необходимо иметь оборудование которое фиксирует изменения в минимальном интервале времени, плюс, мониторинг должен быть непрерывным в течении определенного времени, так как такие колебания могут происходить раз в 10мин, час или сутки.

Во вторых необходимо диагностировать причину перепадов напряжения, когда они появляются, что влияет, какая величина, длительность, и другие параметры.

Причины появления скачков напряжения

Причин появления перепадов напряжения множество, далее постараемся перечислить основные из них:

  1. Включение и отключение мощных потребителей, особенно электродвигателей и компрессоров с большими пусковыми токами, производственного оборудования, станков или технологических линий.
  2. Сбои на трансформаторной подстанции осуществляющих электроснабжение объекта.
  3. Перегрузка сети в связи с значительным увеличением потребителей.
  4. Обрыв нуля и ослабление заземления.
  5. Неудовлетворительное качество монтажа электропроводки, распределительных пунктов. Ослабление и перегрев контактов.
  6. Попадание молнии в линии электропередач, попадание высокого напряжения с трамвайных и троллейбусных линий.
  7. Проведение сварочных работ с помощью электросварки.
  8. Аварии в электросетях.

Только после проведения измерений и грамотного анализа результатов можно сделать выводы о причинах появления скачков, и методах борьбы с ними. Однозначных и типовых рекомендаций по их устранению дать нельзя, поэтому в каждом конкретном случае необходимо детально разобраться.

Измерение параметров и качества напряжения

Наша компания предлагает услуги по измерению скачков и провалов напряжения, анализ качества электроэнергии, замеры в однофазной и трехфазной сети с силой тока до 500А. Анализ гармоник, несимметрии напряжения и других параметров. Обращайтесь к нашим специалистам и мы проведем качественные замеры напряжения электросети.

Падение напряжения в электрических цепях

Падение напряжения в электрической цепи можно рассчитать по закону Ома как

U = RI (1)

, где

U = падение напряжения (вольт, В) )

R = электрическое сопротивление в электрической цепи (Ом, Ом)

I = ток (амперы, А)

Пример - Падение напряжения

Падение напряжения в линии электропередачи 100 футов :

Электрическое сопротивление в цепи можно рассчитать

R = (1. 02 Ом / 1000 футов) (100 футов) 2

= 0,204 Ом

Падение напряжения в цепи можно рассчитать с помощью (1)

U = ( 0,204 Ом ) (10 ампер)

= 2,04 В

Круговые милы и падение напряжения

Падение напряжения также можно рассчитать с использованием милов, например

U = KPLI / A (2)

где

K = удельное сопротивление ( Ом - круговые милы / фут)

P = фазовая постоянная = 2 (для однофазной) = 1.732 (для трехфазного)

L = длина провода (футы)

A = площадь провода (круглые милы)

Удельное электрическое сопротивление для различных материалов проводов

  • Твердая медь, К = 11 (температура 77 o F - 121 o F), K = 12 (температура 122 o F - 167 o F)
  • Твердый алюминий, K = 18 (температура 77 o F - 121 o F), K = 20 (температура 122 o F - 167 o F)
  • Многожильная медь, K = 11 (температура 77 o F - 121 o F) , K = 12 (температура 122 o F - 167 o F)
  • Многожильный алюминий, K = 19 (температура 77 o F - 121 o F), K = 20 (температура 122 o F - 167 o F)

Пример - Удельное сопротивление и падение напряжения

При значениях из приведенного выше примера падение напряжения ок. n рассчитывается как

U = (11 Ом - круговые милы / фут) 2 (100 футов) (10 A) / (10400 мил)

= 2.11 В

Медный проводник - Таблица падения напряжения

Падение напряжения в медном проводнике можно оценить с помощью

U = f IL (3)

, где

f = коэффициент из таблицы ниже

I = ток (амперы)

L = длина проводника (футы)

902 16

0,0323 9016 0,02 902 9016 0,02 902 9016 9016 9016 9016 902 902

902

Размер Коэффициент
- f -
AWG
Однофазный Трехфазный
14 2.08 0,476 0,42
12 3,31 0,313 0,26
10 5,26 0,196 0,17 0,196 0,17 0,196 0,17
6 13,3 0,0833 0,071
4 21,2 0,0538 0,046
3 0. 0431 0,038
2 33,6 0,0323 0,028
1 42,4 0,0323 0,028 0,028
2/0 67,4 0,0222 0,020
3/0 85,0 0,019 0,016
4/0 107.2 0,0161 0,014
250 0,0147 0,013
300 0,0131 0,011
9016 902 0,011
0,0115 0,009
500 0,0101 0,009

Техническая документация о падении напряжения - Janitza electronics

Падения напряжения могут привести к серьезным проблемам - например, к прекращению производственного процесса и к проблемам с качеством продукта или процесса. Такие падения напряжения возникают гораздо чаще, чем прерывания, но во многих случаях неопознанные. Коммерческие последствия падений напряжения снова и снова серьезно недооцениваются.

