В сети высокое напряжение – Негативные явления в электросети — их влияние на нагрузку и способы борьбы

Содержание

Высокое напряжение в сети — варианты решения проблемы

Категория: Поддержка по стабилизаторам напряжения
Опубликовано 23.03.2015 08:39
Автор: Abramova Olesya


Данная статья предназначена для тех, кто испытывает проблемы из-за повышенного напряжения в сети. Здесь вы найдете информацию о нормальном уровне напряжения, причинах возникновения высокого напряжения и, самое главное, методах решения данной проблемы.

Современные потребности человека подталкивают к приобретению новых и новых электрических приборов для бытового или промышленного применения, в случае с промышленностью, это может быть вызвано развитием предприятия и необходимостью наращивания производственной мощности. С течением времени, в когда-то свободные розетки включаются новые приборы, которые дарят нам новые возможности. Когда происходит покупка, скажем, современного телевизора, в голове проскакивает мысль, что эта дорогостоящее приобретение будет служить долго и качественно, решать поставленные перед ним задачи. При этом редко кто-то задумывается, насколько комфортно новой технике работать в отечественных сетях электропитания.

Аварийное состояние отечественных электрических сетей – давно не сюрприз, сплошь и рядом можно встретить аномальные отклонения до 15-20% в ту или иную сторону, тогда как допускается не больше 5% на постоянной основе и 10% кратковременно. Реже, в частных секторах и отдаленных районах могут встречаться ситуации, когда отклонение достигает умопомрачительных 25-45%, обычно в меньшую сторону. К сожалению, в подавляющем большинстве случаев потребители вынуждены искать решение самостоятельно, за свой счет.

  • Сокращение срока службы. Практически любой электрический потребитель болезненно реагирует на длительное (более 15 минут) повышенное напряжение. В первую очередь это сказывается на блоках питания, которые перегреваются и гораздо быстрее выходят из строя. Особенно болезненно на высокое напряжение реагируют осветительные приборы, которые то и дело отказывают, а лампы накаливания могут даже взрываться.

  • Нарушение режима работы. Точные допуски питающей сети указаны на каждом электрическом приборе, когда они соблюдаются, производитель гарантирует правильную работу продукта. В противном случае, когда значение отличное от допустимого, работа любого прибора может быть нарушена.

  • Выход из строя. При резких всплесках свыше 255 Вольт, любой потребитель может выйти из строя моментально.

  • Отказ в гарантийном ремонте. Современные товары комплектуются всевозможными индикаторами, которые расположены внутри устройства, когда товар попадает в сервисный центр, мастер-ремонтник может обнаружить причину выхода из строя. Таким образом, если товар пришел в негодность по причине повышенного напряжения, с очень высокой вероятностью вам будет отказано в гарантийном ремонте, возврате или обмене.

инфографика: влияние повышенного напряжения на оборудование

2. Методы нормализации напряжения в сети

  • Обращение в соответствующие службы города. Теоретически, данный метод должен оказаться самым действенным, хотя и не самым быстрым. При регулярных и продолжительных нарушениях, которые фиксируются сертифицированными анализаторами сети, жители дома или группы домов могут написать заявление в горэнерго или облэнерго, также можно поговорить с сотрудниками ЖЭКа. Не стоит ожидать результат после первой попытки, нередко требуются постоянные согласованные жалобы от всех жильцов многоэтажного дома или целой улицы в частном секторе. К сожалению, идти этим путем способны единицы, но поскольку есть положительные результаты, считаем своим долгом сообщить эту информацию.

  • Установка дополнительного оборудования. Данный метод является быстрым и качественным, поскольку, покупая стабилизатор напряжения, проблема решается практически мгновенно. Ниже приведена таблица, где описаны различные устройства, которые так или иначе помогают снизить влияние или исключить аномалии в электрической сети, в т.ч. высокое напряжение.

