Провалы и прерывания подачи напряжения в электрических сетях / цепях

10 ноября 2016

Провалы напряжения могут привести к серьезным проблемам, например, к сбою в производственных процессах и к снижению качества. Подобные провалы возникают гораздо чаще, чем прерывания. Экономические последствия провалов напряжения часто сильно недооцениваются.

Что представляет собой провал напряжения?

В соответствии с европейским стандартом EN 50160 провалом напряжения считается внезапное понижение эффективных значений напряжения до значения от 90 % до 1 % от заданного, после чего следует восстановление напряжения. Длительность провала напряжения может составлять от половины периода (10 мс) до минуты. Если эффективное значение напряжения не опускается ниже 90 % от заданного значения, это рассматривается как нормальное рабочее состояние. Если напряжение падает ниже 1 % от заданного значения, это считается прерыванием.

Таким образом, провал напряжения не следует путать с прерыванием. Прерывание возникает, например, после срабатывания предохранителя (тип. 300 мс). Сбой питания в сети распространяется в форме провала напряжения по остальной распределительной электросети.

На рисунке уточняется разница между провалом, коротким прерыванием и пониженным
напряжением.

Провалы напряжения в сети причины

Провалы напряжения возникают по следующим причинам:

  • короткие замыкания,
  • процесс включения и выключения больших нагрузок,
  • запуск приводов (с большой нагрузкой),
  • изменение нагрузки приводов,
  • импульсные мощности (управление пакетами импульсов, термостатирование),
  • работа дуговых электропечей,
  • сварочные установки,
  • включение конденсаторов

Провалы напряжения могут привести к отказу компьютерных систем, ПЛК-установок, реле и преобразователей частоты. В критических процессах всего один провал напряжения может вызвать высокие потери, особенно критичны в этом отношении непрерывные процессы.

Критический провал напряжения в сети

Рис.1 Критический провал напряжения с остановкой производства

Примером этому служат литье под давлением, экструзионные процессы, печать или обработка таких пищевых продуктов, как молоко, пиво или прохладительные напитки.

Связанные с провалом напряжения потери складываются из:

  • упущенной прибыли в результате простоя производственных мощностей,
  • затрат на возобновление производственного процесса,
  • потерь, связанных с задержками поставок продукции,
  • потерь из-за испорченного сырья,
  • затрат на устранение ущерба, причиненного машинам, приборам и матрицам,
  • затрат на техобслуживание и оплату труда.

Часто процессы протекают без присутствия людей, поэтому провалы напряжения обнаруживаются не сразу. В этом случае, например, возможна незамеченная остановка машины для литья под давлением. Когда обнаружится данная остановка, уже будет нанесен ощутимый ущерб.

Регистрация провалов напряжений

Рис. 2 Возможные провалы напряжения при запуске двигателя.

Провалы напряжения могут фиксировать анализаторы ПКЭ Janitza. В случае провалов/прерываний напряжений, на анализаторах ПКЭ Janitza существует возможность запрограммировать цифровые выходы на их срабатывание при выполнении определенных условий (упал уровень напряжения ниже установленного). В качестве исполнительного устройства к анализатору Janitza можно подключить реле с коммутируемой нагрузкой. Тем самым можно обеспечить непрерывную работу оконечных устройств или в нужный момент включить соответствующее устройство компенсации.

Кроме того, с цифрового выхода анализатора Janitza можно подавать сигнал оповещения о нештатной ситуации на GSM сигнализацию (оповещающая ответственного сотрудника в виде СМС или звонка на мобильный телефон).