А что такое падение напряжения? Как возникает падение напряжения? Можно ли предотвратить падение напряжения или мы должны попытаться ограничить последующий ущерб путем своевременной идентификации? Более подробно эти темы будут рассмотрены в данной статье.

Что такое падение напряжения?

Согласно европейскому стандарту EN 50160 падение напряжения - это внезапное понижение действующего значения напряжения до значения от 90% до 1% от установленного номинального значения с последующим «немедленным» восстановлением этого напряжения.Продолжительность падения напряжения составляет от полупериода (10 мс для сети 50 Гц) до одной минуты.

Если действующее значение напряжения не опускается ниже 90% установленного номинального значения, это считается нормальным рабочим режимом. Если напряжение падает ниже 1% от номинального значения, это считается прерыванием напряжения.

Поэтому не следует путать падение напряжения с прерыванием. Прерывание возникает, например, после срабатывания автоматического выключателя (тип.300 мс). Сбой сетевого питания распространяется по остальной распределительной сети в виде падения напряжения.

Рис.1: Пример падения напряжения Рис.2: Разница между падением напряжения, пониженным напряжением и прерыванием

Как возникает падение напряжения?

Рис. 3: «Запуск» больших нагрузок, например двигатели, может привести к падению напряжения
1. Пусковые токи

Известной причиной небольших падений напряжения являются пусковые или пусковые токи конденсаторов, двигателей и других устройств.На следующей диаграмме видно, что ток кратковременно увеличивается при запуске двигателя. Пусковой ток приводит к падению напряжения на импедансах Z и Z1. Однако это приводит к меньшему падению напряжения на шине низкого напряжения (зона падения 1) и несколько большему падению напряжения за импедансом Z1 (зона падения 2).

Возможное улучшение этого явления заключается в оптимизации самой системы, т.е. включение электрических нагрузок не должно приводить к критическим падениям напряжения.Типичными решениями являются соответствующее пусковое оборудование, например конденсаторные контакторы для PFC или устройства плавного пуска для двигателей, но это также может быть увеличение мощности короткого замыкания (уменьшение импеданса), например большее сечение кабеля, изменение точки подключения на более высокие уровни сети, усиление коммутационного устройства и трансформатора….

Рис.4: Типичный пример рабочей ситуации, когда падение напряжения происходит из-за короткого замыкания в сети низкого напряжения
2. Короткие замыкания в сети низкого напряжения.

В случае короткого замыкания в сети низкого напряжения протекает очень высокий ток.Пик тока короткого замыкания зависит от значения импедансов Z и Z3. На практике сопротивление Z3 является большим и доминирующим. Значение импеданса Z3 определяется, помимо прочего, типом (сечение, материал) и длиной кабеля. Чем больше длина кабеля, тем меньше ток короткого замыкания из-за более высокого импеданса. Ток короткого замыкания вызывает падение напряжения на полном сопротивлении Z, в результате чего напряжение на главной распределительной шине низкого напряжения на короткое время падает (зона падения 1).

В случае короткого замыкания должен сработать выключатель группы 3. Если срабатывание выключателя занимает более 100 мс, то напряжение во всей системе сильно падает на 100 мс.

Рис.5: Большинство падений напряжения вызвано короткими замыканиями в сети среднего напряжения.
3. Короткие замыкания в сети среднего напряжения.

