Посадка напряжения при включении нагрузки

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

Почему при включении мощного потребителя в сеть происходит посадка напряжения.
Ведь потом все нормализуется. Какой механизм появления этого падения напряжения?

что Вы говорите.
Вы наверно из тех людей, для которых существует 2 мнения: "мое и неправильное".
в литературе встречаются оба термина: у разных авторов по разному.
Если уж такой правильный, то дали бы и ответ по существу.
а про пусковые токи я и без вас знаю
МЕХАНИЗМ КАКОЙ?

При пуске двигателя есть понятие пусковой ток, который в разы больше рабочего.
Спираль нагревательного элемента в холодном состоянии имеет меньшее сопротивление, соответственно больше ток.

Любая сеть имеет предел мощности. Если его не хватает, то при сверхбольшом токе уменьшается напряжение (просадка) Явления возникают обычно при включении индуктивной нагрузки (например, эл. двигатели) . В начальный момент, когда ротор не вращается при подаче напряжения ток в статоре примерно равен току КЗ (отсюда и бросок тока)
При наборе номинальной частоты вращения ток приходит в норму.

Провалы напряжения в сетях промпредприятий

длительность
глубина
частость.

Расчетные точки	Остаточные напряжения, о.е
U₁	U₂	U_A	U_B	U_C	U_AB	U_BC	U_CA
Шины 6–10 кВ промышленного предприятия	і 0,60	Ј 0,40	-	-	-	і 0,87	і 0,87	і 0,20
Шины 0,4 кВ за трансформатором 6–10/0,4 кВ со схемой соединения обмоток Y/Y–12	і 0,60	Ј 0,40	і 0,53	1,0	і 0,53	і 0,87	і 0,87	і 0,20
Шины 0,4 кВ за трансформатором 6–10/0,4 кВ со схемой соединения обмоток D /Y–11	і 0,60	Ј 0,40	і 0,87	і 0,87	і 0,20	1,0	і 0,53	і 0,53

По мере удаления места повреждения от шин источника питания остаточное напряжение прямой последовательности увеличивается, а обратной – уменьшается. Также уменьшаются провалы линейных и фазных напряжений, но при этом их длительность увеличивается, т.к. увеличивается время действия земляной защиты. При многофазных КЗ – трехфазных, двухфазных, двухфазных на землю, которые бывают значительно реже, глубина провалов напряжения оказывается существенно больше, чем при однофазных КЗ, за исключением случаев особо удаленных мест повреждения. При многофазных КЗ остаточное напряжение прямой последовательности, как правило, оказывается ниже 0,6 Uном, и в соответствии с требованиями ПУЭ такие повреждения должны отключаются без выдержки времени. При этом длительность провала напряжения составляет 0,20–0,25 с.
Всё вышесказанное относилось к повреждениям в сети 110 кВ на линиях, смежных с линиями, питающими рассматриваемое предприятие. При повреждениях непосредственно на питающих предприятие линиях 110 кВ его потребители испытывают полный перерыв питания, т.е. при 100% глубине провала питающего напряжения и длительности провала, определяемой временем действия устройства АПВ на источнике питания или устройств АВР на приемной подстанции. Это время обычно находится в пределах 1,0–3,5 с.

где М_ном (f (s)) – момент АД по пусковой характеристике при номинальном напряжении;
М_ном (f (2-s)) – тормозной момент от составляющей напряжения обратной последовательности;
U₁ ; U₂ – напряжения соответственно прямой и обратной последовательностей.
Результирующий вращающий момент АД при значениях U₁ = 0,60 U_ном и U₂ = 0,40 U_ном может оказаться равным или меньше момента сопротивления механизма. Однако для высоковольтных АД это не представляет опасности, т.к. близкие к шинам 110 кВ источника питания КЗ, как правило, отключаются первой ступенью релейной защиты нулевой последовательности линий 110 кВ за время 0,25–0,30 с. Снижение скорости вращения АД при этом практически не происходит (исключения могут составлять только сильнозагруженные электродвигатели поршневых компрессоров). При более удаленных КЗ время действия защиты ступенчато увеличивается, но зато уменьшается глубина провалов напряжения и увеличивается остаточное напряжение, так что в целом работа АД не нарушается.
Вращающий момент синхронных электродвигателей (СД) в момент провала напряжения в меньшей степени зависит от напряжения сети.