Устройство Виды Тип защиты Назначение
Реле контроля напряжения Защищает от повышенного и пониженного напряжения путем отключения потребителей от сети. Реле контроля напряжения предназначено для отсечки электрической сети, когда был достигнут порог защитного отключения. Недостаток в том, что необходимо самостоятельно включать сеть после нормализации напряжения в сети.
Сетевой фильтр – базовые;
– продвинутые;
– профессиональные.
Предполагают защиту от незначительных кратковременных всплесков напряжения. Более дорогие устройства продвинутого и профессионального классов позволяют подавить электрические шумы и кратковременные импульсные перенапряжения. Базовые:
– недорогая бытовая техника.
Продвинутые:
– большинство бытовых приборов;
Профессиональные:
– для любого типа техники.
Стабилизатор напряжения – электронные;
– электродинамические;
– релейные.
Созданы для автоматического регулирования сетевого напряжения до номинального 220 или 380В. Обеспечивают надежную защиту от скачков напряжения, резких провалов и всплесков, короткого замыкания. Некоторые модели снабжены молниезащитой, EMI-фильтрами. Широкий выбор моделей и производителей позволяет подобрать оптимальное решение как для небольшой квартиры, так и для большого загородного дома. Кроме этого, наличие мощных трехфазных моделей надежно защитит ваше производство или офис от высокого и низкого напряжения в сети.
Источник бесперебойного питания – двойного преобразования;
– линейно-интерактивные;
– офф-лайн.
Линейно-интерактивные по параметрам очень схожи со стабилизаторами напряжения, однако при полном отсутствии напряжения поддерживают работу в течение от нескольких минут до нескольких часов. ИБП с двойным преобразованием (VFI) предполагают полную защиту от любых аварий в сети, а также поддержание бесперебойной работы в течение от нескольких минут до нескольких десятков часов. Подходят для любых типов оборудования, особенно актуально применение с отопительной техникой, где требуется постоянное электропитание. Незаменимы в сфере систем безопасности, системах связи, дата-центрах, система с непрерывными технологическими процессами и т.д.

3. Заключение

При обнаружении частых или длительных случаев, когда в сети высокое напряжение, рекомендуется применить меры по его стабилизации. Данная мера необходима для обеспечения потребителей качественным электропитанием, которое обеспечит длительный срок службы и правильную работу устройств. Кроме этого, установка дополнительного оборудования в виде стабилизаторов или источников бесперебойного питания позволить предотвратить выход из строя бытовой и промышленной техники по причине аварии в сети (короткое замыкание, перенапряжение, провалы напряжения, электрические шумы и т.д.). 

За консультациями по подбору и покупке оборудования обращайтесь к продакт-менеджерам по телефонам, указанным в шапке сайта или на странице контактов. При необходимости выбора мощного оборудования (от 100кВт) настоятельно рекомендуем заполнить опросный лист и отправить его по email.

Что делать, если в сети высокое напряжение?

что делать и куда жаловаться

Причины возникновения

Повышенное напряжение в сети может возникнуть по ряду причин, как аварийных, так и технологических, обусловленных особенностями ваших электросетей. Рассмотрим несколько ситуаций подробнее:

  1. Колебания, вызванные разницей потребления в сети днём и ночью. Напряжение повышается ближе к полуночи, когда все жильцы спят, а близлежащие крупные потребители энергии не работают. Днём же напряжение может быть в норме или даже пониженным.
  2. Зимой сеть в норме, а летом вольт в розетке больше нормы. Также связано с разницей в потребляемой мощности. Зимой включают обогреватели, в связи с этим нагрузка возрастает, увеличиваются и просадки на линии.
  3. Отгорание нуля и перекос фаз. Когда неисправен нулевой провод, например, на вводе в дом проблемы с контактом или ноль вовсе отгорел, то напряжение в квартирах, подключенных к одной фазе, будет высоким – до и больше 300 вольт, в зависимости от того, насколько несимметрична нагрузка. Зато в квартирах, подключенных к другим фазам, будет пониженное напряжение. Аналогичная ситуация возникает и при проблемах с нулем во внешних линиях электропередач, тогда проблема будет не только в квартирах, но и целые улицы с частными домами могут пострадать.

Первых две проблемы обусловлены устройством трансформаторной подстанции, они обустраиваются РПН (устройство регулирования под нагрузкой), вольтодобавочными трансформаторами или другими техническими решениями. Таким образом напряжение настраивают для корректного электроснабжения.

Но допустим, что есть длинная улица в поселке из частных домов. Тогда подстанция обустраивается так, чтобы обеспечить нормальное питание отдалённых потребителей, тогда у тех потребителей, что расположены ближе к ТП будет высокое напряжение, а в последних домах нормальное или низкое. Особенно остро это проявляется в то время, когда линия сильно нагружена.

