Несмотря на широкое распространение электроснабжения городов, предприятий и торговых объектов, а также длительную историю эксплуатации этого вида энергии, и, как следствие, большой опыт, инженеры по сей день сталкиваются с рисками некачественного электропитания. В основе этого лежат как известные причины, так и новые вызовы, о которых мы и поговорим сегодня.
Итак, начнем с рассмотрения возможных проблем:
1. Выброс напряжения – короткое (не более двух периодов) превышение амплитуды напряжения более 100% от номинала.
2. Провал напряжения – резкое временное снижение амплитуды напряжения на 15-100%.
3. Пониженное или повышенное напряжение – длительное или периодическое снижение или превышение амплитуды напряжения более чем на 10% от номинала.
4. Изменение частоты – отклонение частоты переменного напряжения от номинала.
5. Гармонические искажения – суммирование наведенных гармоник высших порядков, приводящее к искажению формы синусоиды.
6. Шумы – наводки паразитного напряжения от силовых линий или оборудования, имеющие случайный характер.
7. Пропадание напряжения – снижение амплитуды напряжения до нуля.
Какие риски несут эти явления для производства? Весьма серьезные: от выхода из строя отдельных устройств до целых линий или даже всего промышленного объекта. Как следствие – простой и убытки. Некоторые производители оборудования отдельно прописывают параметры качества электропитания, поэтому беспечные инженеры могут еще и лишиться гарантии.
Но есть и хорошие новости. Современная промышленность выпускает широкий спектр решений от любых проблем в электроснабжении. Например, варисторные ограничители перенапряжений отлично справляются с импульсными выбросами, сетевые высокочастотные фильтры избавляют от шумов, фильтры высших гармоник борются с искажением синусоиды и повышают коэффициент мощности, компенсаторы динамической мощности выравнивают баланс реактивной мощности, а источники бесперебойного питания берут на себя энергоснабжение в случае пропадания напряжения.
Разумеется, проще всего предусмотреть наличие защитных устройств еще на этапе проектирования. Но как быть в случае серьезной модернизации производства? Иногда требуется комбинация из нескольких решений, поэтому без специалиста, как правило, не обойтись. Опытный инженер не только точно определит уязвимость, но и грамотно подберет защитные устройства подходящей мощности, чтобы не переплачивать за необоснованно завышенный запас.
Кроме того, часть довольно серьезных проблем на предприятиях – не очевидны. В качестве примера можно привести взаимовлияние мощного промышленного оборудования друг на друга, возникновение искрения или электрической дуги из-за ослабления соединений со временем, и даже наличие высокотоковых потребителей рядом с границами предприятия. Диагностика подобных случаев возможна только путем применения анализаторов качества электроснабжения и порой представляет собой весьма непростую задачу. Кстати, мы планируем выпустить серию постов с историями о необычных обстоятельствах из нашей практики.