Чаще всего падения напряжения возникают в сетях среднего напряжения. Типичные первопричины следующие:

  • Дорожные работы
  • Земляные и земляные работы
  • Пробой в соединительной муфте
  • Старение кабеля
  • Короткое замыкание в ЛЭП (ураганы, животные и т. Д.))
  • Удары молнии

На следующей схеме показан типичный пример проектирования сети среднего напряжения. Трансформаторные подстанции / местные вторичные подстанции (зеленые точки) соединены друг с другом в кольцо и подключены к главной распределительной подстанции (синие точки). В какой-то момент кольцо открыто (см. Нижнюю правую часть кольца с зелеными точками). В случае короткого замыкания протекает ток короткого замыкания (красная линия). Он будет течь до тех пор, пока выключатель на главной распределительной подстанции не отключит кольцо.Это можно увидеть на левой диаграмме (в верхнем левом кольце).

Таким образом, во время короткого замыкания на короткое время будет протекать сильный ток. Из-за полного сопротивления сети это приводит к кратковременному снижению напряжения во всей сети. Это кратковременное понижение напряжения заметно как «падение напряжения».

Около 75% всех падений напряжения происходит в сетях среднего напряжения. Часто потребитель не может избежать этого.

Короткие замыкания в высоковольтной сети

Короткие замыкания в высоковольтных сетях встречаются не так часто, но, если они случаются, они часто вызваны штормами или (неисправным) распределительным устройством. Последнее в первую очередь в местах на концах высоковольтной линии.

Проблемы, вызванные падением напряжения

Падения напряжения могут привести к выходу из строя компьютерных систем, систем ПЛК, реле и преобразователей частоты. В критических процессах всего одно падение напряжения может привести к высоким затратам, особенно это сказывается на непрерывных процессах. Примерами этого являются процессы литья под давлением, процессы экструзии, заводы по производству кабелей и полупроводников, процессы печати или приготовление пищевых продуктов, таких как молоко, пиво или прохладительные напитки.

Затраты на падение напряжения составляют:

  • Упущенная выгода из-за остановки производства
  • Затраты на наверстывание упущенной продукции
  • Затраты за просрочку доставки продукции
  • Затраты на отходы сырья
  • Расходы на повреждение машин, оборудования и форм
  • Расходы на содержание и персонал

Средние затраты на одно падение напряжения сильно различаются от сектора к сектору:

  • Тонкая химия 190 000 €
  • Микропроцессоры 100000 €
  • Обработка металлов 35000 €
  • Текстиль 20 000 €
  • Продовольствие 18000 €

Иногда процессы выполняются в безлюдных зонах, в которых падение напряжения не сразу замечается. В этом случае, например, термопластавтомат может остаться незамеченным. Если это обнаружится позже, уже будет большой ущерб. Покупатель получает продукцию слишком поздно, и пластик в машине затвердел. В издательствах или в бумажной промышленности бумага может порваться или даже вызвать пожар. http://www.rtvoost.nl/nieuws/default.aspx?nid=119051

Рис.6: Кривая ITI (CBEMA) указывает, когда падение напряжения приведет к отказу IT-устройств.
Восприимчивость ИТ-систем к перепадам и сбоям напряжения
Системы

IT особенно чувствительны к перепадам и прерываниям напряжения.Это означает, что все процессы, которые управляются микропроцессорами, уязвимы для этого типа помех, например

  • ПЛК-системы
  • Преобразователи частоты
  • Контроллеры машин
  • Серверы в дата-центрах
  • шт
  • и т. Д.

Кривая ITI-CBEMA, созданная Советом индустрии информационных технологий, определяет, когда падение напряжения приведет к отказу ИТ-устройств, а когда скачок напряжения приведет к повреждению ИТ-устройств. Хотя модель была разработана для сетей 120 ‑ В ‑ 60 ‑ Гц, ее также можно применять к устройствам, подключенным к сетям 230 ‑ В ‑ 50 ‑ Гц. Модель может использоваться производителями в качестве ориентира при проектировании.

Как бороться с падением напряжения?

Рис.7: Компактный анализатор цепей UMG 604 предназначен для сигнализации о падении напряжения

В некоторых ситуациях падения напряжения, вызванные пусковыми токами, можно избежать за счет лучшей конструкции технической системы. Падения напряжения, вызванные короткими замыканиями в сети низкого напряжения, как правило, довольно редки.Большинство падений напряжения вызвано короткими замыканиями в сети среднего напряжения. Ничего нельзя сделать, чтобы противодействовать причинам этих падений.

