Нюанси негативних явищ в електричній мережі

У сьогоднішній статті ми з вами розглянемо узагальнені принципи того, як функціонує електрична мережа. В першу чергу ми постараємося виділити негативні сторони і процеси в системі, які проходять по лініях електричного постачання, а також розповімо про те, як захистити своє обладнання в таких випадках.

Що ж це таке - "Єдина енергетична система"?

Варто зазначити, що велика кількість електричних станцій сформували за тривалий проміжок часу свою загальну енергетичну систему. Вона, в свою чергу, виконує роль джерела електричної енергії для великої кількості користувачів. Одним з найважливіших компонентів багатьох електричних станція можна назвати трифазний турбований генератор змінного тога. 3 силові обмотки на генераторі здатні індукувати лінійна напруга. Ці самі лінії знаходяться один до одного максимально симетрично, тим самим огинаючи генератор по колу. Генераторна установка має ротор, який здатний обертатися з приблизною оборотами в 3000 за одну хв. А ось значення напруг, які є лінійними вже зсуваються, якщо розглядати їх положення один до одного по фазах. Їх зрушення є постійним явищем і дорівнює 120 град.Частотність змінного струму на виході з генераторної установки безпосередньо змінюється за рахунок оборотів роторної складової. Якщо ми беремо з вами номінальне значення, то воно дорівнює близько 50 Герц.

Показник напруги на лінійних проводах трифазної електромережі змінного струму так і називається - лінійним. Це саме напруга, яке розташовується близько нейтрали і будь-яким з проводів лінійного значення, називається фазним або фазовим. Воно саме по собі є менше лінійного на значення кореня з трьох. Тому таку напругу і подається в житлові приміщення і весь район. Ви можете знати, що лінійна напруга дорівнює 380 вольт, і воно часто застосовується для підживлення потужних пристроїв, які можуть розташовуватися, наприклад, на заводах або інших промислових підприємствах. Ті пристрої споживають вкрай велика кількість електроенергії. Генератор же свого часу виділяє напруги на кілька десятків кВ. Для того, щоб передати електроенергію без великих втрат, напруга свідомо роблять набагато меншим саме на підстанціях у трансформаторів, а потім поставляють його в Лінію Електричної Передачі. Після цього вона потрапляє на ЛЕП. Там напруга дорівнює приблизно 35 кіловольт, якщо лінії мають малу протяжність, і 1200 кіловольт для ліній, які мають довжину близько 1000 кілометрів. Як було сказано вище, напруга свідомо знижують для зменшення втрат. Але його часто і підвищують для того, щоб зменшити втрати з можливостями ізолювання повітря для ЛЕП. Після того, як було досягнуто значного споживач, наприклад, той же завод або підприємство, електрична енергія знову потрапляє на підстанцію, в якій вона знову перерозподіляється в 6-10 кіловольт. Такі значення як раз-таки вигідні для того, що електрику передавалося за допомогою підземних кабелів.

У кожному будинку, в якому знаходиться велика кількість квартир, або ж в інший важливою будівництві стоять трансформаторні підстанції, здатні забезпечувати потрібне для всіх, хто знаходиться всередині пристроїв тими самими 380 вольт. Найчастіше споруда має в собі 2-мя або ж 3-ма кабелями для високого вольтажу. Це може дозволити досить швидко виправити поломки в електричному постачанні. У випадках, що розрізняються від типів додаткових станцій, є можливість їх появи в автоматичному чи напівавтоматичному режимі. Все це по командам диспетчера, у якого під рукою знаходиться централізований пульт. Або ж вручну при виклику аварійної служби, і спеціальний робочий зможе перемкнути ручку рубильника.

Підстанція здатна регулювати значення напруг в певному діапазоні, змінюючи обмотувальні стрічки тоді, коли певна кількість навантаження подається на систему. На Російських підстанціях часто використовується тактика з нейтралями, яка має заземлення. Інакше кажучи, нейтральна проводка йде в землю. Якщо ми будемо розглядати, як розводка кабелю йде зі спорудження, то вона проходить саме пофазно. Схожу ситуацію можна спостерігати з завданням розподіл паралельності навантажень, або ж з метою зменшення витрат на обладнання.

У сільських будинках і в не зовсім великих будинках трансформатор являє собою невелику будку. У разі аварійної ситуації автоматичне регулювання напруги повинна справлятися зі своїм завданням, але в таких пристроях її просто немає. Тому в більшості своїй на усунення проблеми даються цілу добу.

Норми якості для електричних мереж

Щоб ознайомитися з усіма нормами електричних мереж, потрібно ознайомитися з документом ГОСТ 13109-97 прийнятий 1 Января 1999 року.

ПАРАМЕТРНОМІНАЛГРАНИЧНО
НАПРУГА V
220V ± 5%
220V ± 10%
Частота Hz
50Hz ± 0.2Hz
50Hz ± 0.4Hz
СПОТВОРЕННЯ%
8%
12%
ПРОВАЛИ СЕК.
3
30
ПЕРЕНАПРУГА V
280В
380В

Тобто можна сказати, що у випадках нормального функціонування електричної мережі застосування приладів УПС для техніки з комп'ютерною основою є одним з обов'язкових атрибутів. Звичайно ж в першу чергу це потрібно для забезпечення захисту даних на приладах, а по-друге - для того, щоб гаджети працювали в звичайному режимі і залишилися в цілості й схоронності. Якщо ми подивимося на цю ситуацію з боку електричного постачання, то побачимо, що споживачі електроживлення можна розділити на 3 категорії. Найбільшою з них можна назвати ту, на яку орієнтований масовий користувач, який проживає в будинках з великим кількість квартир. Або ж знаходяться в офісних приміщеннях, де можна нарахувати понад 50 робочих місць. Ось їх можна вже віднести до другої категорії. Тобто,це можна позначити як найбільший час на ліквідацію аварійної ситуації за одну годину. Надійність також знаходиться в значенні в 0,9999. А ось до третьої категорії відноситься час ліквідації аварійних ситуацій 24 години при надійності в 0,9973. Перша ж з них повинні супроводжувати надійністю 1 і часом на усунення аварії 0.

Різновиди негативних впливів на електричну мережу

Всі дії зі знаком «мінус» можна розділити на провал і перенапруження.

Часто провали в імпульсах з'являються шляхом перевантаженості лінії. Під час підключення енерговитратних приладів, наприклад холодильника, кондиціонера або інших, є можливість виклику короткочасних просадок на 10 або 20 відсотків. В такому випадку є можливість появи короткого замикання в тому випадку, якщо всі прилади підключені по одній фазі. Але провали імпульсів не можуть бути компенсовані підстанціями, але цілком можуть викликати аварійні ситуації і перевантаження техніки.

Часті провали викликані сильною перевантаженням лінії від підстанції до користувача. Низьке значення напруг погано позначається на експлуатації обладнання з великою кількістю споживання електроенергії.

Іноді трапляються і повні провали. При такій ситуації до 1-го напівперіоду будь-який пристрій має витримати навіть без особливих проблем в роботі і експлуатації. Але ось на таких установках, як підстанція, а саме на ненових зразках перестроювання регулятора напруг триває кілька секунд. Ви його могли спостерігати, коли у вашій системі моргає світло. Це і є блекаут.

Що можна сказати про постійне перенапруженні? Це більш високий або постійно підвищений число напруги. Найчастіше воно з'являється в слідстві нерівних навантажень на різні фази підстанції у трансформаторній установки. В даному випадку на фазу навантаження надходять постійні провали, а ось на інших 2-х постійне перенапруження. Як ви можете розуміти, це саме перенапруження згубно впливає на всю систему підключених до неї приладів.

Обов'язково потрібно згадати, що перенапруження в певному часовому проміжку може бути як імпульсним, так і високочастотним. Перше відбувається під час замикання фазових жил кабелю силового призначення один з одним. Або ж при обриві нейтралі. А ось друге явища часто можна охарактеризувати з помощьбю наявності силового кабелю і знаходження в ньому коливань занадто великих частот. Їх в народі називають паразитними.

Також потрібно в обов'язковому порядку нагадати, що в більшості сучасних джерелах безперебійного живлення є в корпусі мережеві фільтри і обмежувачі напруги. Тобто, у багатьох ситуаціях вам навіть не доведеться купувати додаткове обладнання. Під час реакцій і перестроювання на живлення від батарей буде недостатньо мало цих самих запобіжних заходів. А ось застосування додаткових стабілізаторние приладів можна якимось чином виправдати. Якщо у вас в системі розташовується велика кількість різних приладів, які потрібно забезпечити живленням, то в такому випадку стабілізатор можна придбати. У такому випадку його ціна на 10 КВТ буде дорівнює вартості ББЖ на всього лише 1 КВт. Тобто різниця цілком очевидна. Тому застосування додаткового окремо знаходиться фільтра в цій ситуації буде не найкращою ідеєю.

Способи захисту від негативних впливів

Різновид негативного впливу

Результат

Запобіжні заходи

Провали напруги по імпульсу

Пристрої, які мають мікропроцесори, можуть вийти з ладу

Онлайн УПС

Занижень напружень на постійній основі

Пристрої, які мають електрометрії, можуть вийти з ладу. Погана ефективність опалення або освітлення на основі електричної складової

ДБЖ з функцією регулювання напруги

провали напруги

Припинення роботи пристроїв

Автономні генераторні установки або ж ДБЖ з акумуляторами

Занадто велика кількість напруги

Завантаженість пристроїв. Прилад може вийти з ладу з більшою ймовірністю.

Регулятор напруга або ж мережевий фільтр

Перенапруження на імпульсної основі

Пристрої, які мають мікропроцесори, можуть вийти з ладу. Неможливість відновлення втраченої інформації

Фільтри для мережі з захистом від перенапруги

Перенапруги з високою частотою

Проблеми в експлуатації обчислювальної і звукозаписної апаратури.

Фільтри для мережі з ФНЧ. Розв'язують трансформаторні установки.

Різниця фазових напруг

Трифазні прилади можуть вийти з ладу

Фазовий вирівнювання. Забезпечення безпеки силового кабелю.

Відхилення в мережі

Пристрої, які залежать від частотності мережі, можуть бути схильні до перегріву і погану роботу.

Придбання нових пристроїв, покупка онлайн ups.

За матеріалами: "iXBT"