где М_макс – максимальный вращающий синхронный момент СД при номинальном напряжении (М_макс = 2,0–2,5 М_ном.);
М_ном (f (2-s)) – тормозной момент СД от составляющей напряжения обратной последовательности.
Результирующий вращающий момент СД при ОКЗ в сети 110 кВ, как правило, оказывается достаточным для сохранения их устойчивой работы.

Влияние на электродвигатели многофазных КЗ
Выше было рассмотрено влияние на электрооборудование однофазных – наиболее часто происходящих в сети 110 кВ – КЗ. О влиянии многофазных КЗ – двухфазных, трехфазных, двухфазных на землю, можно сказать следующее. При возникновении этих видов КЗ глубина провалов напряжения оказывается значительно больше и поведение высоковольтных электродвигателей во многом зависит от настройки защит в сети 110 кВ. Если защиты линий 110 кВ выполнены в соответствии с указаниями п. 3.2.108 ПУЭ, т.е. все повреждения, сопровождающиеся снижением напряжения на шинах источника питания ниже 0,65Uном, отключаются без выдержки времени (при этом длительность провала напряжения составляет 0,20–0,25 с), то высоковольтные синхронные и асинхронные электродвигатели, как правило, остаются в работе. Это связано с тем, что защита минимального напряжения высоковольтных электродвигателей выполняется с выдержкой времени не менее 0,5 с и поэтому сработать не успевает.
Если же защита линий 110 кВ не обладает необходимым быстродействием при глубоких провалах напряжения, то синхронные электродвигатели, как правило, выходят из синхронизма и для их ресинхронизации необходимо принимать специальные меры.
Что касается низковольтных асинхронных электродвигателей, то при глубоких многофазных провалах напряжения, независимо от их продолжительности, контакторы и пускатели успевают отпадать и электродвигатели отключаются. (О способах сохранения в работе высоковольтных и низковольтных электродвигателей будет рассказано в следующем номере журнала).

стоимости реагентов, сырья, катализаторов, израсходованных за время останова и наладки технологического процесса, измеряемое в зависимости от конкретного случая часами, сутками и т.д.;
эксплуатационных расходов за указанное время (зарплата обслуживающего персонала, расход электроэнергии, топлива, смазочных и др. материалов);
амортизации производственных фондов.

В следующем номере журнала автор подробнее рассмотрит мероприятия по минимизации ущербов от провалов напряжения, относящиеся к системам внутреннего электроснабжения потребителей, к системам контроля и управления технологическими процессами.

*) На самом деле зависимость вращающего момента синхронного двигателя при понижении напряжения несколько сложнее. В частности, он зависит ещё от реакции системы возбуждения на понижение напряжения, от работы форсировки возбуждения.

**) Повышение бесперебойности электроснабжения производств с непрерывным технологическим процессом.
Рекомендации по совершенствованию технологии проектирования. ВНИПИТПЭП – ГО ГПИ ЭЛЕКТРОПРОЕКТ, 1989 г.

Значительные просадки бортового напряжения влекут за собой целый спектр проблем, с которыми сталкивались многие автолюбители. Сюда относится и недозаряд аккумуляторной батареи, и помехи при работе аудиосистемы, и тусклое освещение, и даже мигание приборки в такт пиковым нагрузкам. Причин для столь заметных даже невооруженным глазом просадок напряжения бывает несколько. Наиболее часто встречающиеся из них рассмотрены в данном материале.

Первичные признаки просадки бортового напряжения

В самых запущенных случаях падение бортового напряжения можно заметить без каких-либо измерительных приборов. К первичным признакам этого дефекта относятся следующие симптомы:

хронический недозаряд аккумуляторной батареи;
клиппинг звука аудиосистемы;
тусклый свет фар головного освещения;
мигание приборной панели при пиковых нагрузках;
плавающие обороты двигателя.

Для нормальной зарядки АКБ от генератора во время движения в бортовой сети должно поддерживаться напряжение около 14.4 В. Если из-за просадок оно меньше, то батарея никогда полноценно не заряжается, может подвести при холодном запуске мотора, а также портится в результате сульфатации свинцовых пластин.

Клиппинг – это такой вид искажения звука, который возникает, когда выходное напряжение усилителя превышает питающее напряжение. Чаще всего проявляется в виде хрипения динамиков при добавлении громкости.

Тусклое освещение или мигание света указывает на то, что лампам просто не хватает напряжения для того, чтобы работать в полную мощность.

Что касается плавающих оборотов двигателя, то такое чаще наблюдается на автомобилях с многочисленной электроникой и различными датчиками. На работу всего этого не хватает напряжения, и система управления двигателем дает сбои при значительных просадках в бортовой сети.

Возможные причины просадки бортового напряжения и их устранение

Провода

Электропроводка автомобиля – это практически всегда первый подозреваемый в просадках напряжения. Чтобы понять, как это происходит, не будем спешить лезть под капот, а рассмотрим сначала следующие простые и наглядные схемы.

На этой схеме мы видим 12-вольтовый источник питания и такого же номинала лампочку. Представим, что источником питания на рисунке является АКБ вашего автомобиля. Лампочка же условно будет обозначать любую нагрузку. Это может быть не только освещение, но и стартер, печка, автомагнитола, усилитель и так далее.

Плюсовой разъем нашей нагрузки подсоединен к АКБ проводом напрямую, а минус мы берем с массы автомобиля, предварительно подав его на корпус с минусовой клеммы АКБ. Это очень упрощенная схема того, как подключено все электрооборудование в автомобилях. Не хватает предохранителей, выключателей и реле.

Теперь добавим в нашу схему два мультиметра, включенные в режим измерения постоянного напряжения. Один прибор подсоединяем непосредственно к клеммам АКБ, а второй на разъемы нашего потребителя. На рисунке мы можем видеть, что аккумулятор выдает напряжение в сеть 12 В. Естественную просадку напряжения на клеммах аккумулятора, с подключенной к нему нагрузкой, пока что не берем в расчет. Также представим, что провода и контакты, через которые по цепи течет ток, не имеют никакого сопротивления.

В результате мы видим, что на нашу нагрузку приходят все 12 В, которые выдает АКБ. То есть, просадки напряжения нет. Лампа (или другой потребитель) работает в полную мощность, и потерь электроэнергии в этой системе нет.

К сожалению, такой идеальной картины не бывает. На практике мы имеем что-то похожее.

В схему на плюсовой провод, через который ток от АКБ течет к нагрузке, мы добавили резистор. Он нужен для того, чтобы наглядно отобразить сопротивление провода, которое есть всегда. У любых проводов есть свое собственное сопротивление. Плюс к этому провод подсоединяется к нагрузке и АКБ через контакты, которые тоже создают сопротивление электрическому току. Все эти факторы имитирует в данном случае наш резистор.

Теперь обратим внимание на вольтметр, который измеряет напряжение на нашей нагрузке. Он показывает уже не 12 В, а заметно меньше. Это означает, что условная лампочка теперь получает меньше напряжения, в результате чего работает она не в полную мощность. Данный эффект принято называть падением напряжения на участке цепи. То есть, на плюсовом проводе, который теперь имеет некое сопротивление, падает напряжение, подаваемое с АКБ. Это падение легко можно измерить по следующей схеме.

На рисунке появился еще один вольтметр, подключенный к началу нашего условного провода, и к его концу. Прибор, подсоединенный к участку цепи таким образом, и будет показывать величину падения напряжения. Это напряжение в случае с автомобилем теряется без пользы, и тратится на нагрев провода.