Сами падения можно предотвратить с помощью:

  • Статический ИБП, источник постоянного тока с инвертором на выходе. Это решение часто используется в качестве моста к аварийному генератору энергии.
  • ИБП непрерывного действия, маховик работает с нагрузкой (динамический ИБП). Энергия отбирается от маховика в случае кратковременного прерывания или падения напряжения.Это решение недешево и часто применяется в дата-центрах.
  • Подключение систем контроля и регулирования технологического процесса к стабилизированному источнику питания.
  • Ремонт электрической инфраструктуры. Это не всегда возможно и, конечно, недешево.

Из этого можно сделать вывод, что устранение перепадов напряжения дело недешевое. Это может быть очень эффективным для обнаружения падений напряжения на ранней стадии. С помощью хороших инструментов отчетности можно выявить основные причины, что позволит реализовать целевые (и более рентабельные) меры.

Рис.8: Колебания напряжения обнаруживаются анализатором цепей в поле питания.
Сигнализация падения напряжения

Janitza предлагает широкий спектр анализаторов, способных определять кратковременные прерывания и падения напряжения. Анализатор цепей UMG 604 непрерывно контролирует более 800 электрических параметров. Все каналы дискретизируются 20 000 раз в секунду, что позволяет сигнализировать и регистрировать кратковременные прерывания и падения напряжения. Электронное письмо или SMS может быть отправлено на основе этих событий.Исчерпывающий отчет можно создать с помощью входящего в комплект программного обеспечения GridVis-Basic.

Размещая UMG 604 в области питания, можно получить комплексное и экономичное решение для выявления, регистрации, оповещения и сообщения о падениях напряжения. Измерительное устройство оснащено WEB-браузером, который предлагает возможность вызывать наиболее важные параметры непосредственно с измерительного устройства без больших вложений и без сложных программ. Прерывания и падения напряжения можно анализировать и составлять в отчеты с помощью встроенного браузера событий.

Измерительные приборы Janitza для определения кратковременных прерываний:
Анализ с помощью ПО GridVis

Базовая лицензия GridVis (GridVis-Basic) предоставляется вместе с измерительными приборами Janitza бесплатно. Среди прочего, с помощью этого программного пакета возможно следующее:

  • Считывание значений измерений в реальном времени
  • Получение исторических данных измерений в файлах и графиках
  • Анализ кратковременных прерываний, переходных процессов и падений напряжения
  • Печать полных отчетов EN 50160 одним нажатием кнопки
  • Создание отчетов о хорошем / неисправном состоянии.

С помощью встроенного генератора отчетов можно самостоятельно составлять краткие отчеты, периодически предоставляя обзор падений напряжения, кратковременных прерываний и скачков напряжения, которые произошли с помощью кривой ITI (CBEMA) .s

На диаграмме ниже можно увидеть, что произошло три падения напряжения, что привело к отказу системы.

Рис. 9b: Вы можете самостоятельно провести всесторонний анализ с помощью GridVis. Рис. 9a. Вы можете самостоятельно провести всесторонний анализ с помощью GridVis.

Резюме

Рис.10: Отчет о падениях и скачках напряжения с помощью кривой ITI

Падения напряжения возникают относительно часто и не всегда идентифицируются. Коммерческий ущерб, вызванный падением напряжения, больше, чем ущерб от перебоев. Диапазон падений напряжения можно уменьшить, переработав электрическую инфраструктуру. Применение источников бесперебойного питания или индукторов может уменьшить последствия падения напряжения. Однако в некоторых случаях эти меры слишком дороги.Однако первым шагом всегда является идентификация и документирование падений напряжения. Janitza предлагает комплексные решения, которые непрерывно и безопасно контролируют и анализируют полные производственные процессы. С применением современной измерительной техники проблемы с качеством электроэнергии могут быть своевременно выявлены и предотвращены. Гарантируется повышение надежности поставок, снижение затрат на техническое обслуживание и продление срока службы завода-производителя.

Источники

ПОСАДКИ НАПРЯЖЕНИЯ - ОБЪЯСНЕНИЕ
ПРИЧИНЫ, ПОСЛЕДСТВИЯ И ИСПРАВЛЕНИЕ
Ян К.П. Росс, MIEE

КАЧЕСТВО МОЩНОСТИ, ВНЕШНИЙ РАЗЪЕМ
STROOM EN HUN INTERACTIE
Dr. ir. J.F.G. Cobben & Ir. J.N. Luttjehuizen

VOLTAGE DROP ▷ французский перевод

VOLTAGE DROP ▷ французский перевод - Примеры использования падения напряжения в предложении на английском языке Падение напряжения при испытании менее 5.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *