Порушення електричної мережі. Яке рішення?

відключення електроенергії

Падіння напруги, джерело живлення

При включенні більш потужного споживчого обладнання, приладів, машин результуючий пусковий струм може викликати спрацьовування захистів від перевантаження по струму, з іншого боку "тягне" мережу, тобто значно зменшує напругу мережі на короткий час, що може бути до декількох секунд. Зокрема, електричні машини: «винуватцями» є двигуни та трансформатори, але одночасне включення потужних освітлювальних мереж також можна навести як приклади. Якщо ми іноді стикаємося з блимаючими світильниками в нашому оточенні, зупиняючись, випадаючи з місця електрообладнання, швидше за все, це може бути причиною. Виправити помилку можна за допомогою професіонала, який може зробити наступні поради, щоб уникнути проблеми:

розширення низькорослої електромережі, збільшення перетинів проводів

забезпечення поступового включення високопродуктивного обладнання

правильні налаштування захисту від перевантаження по струму

На жаль, при значному відсотку падіння напруги наш постачальник електроенергії також може бути каламутним, вихід з ладу обладнання електроживлення (автоматичні вимикачі, трансформатори) і, нарешті, але не менш важливе - людський фактор (неправильне підключення до мережі тощо). .).

Поширення електронних пристроїв поклало сподівання на якість напруги на його голові. Хоча раніше мережева напруга в основному характеризувалася кількома легко вимірюваними характеристиками (середньоквадратична або пікова напруга, частота), тепер виявляється, що в новій ситуації цього недостатньо: споживчі та користувацькі пристрої стали «делікатнішими», чутливішими . Для виробників та споживачів електроенергії набули чинності нові правила, які передбачають обов'язкові вказівки щодо таких характеристик у зв'язку з якістю напруги:

1. Частота мережі

2. Величина напруги живлення

3. Зміни напруги живлення

4. Швидкі зміни напруги

6. Короткочасні відключення електроенергії

7. Постійні відключення електроенергії

8. Перехідні стрибки частоти мережі між активними провідниками та землею

9. Перехідні перенапруги між активними провідниками та землею

11. Гармонічна напруга

12. Проміжна гармонічна напруга

13. Напруга сигналу мережі при напрузі живлення

Тривожно довгий та складний перелік вказує на те, що не настільки очевидно, що електроенергія доступна належним чином у кінцевій точці споживача, оскільки "сучасні" споживачі електроенергії значною мірою винні в проблемі.

Зважаючи на складність проблем, я зараз беруся до двох типових, загальних явищ, не претендуючи на вичерпність:

У мережах низької напруги амплітуда напруги, яку можна вважати синусоїдальною, на короткий час падає нижче 90% від номінального значення. В даному випадку мова йде про відключення електроенергії. Короткострокові прориви для нас майже непомітні, тому вони не здаються небезпечними. Зовнішній вигляд оманливий: навіть роботу реле управління можна порушити, але ІТ-пристрої та ПЛК - за відсутності відповідного джерела безперебійного живлення - вже вимикаються, можливо, спричиняючи серйозні порушення. Однак внутрішнє (у більшості випадків імпульсне) джерело живлення пристрою може також руйнуватися перехідним стрибком напруги після початку зворотної напруги.

Якщо частота відмов електроживлення ПК зростає в певній області, ймовірно, що це явище пов’язане з короткочасними перебоями в електроживленні.

На жаль, зараз звичним є той факт, що форма сигналу напруги на споживчому блоці живлення далека від загальновідомої синусоїдальної форми. Перш ніж хтось запідозрить постачальника електроенергії, нам слід зазначити: небажане явище спричинене нами, споживачами! Як?

Наші електронні пристрої, яких у мережі багато; Телевізори, ПК, джерела світла, що затемнюються, компактні флуоресцентні лампи, диммери тощо, поводяться як споживачі, з одного боку, а також повинні розглядатися як джерело гармонічних напруг, з іншого. Я не буду зараз вдаватися до професійного обговорення явища, ми просто приймемо це як факт.

Яку проблему викликають гармоніки?

Перегрів мережевого обладнання, пристроїв та проводки

Несправність фазової корекції та інших конденсаторів ланцюга

Формування мережевих резонансів

Несправність короткого замикання ланцюга та захисту від перевантаження

Втручання в системи слабкого струму

Розвиток керованих напівпровідникових несправностей

Утеплення та термін служби

З наведеного вище списку варто взяти до уваги два найпоширеніші наслідки. Спочатку хотів би звернути увагу на явище нагрівання проводів і кабелів.

У симетричній трифазній системі нейтральний струм дорівнює нулю. (Виходячи з цього, на той час виготовляли кабелі зі зменшеним перетином нейтральних провідників.) Сьогодні це твердження здається скасованим: у багатьох випадках нульовий провідник тепліший за фазові провідники, тому його струм також вищий! Це можливо? На жаль, так: гармонічні напруги не підпадають під дію правила “нормальних” напруг! На жаль, тут ситуація зворотна: у всіх трьох фазових лідерів одна фаза, напр. струм гармоніки 150 Гц і, відповідно, сума цих потоків в нульовому провіднику, тобто втричі!

По-друге, поговоримо про конденсатори. Конденсатори з’являються в мережах у двох місцях: в обладнанні з корекцією фаз та в джерелах живлення електричних приладів. В обох випадках "нормаль" в розмірі таким чином масштабується до напруги мережі, забрудненої негармонічними речовинами. Якщо вміст гармоніки напруги зростає, втрати конденсаторів (можливо, також коефіцієнт втрат) зростають, так що підвищена напруга призводить до перегріву та скорочення терміну служби.

Наявність гармонічних струмів викликає ще одну проблему: гармонічні струми на дротах мережі викликають гармонічне падіння напруги. Це означає, що вони можуть реагувати на мережу та спричиняти проблеми на частинах мережі, які не виробляють гармонік самостійно. Таким чином, у мережі з’являються як іноземні споживачі, так і гармоніки, вироблені нашим власним обладнанням. Це пояснює, чому регламенти дозволяють порівняно вузький запас маневру: загальне гармонійне спотворення (THD) не повинно перевищувати 8%.

Особливу обережність слід проявляти при тестуванні THD на гармонічні спотворення: Наприклад: виміряне в головному розподільнику може бути придатним, але через неадекватні місцеві умови навіть менший вміст гармоніки в мережевому компоненті може спричинити проблеми: дроти можуть перегрітися або вогонь конденсаторів обладнання для корекції фаз може також перегрітися і спричинити неприємний резонанс мережі.

15-річна електрична мережа в адміністративній будівлі спричинила пожежу на місцевій лінії: зменшений переріз нульового провідника, який на момент проектування виявився адекватним, більше не міг справлятися з гармонічним виробництвом кінцевих точок комп'ютерної мережі: третя гармоніка.

Електронне цільове обладнання на виробничій лінії працювало з надзвичайно високим рівнем помилок, мабуть, без причини. Винуватця було встановлено у вигляді гармонічних струмів, що утворюються неправильно спроектованим приводом перетворювача частоти.

Акустична система закладу культури стала надзвичайно "бром", коли було ввімкнено регульоване освітлення. Пояснення: велика кількість гармонік, «вироблених» контрольним обладнанням, спричинило «значне» спотворення напруги в мережі живлення, частково «індуковане» в кабелях звукової системи.

Можливість захисту

З огляду на різноманітність мережевих перешкод, загальне рішення не можна рекомендувати. У кожному випадку першим кроком є ​​точне пізнання явища, і є спосіб зробити це: перевірка якості напруги повинна проводитися фахівцем.