Аналогичной будет ситуация, если не идеальным сделать провод, соединяющий минусовую клемму АКБ с массой автомобиля.

Из всего этого следует, что чем большим будет сопротивление проводов в бортовой сети автомобиля, тем большей будет просадка напряжения. Проверить наличие этого дефекта под капотом очень просто – надо при помощи мультиметра измерить падение напряжения на том или ином проводнике. Если проверка показывает большое падение напряжения (стремиться надо к тому, чтобы вольтметр вообще ничего не показывал), то необходимо уменьшать сопротивление данного участка.

В случае с проводами сделать это можно несколькими способами:

Если увеличить поперечное сечение (толщину) провода, то его сопротивление уменьшится. Особенно это актуально для силовых проводов, через которые подключены наиболее мощные потребители в машине – стартер, мощный усилитель звука, саббуфер, инвертор и так далее. Сечение проводов, идущих от генератора к АКБ, тоже имеет большое значение.
Если в месте подсоединения провода имеется плохой контакт, то сопротивление в этом месте будет большим. Соответственно, чтобы улучшить ситуацию, необходимо обеспечить надежный контакт – удалить окислы и прочно присоединить провод.
На сопротивление проводов влияет их целостность. В автомобиле каждый кабель состоит из многочисленных тоненьких жилок, которые в процессе длительной эксплуатации могут переламываться. В результате сечение провода уменьшается, а его сопротивление и падение напряжение на нем – растет.

Не следует забывать, что в случае с автомобильной проводкой все плюсовые провода идут к потребителям через предохранители. Как правило, большинство из них помещено в специальном блоке. Достаточно часто контакты в этом блоке окисляются, и становятся причиной заметных просадок напряжения.

Со временем новая АКБ теряет свою емкость и потенциальную мощность, и тогда говорят, что она плохо или хуже держит нагрузку. Этот вид износа аккумулятора определяется несколькими способами. Самый наглядный и простой – тест аккумулятора при помощи нагрузочной вилки. Этот прибор показывает, как АКБ держит нагрузку, и насколько под ней просаживается напряжение.

При проверке аккумулятора описанным способом не забывайте и о проводах, которые идут к стартеру и к массе автомобиля. Их сопротивление также влияет на просадку, что и было изображено на схемах выше.

Генератор и реле-регулятор напряжения

Когда работает двигатель, напряжением бортовую сеть и потребители обеспечивает генератор. На должном уровне это напряжение удерживает реле-регулятор. Соответственно, если генератор не вырабатывает достаточной для питания всех включенных приборов мощности, наблюдаются просадки напряжения. К сожалению, сам генератор без его демонтажа и разборки проверить почти невозможно, потому в этом направлении в первую очередь надо диагностировать реле-регулятор.

Этот прибор, как правило, установлен на самом генераторе (или вынесен отдельно). Его задачей является стабилизация напряжения бортовой сети независимо от скорости вращения ротора генератора (зависит от того, давите ли вы на педаль газа или нет). Результатом его работы является стабильное напряжение в районе 14.2-14.5 В.

Измерить напряжение (и его просадку), которое дает генератор в паре с регулятором, можно по следующему алгоритму:

При запущенном двигателе и отключенных потребителях (свет, музыка, печка) измерьте напряжение вольтметром на клеммах АКБ.
Нормой считается показатель в районе 14.4 В.
Включите потребители – освещение, печку, музыку.
Измерьте напряжение в таком режиме.
Если наблюдается большая просадка, то генератор или реле-регулятор со своей работой не справляются.

Чаще всего с просадками подобного рода помогает справится замена реле-регулятора. Когда он исправен, то напряжение при включении потребителей не проседает более, чем на 0.3-0.5 В.

Потребители

Бывает и так, что в просадках напряжения бортовой сети автомобиля не виноваты ни провода, ни АКБ, ни генератор с регулятором. Виноваты сами потребители. Так, например, если стартер берет на себя много тока (из-за загрязнения, износа, замыкания в обмотках), то будут наблюдаться значительные просадки напряжения при запуске мотора.

Если в машине установлены какие-то внештатные мощные потребители (как правило, музыка или инвертор), то просадка может быть из-за того, что выдаваемой АКБ (при выключенном двигателе) или генератором (при запущенном двигателе) мощности для питания этих приборов просто не хватает. Решаются подобные проблемы путем установки дополнительной АКБ, либо заменой генератора на более мощный.

Причины просадки напряжения

190 В – это уже пониженное напряжение

Таблица соответствия площади сечения вводного кабеля подключаемой нагрузке

В первых трех случаях самостоятельно устранить причину не представляется возможным, но можно подать жалобу в энергосбыт на поставщика электроэнергии (подробно об этом будет рассказано в другом разделе). В пунктах 4-6 указаны неисправности в домашних электросетях, поэтому такие проблемы решаются потребителями электроэнергии самостоятельно или для этой цели привлекаются специалисты.

Глубокая посадка — напряжение

Глубокая посадка напряжения продолжительностью 0 3 с и более вызывает остановку синхронных двигателей компрессоров аммиачного и карбамидного цехов. Остановка компрессоров приводит к перерыву технологических процессов производства аммиака и карбамида. [1]

При глубокой посадке напряжения аварийно отключился трансформатор мощностью 31 5 Мва, питаемый от линии ПО кв; при этом выпали флажки указательных реле газовой и дифференциальной защиты. [2]

При глубокой посадке напряжения ( при остаточном напряжении ниже 20 % номинального) реле понижения частоты типа ИВЧ-011 перестают действовать ( рис. 5 — 4); поэтому предотвращение неправильного действия первых трех очередей устройств автоматической частотной разгрузки можно достигнуть, устанавливая для каждой очереди элемент выдержки времени с уставкой 2 5 — 3 сек. [4]

При более глубокой посадке напряжения в какой-либо точке электросети отдельные электродвигатели, питающиеся от этой сети, могут затормозиться и будут брать из сети дополнительно большую реактивную мощность, что вызовет дальнейшее понижение напряжения и останов других электродвигателей, работающих даже на соседнем участке электросети. [5]

Влияние и последствия низкого напряжения на электроприборы

Пониженное напряжение отражается на бытовых электроприборах следующим образом:

Происходит существенно ухудшение пусковых характеристик электродвигателей и компрессорных установок. В частности, превышает норму пусковой ток, что может привести критическому перегреву обмоток.
Изменяются основные параметры и эксплуатационные характеристики электрических приборов, например, на нагрев воды бойлером занимает больше времени из-за слабой мощности.
Понижается интенсивность светового потока у ламп с нитью накала. Примечательно, что перепады в сети не приводят к снижению яркости энергосберегающих и светодиодных источников с импульсными источниками питания. Качественные модели могут работать и с сетевым напряжением 140 Вольт, но при этом снижается ресурс устройства.

Снижение яркости лампы накаливания – характерный признак падения напряжения

Исходя из вышесказанного, можно констатировать, что наиболее подвержены пагубному воздействию пониженного (маленького) напряжения те устройства, конструкция которых включает в себя электродвигатель или компрессор. К таковым относится большая часть бытовых электроинструментов, холодильные установки, насосное оборудование и т.д. Встроенная защита такого оборудования может не позволить включить приборы, если напряжение скачет или существенно ниже нормы. Нештатные режимы работы снижают ресурсы оборудования, что приводит к уменьшению срока эксплуатации.

Способы борьбы с некачественным напряжением

Ответ на вопрос почему падает напряжение у Вас дома и решение о необходимости установки стабилизатора напряжения лучше доверить профессиональному электрику. Ознакомиться с ценами на продукцию ЭТК Энергия можно в

Способы решения проблемы

Можно начать с опроса соседей, чтобы установить имеется ли у них подобная проблема. Если они столкнулись с подобной ситуацией, то велика вероятность, что имеет место внешний фактор (слабый трансформатор на подстанции, проблемы с ВЛ или дисбаланс мощности). Но прежде, чем писать коллективное заявление в Энергосбыт, следует проверить внутреннею сеть, поэтому вне зависимости от результатов опроса переходим к следующему пункту.
Отключите вводный автомат защиты и измерьте напряжение на входных клеммах, после чего повторить измерение с подключенной нагрузкой.

Вводный автоматический выключатель отмечен зеленым овалом

Почему появляется падение напряжения

Куда звонить и жаловаться на электросети?

Если вышеуказанные меры не помогли, можно обратиться в прокуратуру, Роспотребнадзор, районную администрацию, общественную палату, а также в районный суд.

Обратим внимание, что более эффективны коллективные жалобы, поэтому если с проблемой низкого напряжения столкнулись соседи или другие жильцы дома (района, поселка и т.д.), то лучше и их привлечь к процессу.

Если из-за отклонения напряжения от установленных норм (по вине поставщика услуг) вышла из строя бытовая техника, можно требовать возместить ущерб. Для этого необходимо действовать по следующему алгоритму:

Следует обратиться к поставщику услуг, чтобы его представители зафиксировали, что авария имела место, и составили соответствующий акт.
Берется заключение из сервисного центра, в котором указывается причина выхода бытовой техники из строя.
Подается претензия поставщику услуг с требованием возместить ущерб.
При отказе, необходимо решать вопрос в судебном порядке.

2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008

Термины и определения некачественного электропитания. Часть 1.

3.Провалы напряжения/ просадки напряжения.

4.Всплески напряжения/ перенапряжения.

Подводим итоги

Лучше всегда следить за поведением своего авто. Если появились проблемы с аккумулятором или генератором, придется сразу же приняться за восстановление транспорта. Иначе вскоре вы столкнетесь с тем, что авто просто не сможет нормально ездит и будет постоянно предоставлять вам неприятные моменты. Используя вполне понятные и давно существующие методы, вы сможете без особых сложностей получить необходимый спектр услуг на СТО. Но самостоятельно исправлять какие-либо неполадки электросети не рекомендуется.

Впрочем, вы можете и сами с помощью тестера и других приборов промерять все нужные данные по бортовой сети, найти место просадки и попробовать заменить элемент, ворующий напряжение. Проблема лишь в том, что для этого нужно иметь хоть какие-нибудь навыки работы с электричеством. Также все зависит от уровня вашего автомобиля, его степеней защиты от кустарного вмешательства. Если ВАЗ можно отремонтировать по простой инструкции, то в современные BMW лучше не лезть без диплома автоэлектрика и постоянной практики. А у вас когда-нибудь случались проблемы с бортовой электросетью?

Переходные процессы

Импульсные переходные процессы (электростатический разряд)

Гроза: как случай прямого попадания, так и разряды в небе, влияющие на электросеть посредством электромагнитного поля
Коммутация индуктивных нагрузок
Срабатывание защитной автоматики
Неисправность заземления

Импульсный переходный процесс представляет собой резкий скачок напряжения в несколько киловольт (длительность скачка составляет наносекунды, общая длительность помехи – десятки наносекунд)

Меры предупреждения и подавления:

Поддержание влажности в помещении в диапазоне 40-60%
Антистатическое заземление (браслеты, коврики, обувь)
Общее заземление
Устройства подавления всплесков:

на основе металооксидных варисторов, подавляющих всплески любой продолжительности)
тепловая защита
газовые разрядники
тиристоры

Перебой электропитания

Повреждение (разрыв) электросети
Отказ электрооборудования
Срабатывание защиты

Полное отсутствие напряжения в сети в течение некоторого времени (от миллисекунд до нескольких суток при крупной аварии)

Даже кратковременный перебой электропитания приводит к перезагрузке компьютерного оборудования с потерей несохраненных данных, рестарту электродвигателя или компрессора. При этом не исключается их повреждение.
Перебои особенно опасны в промышленности, медицине и в области ЦОД: в промышленности есть множество безостановочных процессов, в медицине перебои могут нарушить ход операции, а в случае ЦОД – это простой бизнеса компании.

Меры предупреждения и подавления:

Наиболее надежный способ решения проблем с перебоем напряжения – применение ИБП, одной из составляющих которых являются аккумуляторные батареи. В случае перебоя питание нагрузки мгновенно производится именно от них (длительность переключения – менее полупериода, т.е. менее 10мс).
Проблему продолжительных перебоев решить за счет аккумуляторных батарей практически невозможно из-за больших габаритов и дороговизны такого решения. Поэтому, для критически важных процессов применяются источники гарантированного электроснабжения. Наиболее распространенные из них – дизель-генераторные установки (ДГУ).

От чего же может падать напряжение:

— трансформаторная подстанция.
По всей территории России установлены трансформаторные подстанции, подавляющее большинство из них ставились еще во времена СССР, при этом расчет нагрузки на них велся совсем по другим электроприборам и их количеству. Не маловажную роль играет и возраст работающих трансформаторов, который неблагоприятно влияет на качество электропитания. Но стоит заметить, что инженеры того времени закладывали значительный запас прочности, как по мощности, так и по механической прочности.
— линии электропередач.
Ситуация аналогична с трансформаторными подстанциями. Диаметр жил и материал кабеля (алюминий ) часто не могут выдержать возросшее потребление электроэнергии, а многочисленные скрутки с течением времени стали приносит свои потери в качестве. В настоящий момент алюминиевый кабель заменяется на более приспособленный к нагрузкам медный.
— разница потребляемой мощности на фазах.
Как известно, имеется три фазы в системе электропитания. В основной массе в квартиру или частный дом подключают одну из фаз. Если на одной фазе будет значительное превышение по нагрузке относительно двух других, то возникает такое явление как перекос фаз, которое провоцирует повышение или понижение напряжения.

Все написанное выше может присутствовать как отдельно, так в комплексе. Даже если отремонтировать или заменить одну из составляющих, то ситуация может улучшиться лишь частично. В сетях электроснабжение есть еще один нюанс: в конце линии от трансформаторной подстанции электропотребители работают в более тяжелых условиях, чем потребители находящиеся ближе к ТП (Они могут потребить больше мощности и при этом качество электропитания будет лучше.

Пониженное напряжение (провал и просадка)

Включение в сеть мощного потребителя (электродвигателя, компрессора и т.д.)
Временное явление при устранении других неполадок сети

Временное падение амплитуды напряжения. Провал от просадки отличается длительностью неполадки: при провале счет идет на периоды синусоиды (десятые доли секунды), а при просадке пониженное напряжение наблюдается не менее нескольких секунд.

При серьезном снижении напряжение возможно отключение электрооборудования, перезагрузка компьютера и др.

Меры предупреждения и подавления:

По возможности – подключение нагрузок с высоким пусковым током по выделенной линии
Понижение пусковых явлений, например, за счет переключения конфигураций звезда/треугольник
Применение электронных устройств таких, как инверторы (частотники)
В случае просадок поможет использование ИБП

Генератор и его окружение — источники просадок электричества

Просадки в сети зачастую связаны с генератором и его работой. Теоретически после включения силового агрегата аккумулятор отправляется отдыхать и даже подзаряжается от генератора. Все задачи по обеспечению электропитанием берет на себя именно это небольшое устройство. Существует определенный ряд неполадок, который стоит всегда учитывать при наличии таких проблем. Вопрос нерабочего генератора решается с помощью устранения таких неполадок:

Повышенное напряжение (всплеск, перенапряжение)

Схемы заземления с высоким импедансом
Отключение мощного потребителя
Пробой фаз в трехфазной сети
Неравномерность потребления электроэнергии

Временное повышение амплитуды напряжения. Всплеск от перенапряжения отличается длительностью: всплеск, аналогично провалу, является более короткой неполадкой (десятые доли секунды), а перенапряжение, аналогично просадке, длится не менее нескольких секунд.