Почему низкое напряжение в сети

  • периодическое мерцание ламп,
  • быстрый выход из строя (перегорание) ламп,
  • нарушения в работе офисной техники,
  • нарушения в работе приборов и оборудования (особенно чувствительного электронного оборудования).

Сейчас можно выделить несколько причин низкого напряжение в сети частного дома или квартире:

  1. Неправильное сечение вводного кабеля, который подключен к дому.
  2. Неправильное подключение автоматического выключателя.
  3. Перезагрузка трансформатора обслуживающей подстанции или его частичный выход из строя.
  4. Недостаточное сечение магистральной линии.
  5. Перекос фаз, когда одна загруженная и остальные недогружены.
  6. Неправильное выполнено ответвление проводов от ЛЭП к вашему дому.

Выше представлены только самые распространенные причины, когда напряжение в сети может быть минимальным. Если вы понимаете, что ваша проблема 1,2 и 6, тогда нужно исправлять все самостоятельно. Все другие ситуации должны исправлять ваши обслуживающие органы, дальше мы расскажем, куда звонить и что делать.

Чем опасно высокое напряжение

Мы разобрались, почему возникает повышенное напряжение в электрической сети, но какова его опасность? Это явление в сети опасно в первую очередь для бытовой техники. Хоть и в современных приборах устанавливают импульсные источники питания со стабилизированными выходными цепями, но входные их каскады испытывают повышенные нагрузки и могут преждевременно выйти из строя.

Также влиянию подвержены и нагревательные приборы – котлы, электроплиты, ТЭНы стиральных машин и прочее. Вследствие высокого напряжения через их спирали протекает повышенный ток. Соответственно выделяется большая мощность и срок службы снижается. Особенно опасно это для воздушных ТЭНов, например, нитей конвекторов и спиралей.

Такая неполадка электрической сети неблагоприятна и для техники с двигателями, к таким изделиям относятся компрессора холодильников, кондиционеров, вентиляторы и насосы. Их обмотки будут греться и в итоге могут выйти из строя. Это же применимо и к сетевым трансформаторам.

Не забывайте и о том, что раз из-за высокого напряжения увеличивается и потребляемый ток, то и проводка нагружается. В лучшем случае последствия приведут к повреждению контактных соединений (особенно если есть скрутки), а в худшем к отгоранию проводов, расплавлению изоляции и пожару.

Как решить проблему

Изначально вы должны проверить, у кого низкое напряжение в сети. Для этого запишите свои данные и сравните их с соседями. Если есть различие, то нужно исправлять проблему. Но, если низкое напряжение в сети одинаковое, тогда – это проблема обслуживающей организации.

Если проблема у вас, нужно отключить вводный автомат и замерить Вольтаж на выводе. Нормы Вольтажа – 230 Вольт, но допустимый порог 207-253 Вольт. Если ниже – нужно жаловаться, если в норме, значит проблема только у вас.

Первым делом проверьте правильность подключения автоматического выключателя. Все должно соответствовать, если не разбираетесь, то лучше вызвать электрика или знакомого, который в этом понимает.

Также нужно проверить сечение кабеля расчет, о чем мы уже рассказывали. Проводники должны соответствовать, ведь если сечение будет меньшим, то Вольтаж падает первым делом. Если с сечением все в порядке, тогда нужно смотреть ответвление провода. Также может быть выполнена неправильная скрутка проводов. Это заметить не сложно, место должно нагреваться, от него могут идти искры и корпус или стена станут черными.

Чтобы исправить ситуацию достаточно подключить автомат защиты. Выбрать его поможет наша статья: какие автоматы защиты от перенапряжения бывают. Стоимость таких устройств не высокая, но они станут настоящим спасением в вашем доме.

Силовой трансформатор

Вы можете повлиять на ситуацию, но давайте определимся куда жаловаться если в сети высокое напряжения. Нужно узнать у соседей, как обстоят дела у них в домах и квартирах. После того как вы придете к общему мнению, обращайтесь в снабжающую компанию или сетевую организацию, или узнайте кто балансодержатель питающей трансформаторной подстанции.

После этого нужно подавать коллективное заявление от лица жильцов дома или микрорайона. Одного заявления обычно недостаточно, поэтому чем больше повторных обращений, тем скорее устранят проблему! Заявление нужно подавать в двух экземплярах, один остается у заявителей, но в нём организация, в которую обращается заявитель, должна поставить пометку о принятии. В противном случае вы не сможете доказать, что обращались.

Куда жаловаться и звонить

Если вы поняли, что никакой проблему нет у вас дома, тогда необходимо начинать действовать.

Сейчас жалобу вы сможете написать в следующие инстанции. Обращаем ваше внимание, начинать нужно только с обслуживающей организации, а далее по списку. Не пытайтесь начинать с конца, только потратите свое время. Итак, куда можно жаловаться:

  1. Изначально стоит написать претензию в обслуживающую организацию.
  2. Если в течение 30-ти дней ничего не произошло, вы можете написать в прокуратуру, которая должна помочь решить такую ситуации.
  3. Затем можно написать в Роспротребнадзор и обратиться в местную администрацию.
  4. Жалобу также принимают в Энергонадзоре и общественной палате.
  5. Самый крайний орган – это суд, сюда вы обращаться, куда есть доказательства. Но, доводить дело до суда, мы не рекомендуем, ведь вам придется потратить большое количество времени и сил.

Обратите внимание! Во многих вышеперечисленных органах есть собственные сайты. С помощью них вы сможете написать жалобу. Это позволит не стоят в очереди и ждать своего часа. А вашу жалобу рассмотрят в любом случае, ведь они обязаны это делать по закону.

Похожая статье по теме: что делать, если соседи воруют электричество.

Overvoltage! В электрической сети сильно повысилось напряжение

вопрос:
Лампочки завсветились не просто ярко, а очень ярко

Защита от …энерго

Перенапряжение в электросети, повышенное напряжение

Если в сети перенапряжение (ненормально высокое напряжение)

Ненормально высокое напряжение в электрической сети — это энергоавария. Так сказать, блэкаут наоборот. Blackout — White …?
Лампочки светят очень ярко, но недолго.

За перенапряжением в 40 вольт над нормальным напряжением часто следует еще более высокое напряжение, а блэкаут — почти всегда.

Причины повышенного напряжения в электросети

Чаще всего перенапряжение вызвано перекосом фаз в трёхфазных ЛЭП (линиии электропередачи 10, 6, 1, 0,4, 0,38 киловольт):
неисправная автоматика выравнивания фаз на подстанциях, потребительских квартальных трансформаторах и т.п.
Крайний случай перенапряжения — это обрыв нулевого провода («ноль пропал!!!»), при потере нуля напряжение между фазами становится непредсказуемым и зависит от величины и характера нагрузки.

Перенапряжение можно представить, что часть от трёхфазного напряжения 380-400 вольт оказывается в сети 220-230 вольт. При обрыве нулевого провода всё целиком напряжение между фазами может попасть в электророзетку потребителю.

При обрыве? Чаще при перегорании нулевого провода! Поэтому при больших нагрузках на электросеть вероятность возникновения перенапряжения выше.
Лампочки светили тускло, и вдруг вспыхнули!

Хороший пример перенапряжения по причине перекоса фаз с обрывом нулевого провода (Википедия):

… например, в момент обрыва нулевого провода в подъезде многоквартирного дома, в одной из квартир (подключённой, к примеру, к фазе А) работает компьютер мощностью 242 Вт (сопротивление 200 Ом), а в другой квартире (фаза Б) — утюг мощностью 2420 Вт (сопротивление 20 Ом). Такая ситуация является перекосом фаз. Пока ток протекает по нулевому проводу, не возникает разбаланса фазных напряжений — у обоих потребителей напряжение останется равным 220В. При обрыве нулевого провода, линейное напряжение между фазами А и Б остаётся таким же, как и до обрыва, — равным 380В, но в связи с отсутствием тока в оборванном нулевом проводе напряжения между электроприёмниками распределятся так: компьютер получит (380)*(200)/(200+20)=345В, а утюг — 35В. В результате такой аварии компьютер выйдет из строя.

И дальше начинается самое интересное в перекосе фаз…
На утюг «Паровой удар», по российскому стандарту 220 вольт, подаётся 380 вольт. Вместо 2420 ватт (в примере) утюг начинает греть на U2/R, т.е. на 7220 ватт.

Последствия понятны: утюг «Паровой удар» перегревается, должно сработать термореле в утюге. Или утюг должен перегореть. Или сначало залипнет термореле, а потом утюг раскалится докрасна, устроит пожар и сгорит.

Почему при перенапряжении есть опасность, что напряжение повысится еще больше

Допустим, на фазе Б включен не один утюг, а:
1. старый добрый немецкий утюг Siemens, произведённый в ДО-Китайскую эру — 40,4 ом;
2. дорогой эко-зеленый энергосберегающий китайский утюг (разумеется, «упакованный» в Германии) — 40,4 ом;
3. уникальное зарядное устройство для уникального аккумулятора для настоящего японского фотоаппарата — 2000 ом.

Все эти три устройства имеют суммарное сопротивление (параллельное включение нагрузок), как и один утюг «Паровой удар». В реальной жизни нулевого сопротивления электрической линии не бывает, поэтому на утюги при перенапряжении поступает не 380 вольт, а чуть меньше — скажем, 376 вольт.

Допустим (?), что в энергосберегающий китайский утюг сгорел первым. В результате напряжение с 376 вольт повысилось до 378 вольт. Рано или поздно в утюге «Сименс» сработает термореле — отключит его нагревательный элемент, т.е. утюг перестанет потреблять мощность. Оп! И напряжение на вилке зарядного устройства скакнуло до 380 вольт, и это явилось последней каплей в запасе прочности зарядного устройства — оно сгорело, слава древней японской технике, аккумулятор не взорвался.

(Прощай, фотоаппарат. Новое, для замены, зарядное устройство обычно стоит чуть дешевле нового фотоаппарата.)

Точно так же по мере выгорания нагрузок при перенапряжении напряжение в сети может повышаться.

Поэтому, как только в электросети произошла авария с подачей потребителям повышенного напряжения, выключайте из розеток максимум электроприборов, не включайте лампочки и прочее. Напряжение может скакнуть в любой момент — и выжечь всё, включая электропроводку!
А сменить электропроводку? Хм… Даже за счёт электрокомпании (через год, если очень сильно «просить адвокатом») …

Типичный пример энерго-аварии с перенапряжением — хроника:
Напряжение в электросети превышает нормальные 220-230 вольт: электричество 256 вольт, это перенапряжение

Устройства для защиты домашней электротехники от перенапряженя

Короткие броски напряжения (длительностью в доли полупериода 50-60 Гц) можно гасить суперконденсаторами и прочими сетевыми фильтрами, или шунтировать линию полупроводниковыми устройтвами, но защита от длительного повышенного напряжения — это:
а) автоматы защиты сети от перенапряжения — выключатели;
б) выстродействующие стабилизаторы переменного напряжения;
в) UPS (источники бесперебойного питания), которых часто самих надо защищать.

Но в самодоме невозможно перенапряжение из-за перекоса фаз!
Принципиально.

 
02ноя2012

Классификация электрических сетей

Электрическая сеть – это совокупность различного напряжения линий и подстанций, задачей которых является передача и распределение электроэнергии.

Электрические сети делят по назначению, месту прокладки, величине напряжения, принципу построения, роду тока и некоторым другим признакам.

Классификация электрических сетей по роду тока

По роду тока электрические сети традиционно разделяют на два вида – сети переменного и постоянного тока.

Наиболее распространёнными являются сети переменного тока. Постоянный ток наиболее часто применяют для питания электрифицированного транспорта, под него и сооружают линии электроснабжения постоянным током. В некоторых отдельных случаях на промышленных предприятиях возникает необходимость в построении систем электропитания постоянным током, например, для электролиза растворов или электрометаллургии, а также при наличии электроприводов постоянного тока.

В последнее время все больший интерес проектировщиков вызывают высоковольтные линии электропередачи постоянного тока (HVDC), активно применяемы для передачи электроэнергии от электростанций альтернативной энергетики. Плюс таких систем в их большей экономичности, возможности параллельной работы с различными линиями постоянного тока (например, линии электропередач переменного тока с частотами 50 Гц и 60 Гц невозможно запустить на параллельную работу), а также в отсутствии необходимости синхронизации частот ЛЭП.

Классификация электрических сетей по величине напряжения

По напряжению электрические сети делят классически на два вида – до 1000 В и выше 1000 В. Для избегания путаниц и удобства эксплуатации серийных электротехнических изделий в установках переменного тока приняты следующие стандарты напряжений:

  • До 1000 В – 127 В, 220 В, 380 В, 660 В;
  • Выше 1000 В – 3 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ, 110 кВ, 150 кВ, 220 кВ, 330 кВ, 500 кВ, 750 кВ;

По условиям нормальной эксплуатации электроприемники, в зависимости от назначения, допускают строго ограниченные отклонения напряжения от его номинального значения. Для поддержания напряжений на заданном уровне нужно компенсировать его потерю в трансформаторах. Именно для этой цели номинальные напряжения генераторов, а также вторичных обмоток трансформаторов имеют номиналы на 5% больше чем электроприемники.

Для сетей местного освещения могут применять малые напряжения, а именно 12 В, 24 В, 36 В.

Классификация электрических сетей по назначению

По назначению сети электрические делят на распределительные и питающие.

Питающая линия – это линия, осуществляющая питание подстанции (П) или распределительного пункта (РП) от центра питания (ЦП) без распределения электрической энергии по ее длине.

Распределительная линия – линия, осуществляющая питание ряда трансформаторных подстанций от РП или ЦП.

В сетях напряжением до 1000 В питающими линиями называют линии идущие от трансформаторных подстанций к распределительным щитам или пунктам, а распределительными называют линии, которые идут непосредственно от распределительных щитов или пунктов к электроприемникам.

Ниже показана схема распределения высокого напряжения с наличием питающей и распределительной сети (а)) и только распределительной (б)):

Схема построения электрической сети высокого напряжения

Сети высокого напряжения сооружают в случаях отдаленности на довольно большое расстояние источника напряжения или большого количества трансформаторных подстанций, которые значительно отдалены друг от друга, например, при электроснабжении крупных промышленных предприятий или городов.

Классификация электрических сетей по принципу построения

По принципу построения подразделяют электрические сети на замкнутые и разомкнутые.

Разомкнутая сеть – это совокупность разомкнутых линий получающих питание от одного общего источника питания ИП с одной стороны (рисунок ниже):

Разомкнутая система электроснабжения

Ее главным недостатком можно назвать прекращения питания всех электроприемников участка, на котором произошло отключение при обрыве линии.

В замкнутой системе все наоборот  — питание поступает от двух источников ИП и при обрыве магистрали в любом месте питание электроприемников не прекратится. Ниже показана простейшая схема замкнутой сети:

Простейшая схема замкнутой сети питания электроприемников

Например, в случае обрыва магистрали в точке К электроприемники 1,2,3,4 будут получать питание по верхней магистрали, а 5,6,7,8 по нижней. В зависимости от требований надежности электроснабжения замкнутые системы могут иметь один и более источников питания. Ниже показан пример схемы с двухсторонним питанием:

Замкнутая сеть с двухсторонним питанием

Классификация электрических сетей по месту прокладки

Различают наружные и внутренние сети.

Наружные сети могут выполнятся голыми проводами, подвешенными на опорах (воздушные линии), а также специальными кабелями проложенными в блоках (подземные линии), траншеях, коллекторах.

Внутренние сети прокладывают внутри зданий с помощью изолированных проводов (провод с изоляцией), кабелей, шин (токопроводов).

Негативные явления в электросети — их влияние на нагрузку и способы борьбы

В данной статье будут рассмотрены общие принципы функционирования электросети, негативные процессы, происходящие на линиях электроснабжения и различные методы защиты оконечного оборудования.

Единая энергосистема

Почти все электростанции России объединены в единую федеральную энергосистему, которая является источником электрической энергии для большинства потребителей. Важнейшим и обязательным компонентом любой электростанции является трехфазный турбогенератор переменного тока. Три силовые обмотки генератора индуцируют линейное напряжение. Обмотки симметрично расположены по окружности генератора. Ротор генератора вращается со скоростью 3000 оборотов в минуту, а линейные напряжения сдвинуты относительно друг друга по фазе. Фазовый сдвиг постоянен и равен 120 градусам. Частота переменного тока на выходе генератора зависит скорости вращения ротора, и в номинале составляет 50 Гц.

Напряжение между линейными проводами трехфазной системы переменного тока называется линейным. Напряжение между нейтралью и любым из линейных проводов называется фазным. Оно в корень из трех раз меньше линейного. Именно такое напряжение (фазное 220 В) подается в жилой сектор. Линейное напряжение 380 В используется для питания мощного промышленного оборудования. Генератор выдает напряжение в несколько десятков киловольт. Для передачи электроэнергии, с целью уменьшения потерь, напряжение повышают на трансформаторных подстанциях и подают в Линии Электропередачи (далее ЛЭП). Напряжение в ЛЭП составляет от 35 кВ для линий малой протяженности, до 1200 кВ на линиях протяженностью свыше 1000 км. Напряжение повышают с целью уменьшения потерь, которые напрямую зависят от силы тока. С другой стороны, напряжение ограничивается возможностью изоляции воздуха для ЛЭП и диэлектрика кабеля для кабельных линий. Достигнув крупного потребителя (завод, населенный пункт) электроэнергия опять попадает на трансформаторную подстанцию, где трансформируется в 6–10 кВ, которые уже пригодны для передачи по подземным кабелям. У каждого многоквартирного жилого дома, или административного здания стоит трансформаторная подстанция, которая выдает на выходе предназначенные для потребителя 380 В линейного напряжения и, соответственно, 220 В фазного. В подстанцию типично заводят два или три высоковольтных кабеля, что позволяет оперативно восстановить электроснабжение, в случае повреждений на высоковольтном участке трассы. В зависимости от вида подстанции, это может происходить автоматически, полуавтоматически — по команде диспетчера с центрального пульта, и вручную — приезжает аварийка и электрик переключает рубильник. Подстанция также может выполнять функцию регулятора напряжения, переключая обмотки трансформатора, в зависимости от нагрузки. В России на подстанциях применяют схему с заземленной нейтралью, то есть нейтральный (часто называемый нулевым) провод заземлен. По зданию разводка кабеля происходит пофазно, как с целью распараллеливания нагрузки, так и с целью удешевления оборудования (счетчиков, автоматов защиты). Подстанция в сельской местности и для небольших домов представляет собой обычно трансформаторную будку или просто трансформатор внешнего исполнения. Именно поэтому, на исправление аварии в таком месте отводятся сутки. Автоматической регулировки напряжения такие подстанции не имеют, и выдают номинал обычно в часы минимальных нагрузок, в остальное время занижая напряжение.

Нормы качества для электросетей

Документом, устанавливающим нормы качества электроэнергии в России, является ГОСТ 13109-97 принятый 1 Января 1999г. В частности, в нем установлены следующие «нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения«.

ПараметрНоминалПредельно
Напряжение, V220V ±5%220V ±10%
Частота, Hz50 ±0,250 ±0,4
Искажения, %812
Провалы, сек330
Перенапряжения, V280380

Таким образом, даже при нормальном функционировании электросети использование устройств ИБП для компьютерной техники является обязательным, как для защиты целостности данных, так и для обеспечения исправности оборудования. С точки зрения электроснабжения, все потребители делятся на три категории. Для наиболее массовой категории наших читателей, проживающих в домах с числом квартир более восьми или работающих в офисных зданиях с числом сотрудников более 50 актуальна вторая категория. Это означает максимальное время устранения аварии один час и надежность 0,9999. Третья категория характеризуется временем устранения аварии 24 часа и надежностью 0,9973. Первая категория требует надежности 1 и временем устранения аварии 0.

Виды негативных воздействий в электросети

Все негативные воздействия в электросети делятся на провалы и перенапряжения.

Импульсные провалы обычно вызываются перегрузкой оконечных линий. Включение мощного потребителя, такого как кондиционер, холодильник, сварочный аппарат, вызывает кратковременную (до 1-2 с) просадку питающего напряжения на 10–20%. Короткое замыкание в соседнем офисе или квартире может вызвать импульсный провал, в случае, если вы подключены к одной фазе. Импульсные провалы не компенсируются подстанцией и могут вызывать сбои и перезагрузки компьютерной и другой насыщенной электроникой техники.

Постоянный провал, то есть постоянно или циклично низкое напряжение обычно вызвано перегрузкой линии от подстанции до потребителя, плохим состоянием трансформатора подстанции или соединительных кабелей. Низкое напряжение негативно отражается на работе такого оборудования как кондиционеры, лазерные принтеры и копиры, микроволновые печи.

Полный провал (блекаут), это пропадание напряжения в сети. Пропадание до одного полупериода (10 мс) должно по стандарту выдерживать любое оборудование без нарушения работоспособности. На подстанциях старого образца переключения регулятора напряжения или резерва могут достигать нескольких секунд. Подобный провал выглядит как «свет мигнул». В подобной ситуации все незащищенное компьютерное оборудование «перезагрузится» или «зависнет».

Перенапряжения постоянные — завышенное или циклично завышенное напряжение. Обычно является следствием так называемого «перекоса фаз» — неравномерной нагрузки на разные фазы трансформатора подстанции. В этом случае на нагруженной фазе происходит постоянный провал, а на двух других постоянное перенапряжение. Перенапряжение сильно сокращает срок службы самого разного оборудования, начиная от лампочек накаливания… Вероятность выхода из строя сложного оборудования при включении значительно увеличивается. Самое неприятное постоянное перенапряжение — отгорание нейтрального провода, нуля. В этом случае напряжение на оборудовании может достигать 380 В, и это практически гарантирует выход его из строя.

Временное перенапряжение бывает импульсным и высокочастотным.

Импульсное перенапряжение может происходить при замыкании фазовых жил силового кабеля друг на друга и на нейтраль, при обрыве нейтрали, при пробое высоковольтной части трансформатора подстанции на низковольтную (до 10 кВ), при попадании молнии в кабель, подстанцию или рядом с ними. Наиболее опасны импульсные перенапряжения для электронной аппаратуры.

Высокочастотное перенапряжение характеризуется наличием в силовом кабеле паразитных колебаний высокой частоты. Может нарушить работу высокочувствительной измерительной и звукозаписывающей аппаратуры.

Способы противодействия негативным воздействиям

В нижеприведенную таблицу сведены все виды негативных воздействий в электросети и технические методы борьбы с ними.

Вид негативного воздействияСледствие негативного воздействияРекомендуемые меры защиты
Импульсный провал напряженияНарушение в работе оборудования содержащего микропроцессоры. Потеря данных в компьютерных системах.Качественные блоки питания. Онлайн ИБП
Постоянный провал (занижение) напряженияПерегрузка оборудования содержащего электромоторы. Неэффективность электрического отопления и освещения.Автотрансформаторные регуляторы напряжения. Импульсные блоки питания.
Пропадание напряженияВыключение оборудования. Потеря данных в компьютерных системах.Батарейные ИБП любого типа, для предотвращения потерь данных. Автономные генераторы, при необходимости обеспечения бесперебойности работы оборудования.
Завышенное напряжениеПерегрузка оборудования. Увеличение вероятности выхода из строя. Автотрансформаторные регуляторы напряжения. Сетевые фильтры с автоматом защиты от перенапряжения.
Импульсные перенапряженияНарушение в работе оборудования содержащего микропроцессоры. Потеря данных в компьютерных системах. Выход оборудования из строя. Сетевые фильтры с автоматом защиты от перенапряжения.
Высокочастотные перенапряжения.Нарушения в работе высокочувствительной измерительной и звукозаписывающей аппаратуры.Сетевые фильтры с ФНЧ. Развязывающие трансформаторы.
Перекос фаз (разница фазного напряжения)Перегрузка трехфазного оборудования.Выравнивания нагрузки по фазам. Содержание в исправности силовой кабельной сети.
Отклонение частоты сетиНарушение работы оборудования с синхронными двигателями и изделий зависящих от частоты сети.Онлайн ИБП. Замена устаревшего оборудования.

Следует отметить, что современные качественные ИБП имеют в своем составе сетевой фильтр и ограничитель напряжения. Время реакции и переключения на батарею достаточно мало для обеспечения надежной бесперебойной работы любых электронных устройств. Использование отдельных стабилизаторов может быть оправданно при большом количестве оборудования, так как цена стабилизатора на 10 КВт примерно равна цене ИБП на 1КВт. Использование отдельного сетевого фильтра гораздо менее оправданно. ИБП не предназначены для систем, требующих непрерывного функционирования. Если мощность такого оборудования превышает 1 КВт, оптимальным решением будет использование автономного дизельного генератора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *