Новости
Скачки напряжения. Их влияние и борьба с ними
- Подробности
- Опубликовано 16.10.2015 13:11
- Просмотров: 20569
В настоящее время в России очень много проблем в сфере ЖКХ и мы решили помочь людям самостоятельно разобраться в некоторых из них и найти путь их решения. И с сегодняшнего дня мы еженедельно начинаем размещать серию статей посвященных этой теме. Надеемся данные материалы окажутся полезными для вас.
Что такое скачки напряжения и почему они возникают
В связи с изменением нагрузок напряжение в сети не могут поддерживаться строго их номинальным значениям в любой момент времени, поэтому возникают отклонения напряжения.
Отклонения напряжения имеют разные значения в разных точках сети. Для регулировки отклонения напряжения используют трансформаторы, с помощью которых регулируют выходное напряжение на вторичных обмотках с помощью изменения коэффициента трансформации.
В соответствии с действующими нормами качества электроэнергии в России отклонения напряжения в точке передачи потребителю не должны превышать ±10 % номинального значения напряжения в течение 100 % времени интервала в одну неделю. Для сетей низкого напряжения это значение ±22 В, т.е. минимальным значение в розетке должно быть не менее 198 В, а максимальное 242 В.
Но это не всегда так, и значения могут превышать нормативные отклонения напряжения и возникают провалы напряжения и перенапряжения.
Для того чтобы во всем этом разобраться давайте разберемся что же такое провал напряжения и перенапряжение.
Провалом напряжения называется любое напряжение, поступающее на вход электрооборудования и превышающее отрицательные отклонения напряжения, допускающим действующим стандартом ГОСТ 32144-2013, в нашем случае все значения напряжения ниже 198 В. Провал напряжения, в большинстве случаев связан с возникновением и окончанием короткого замыкания или иного резкого возрастания тока в системе или электроустановке, подключенной к электрической сети.
Перенапряжением называется любое напряжение, поступающее на вход электрооборудования и превышающее положительное отклонения напряжения, допускающим действующим стандартом ГОСТ 32144-2013, в нашем случае все значения напряжения выше 242 В. Перенапряжения, в большинстве случаев, вызываются переключениями и отключениями нагрузки. Так же возможными причинами могут быть внутренние неисправности сети (пробой изоляции, перекомпенсация реактивной энергии, неисправность регуляторов нагрузки на трансформаторных подстанциях среднего/низкого напряжения), либо атмосферные явления и грозовой разряд.
Рис.1. Семисуточный график напряжений.
Таким образом, можно сделать вывод, что скачками напряжения называются отклонения напряжения от номинального, а так же провалы и выбросы напряжения.
Влияние скачков напряжения на оборудование
Скачки напряжения приводят к отключению оборудования при провалах, пробои и выход из строя оборудования при перенапряжении, а так же возможно поражение электрическим током персонала на защищенных установках.
Большинство бытовых приборов может работать без сбоев при глубине провалов до 60 % продолжительностью до 0,5 с.
Более чувствительным оборудованием являются двигатели с электронным управлением, различного рода вычислительная техника (компьютеры, ноутбуки и т.д.). Такое оборудование чувствительно к провалам чуть более 10 % (менее 192 В) продолжительностью менее 0,05 с, что значительно повышает требования к качеству электроснабжения.
Провалы напряжения могут оказывать отрицательное воздействие на установку с повышенными требованиями к непрерывности работы, например, линии непрерывного производства на заводах, оборудование в больницах, коммуникационных центрах, банках и т.д. Среди оборудования, наиболее чувствительного к провалам напряжения и помехам в электросети, можно выделить:
- коммуникационное оборудование (компьютеры, у которых нет резервного питания и которые могут отключиться);
- осветительные приборы, например, газоразрядные лампы (отключение и последующее включение после времени, необходимого для охлаждения);
- асинхронные двигатели с крутящим моментом, пропорциональным квадрату напряжения, чувствительные к провалам напряжения.
В большинстве случаев производители бытовой техники стараются защитить приборы от внезапных провалов напряжения и перенапряжения, предусматривая защиту в конструкции техники. Например, стиральные машины многих производителей при понижении напряжения до 180 В всего лишь перестают работать до момента восстановления напряжения. Но такой защиты может и не хватить.
Самой распространенной причиной выхода из строя бытовой техники и электроники является перенапряжение. Продолжительная работа при повышенном напряжении снижает ресурс работы бытовой техники, а серьезное увеличение его уровня ведет к пробою изоляции и поломке техники.
Как бороться со скачками напряжения
В настоящий момент есть несколько способов защитить оборудование от скачков напряжения: реле напряжения, источник бесперебойного питания и стабилизатор напряжения. Давайте поподробнее остановимся на каждом из них.
Реле напряжения
Реле напряжения – автоматическое электронное устройство, которое мгновенно отключает питание при повышении или понижении напряжения и автоматически включает его при стабилизации напряжения в сети.
Рис. 2. Виды реле напряжения.
Главным параметром реле напряжения является быстродействие срабатывания. У современных реле напряжения время срабатывания составляет всего лишь десятки наносекунд. Регулировка порога срабатывания осуществляется на самом реле.
Поэтому данный способ защиты весьма эффективен при аварийных ситуациях, которые возникают в результате обрыва нейтрали, перегрузки, перекоса фаз и т.д.
Источники бесперебойного питания (ИБП)
Источник бесперебойного питания (ИБП) - это автоматическое электронное устройство с аккумуляторными батареями, предназначенное для бесперебойного кратковременного снабжения электроэнергией оборудования с целью корректного и безаварийного завершения работы в случае резкого падения или отсутствия напряжения.
Рис. 3. Виды источников бесперебойного питания.
Учитывая достаточно высокую стоимость ИБП при небольшой мощности, такими источниками можно снабжать лишь самых ответственных потребителей – системы РЗА, компьютеры диспетчерских пунктов, которые получают и обрабатывают информацию о ходе технологического процесса. Применение ИБП позволяет устранить влияние колебаний напряжения в сети, а также дает возможность безаварийного останова установки при прекращении электроснабжения.
Стабилизаторы напряжения
Стабилизатор напряжения - устройство, предназначенное для постоянного поддержания выходного напряжения в заданных пределах, при существенных изменениях входного напряжения и выходного тока нагрузки.
Рис. 4. Виды стабилизаторов напряжения.
Применение стабилизаторов напряжения предохраняет вашу сеть от перепадов напряжения (провалов и перенапряжений), делая эксплуатацию электротехники безопасной. Большинство таких приборов имеют дисплей, на котором отображается напряжение сети, график скачков напряжения и т.д.
В современных стабилизаторах напряжения предусмотрена функция контроля напряжения, т.е. когда величина напряжения выходит за контролируемый стабилизатором диапазон, например выше 260 В или ниже 150 В, то стабилизатор отключается и выключает потребителя от сети, при нормализации напряжения стабилизатор опять включается.
Вывод
Если у вас длительное время повышено или занижено напряжение в сети, то виновником данного ухудшения является энергоснабжющая организация. В данном случае вам необходимо обратиться в энергоснабжающую организацию для того чтобы они приняли меры по нормализации напряжения. Кроме того в соответствии Постановлением Правительства РФ от 06.05.2011 №354 "О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов" вы можете потребовать перерасчет за поставку некачественной электроэнергии.
В случае отказа энергоснабжающей организации принимать меры вам необходимо провести замер качества электроэнергии сертифицированной электролабораторией и обратиться в суд.
Действующие нормы качества электроэнергии (ГОСТ 32144-2013) не нормируют провал напряжения и перенапряжения, они ограничивают его продолжительность 60-ю секундами.
Однако знать статистику по частоте, глубине и длительности провалов напряжения и перенапряжения в системе электроснабжения необходимо для правильного подбора (использования) оборудования и источников бесперебойного питания с целью электроснабжения особенно чувствительных к провалам напряжения потребителей. К ним относятся: электронные микропроцессорные устройства управления, компьютеры, серверы и ряд других.