Ошибки в данных
Мерцание освещения
Износ электрических контактов и изоляции
Повреждение полупроводниковых приборов
Повышение силы тока и, как следствие, срабатывание автоматических выключателей

Меры предупреждения и подавления:

Характеризующие показатели

Для описания понижения амплитуды напряжения используются следующие показатели:

δU п – глубина провалов, для вычисления применяется следующая формула: δU п = (U ном — U мин) / U ном , где U ном – номинальная величина амплитуды питающего напряжения, U мин – значение остаточного напряжения;

∆t – длительность, данная величина определяется как разность между моментом восстановления напряжения к номинальному значению t к и временным параметром фиксации начальной стадии отклонения t н. Формула расчета длительности будет иметь следующий вид: ∆t = t к — t н

F п – частотность повторений (частота возникновения провалов), приведем формулу, используемую для расчета этого параметра: F п= 100% * m * (δU п* ∆t п) / M, где числитель дроби описывает количество отклонений, определенной глубины и длительности, произошедших в течение измеряемого периода. Знаменатель – общее количество отклонений, обнаруженных в ходе измерений.

Приведенные выше показатели используются для определения качества электроэнергии в той или иной системе электроснабжения.

Вариации частоты

Как правило, в электросети не бывает вариаций частоты. Данное явление гораздо чаще возникает при питании от резервных автономных источников питания, например, ДГУ.

Частота питания отклоняется от стандартных 50Гц в большую или меньшую сторону.

Наибольшее влияние оказывается на электродвигатели: изменение частоты вращения ротора. ИТ-оборудование практически не страдает.
Снижение срока службы чувствительного электрооборудования

Меры предупреждения и подавления:

Диагностика соответствующих источников питания
Использование ИБП

Понятия и формулы

На каждом сопротивлении r при прохождении тока I возникает напряжение U=I∙r, которое называется обычно падением напряжения на этом сопротивлении.

Если в электрической цепи только одно сопротивление r, все напряжение источника Uист падает на этом сопротивлении.

Если в цепи имеются два сопротивления r1 и r2, соединенные последовательно, то сумма напряжений на сопротивлениях U1=I∙r1 и U2=I∙r2 т. е. падений напряжения, равна напряжению источника: Uист=U1+U2.

Напряжение источника питания равно сумме падений напряжения в цепи (2-й закон Кирхгофа).

1. Какое падение напряжения возникает на нити лампы сопротивлением r=15 Ом при прохождении тока I=0,3 А (рис. 1)?

Падение напряжения подсчитывается по закону Ома: U=I∙r=0,3∙15=4,5 В.

Напряжение между точками 1 и 2 лампочки (см. схему) составляет 4,5 В. Лампочка светит нормально, если через нее проходит номинальный ток или если между точками 1 и 2 номинальное напряжение (номинальные ток и напряжение указываются на лампочке).

2. Две одинаковые лампочки на напряжение 2,5 В и ток 0,3 А соединены последовательно и подключены к карманной батарее с напряжением 4,5 В. Какое падение напряжения создается на зажимах отдельных лампочек (рис. 2)?

Одинаковые лампочки имеют равные сопротивления r. При последовательном включении через них проходит один и тот же ток I. Из этого следует, что на них будут одинаковые падения напряжения, сумма этих напряжений должна быть равна напряжению источника U=4,5 В. На каждую лампочку приходится напряжение 4,5:2=2,25 В.

Какова нормальная величина напряжения по ГОСТу

Итак, для того, чтобы понимать низкое напряжение в сети или же соответствует норме, то следует обратиться к нормативным документам, а именно к ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009). Так вот в таблице 1 данного документа указано, что напряжение в трехфазных четырехпроводных системах, в которые включены и однофазные электрические сети, напряжение равно 230 Вольтам.

При этом при нормальных условиях эксплуатации отклонение напряжения не должно откланяться более чем на +/- 10%.

Исходя из этого, нормальным напряжением в сети считается напряжение от 207 до 253 Вольт включительно.

Читайте также: