Провалы напряжения – 120 фото устройств контроля и защиты

Онлайн помощник домашнего мастера

Провалы напряжения – возможные причины, опасность возникновения и методы устранения явления

Провалы напряжения в сети – насущная проблема каждого, чья работа зависит от бесперебойного питания электрических систем. Взирая на растущие темпы потребления электроэнергии, каждому будет полезно знать, с чем он имеет дело и как избежать последствий, таких как поломка электрических приборов и резкое снижение эффективности производства.

Несмотря на распространенность проблемы, экономические последствия данного явления часто остаются недооцененными. Но чем является на самом деле провал напряжения? Что провоцирует появление провалов? И можно ли минимизировать ущерб, если вовремя принять меры?

Краткое содержимое статьи:

Что такое провал напряжения?

Евростандарт EN 50160 гласит, что провалом напряжения можно считать снижение эффективности электрического напряжения до величин от 90 % до 1 % от заданной после чего следует восстановление напряжения. Длится провал напряжения от 10мс до одной минуты.

Напряжение в диапазоне от 90% до 100% считают нормальным, показатель меньше 1% называют прерыванием.

Прерывание напряжения представляет собой особый случай провала напряжения, спутать прерывание и провал легко, т.к. эти два явления могут возникать по разным причинам, такое заблуждение может помешать устранению неполадок и привести к лишней и бесполезной трате драгоценного времени.

Частые причины провалов в сети

Токи включения

Одной из наиболее распространенных причин возникновения провалов напряжения являются токи включения электродвигателей, конденсаторов и других устройств. Эти токи должны обладать относительно большой величиной для включения, с чем связаны провалы напряжения.

В таких случаях напряжение падает не слишком сильно, но по времени такие провалы длятся дольше чем, например, провалы, вызванные неполадками в распределительной сети и могут длиться несколько десятков секунд. Решить проблему в таком случае можно путем оптимизации установки, правильно подбирая компоненты.

Короткое замыкание

Ещё одна превалирующая причина возникновения провалов напряжения – это короткие замыкания, которые в свою очередь могут быть обусловлены такими явлениями как механические повреждения, удары молнии, загрязнение изоляции, халатность персонала и т.п.

Последствия провалов напряжения

Неполадки в электросети могут принести конечным потребителям немало хлопот, поэтому стоит своевременно позаботиться о надежности и безопасности оборудования, соединительных кабелей, правильной конфигурации установки.

В противном случае, будь то промышленное предприятие или компания из сферы информационных технологий, последствия могут быть самыми горькими.

Провалы напряжения несут в себе угрозу для компьютерных систем, в частности микропроцессоров и микроконтроллеров, могут привести к отказу, выходу из строя электрического оборудования, различных реле и преобразователей тока.

Чрезмерная нагрузка на электросеть

Многие потребители электричества при подключении к сети создают большую на нее нагрузку. К таким электроприборам можно отнести, к примеру, электрические двигатели высокой мощности. Такие моторы для пуска используют токи гораздо большей величины чем номинальные, и в том случае, если проводка рассчитана исключительно на токи для работы в номинальном режиме, при запуске будут возникать провалы.

Такое явление фактически связано непосредственно с резервом сети, а также с сопротивлением в месте общего соединения и корректном соответствии с параметрами соединительной проводки.

Потери в напряжении вызванные таким путём, обычно, длятся дольше чем, например, неполадки, вызванные неисправностями в распределительных сетях и могут продолжаться от 1 до 10 секунд.

Известны способы решения проблем с приборами, связанных с сопротивлением проводки. Устройства с высокой мощностью потребления можно подсоединить к электросети через соединения в общих точках или через специальную дополнительную катушку трансформатора.

Способы защиты от провалов напряжения

Трудно представить современное предприятие, будь то производство, хозяйство или сервис без компьютеров, используемых в различных целях: учёт, автоматизация, связь и др. Сложная компьютерная аппаратура требует надежного и бесперебойного питания, иначе отказов не избежать.

Блоки питания таких устройств, по обыкновению, содержат накопительные конденсаторы, которые позволяют сгладить перепады и в некоторой степени избежать проблемы, но для полноценной защиты этого недостаточно, поэтому используются дополнительные установки для бесперебойного питания.

Способы компенсации провалов напряжения интересует многих потребителей. Самым теоретически эффективным является улучшение характеристик качества сети, но на практике это практически невозможно и затратно.

Читайте также:
Особенности выбора шпаклевки для фанеры

В отдельных случаях, когда ситуация позволяет, дублируют линию снабжения от удаленных участков, которые условно можно считать электрически независимыми друг от друга.

Практически распространенное решение – это покупка устройства для защиты от провалов напряжения или подбор правильной конфигурации при покупке. Хоть это решение с точки зрения затрат самое выгодное, но производители электрики и электроники не особо способствуют в этом покупателям.

Индикатор кратковременных провалов сетевого напряжения

Простая схема для определения коротких “провалов” напряжения сети.

Отечественное энергоснабжение

О невысоком качестве отечественного энергоснабжения известно всем, и сказано об этом немало. Вместо допуска по напряжению +/- 10 процентов, что составляет 180…240 В сетевое напряжение может «плавать» в диапазоне 160…260 и более В.

С такими медленными изменениями напряжения вполне успешно справляются стабилизаторы переменного напряжения на базе автотрансформаторов, например фирмы «Ресанта». Подобные стабилизаторы предназначены в основном для такой техники как холодильник, стиральная машина, электроплита.

Электронные стабилизаторы

Современная же электронная бытовая аппаратура таких стабилизаторов не требует, так как вся стабилизация напряжений осуществляется, как правило, внутренними полупроводниковыми стабилизаторами.

В очень большом диапазоне входных сетевых напряжений способны работать импульсные источники питания. Сейчас такими источниками оснащена практически вся электронная аппаратура. Например, многие современные телевизоры вполне работоспособны в диапазоне напряжения в розетке 100…280 В.

Импульсные помехи

Но, к сожалению, кроме таких медленных изменений сетевого напряжения, которые можно увидеть невооруженным глазом по миганию освещения, существуют еще кратковременные «провалы». Они носят импульсный характер, а от случайной импульсной помехи не способен защитить ни один стабилизатор.

Такие «провалы», незаметные даже по миганию освещения, неприятностей могут принести немало. Вдруг, ни с того ни с сего, произвольно перезагружается недавно приобретенный компьютер, работавшая всегда прилежно стиральная машина, заново начинает еще не законченный цикл стирки, микроволновка тоже сбивается с заданной программы.

Некоторые аппараты, например телевизоры, находящиеся в дежурном режиме, самопроизвольно включаются, или в процессе работы сами переключают каналы. Создается впечатление, что электронная техника понемногу приходит в негодность. А может ее уже пора нести в ремонт?

Индикатор «провалов» в сети

О подобных неприятных ситуациях может проинформировать описываемое ниже устройство – индикатор кратковременных «провалов» напряжения сети. Ведь если вдруг Ваш компьютер начал «самостоятельно» перезагружаться, а в это время раздался звуковой сигнал индикатора, зафиксировавший «провал» сетевого напряжения, то с достаточной долей уверенности можно сказать, что компьютер тут не виноват. Даже источники бесперебойного питания с импульсными помехами справляются не всегда.

Схема индикатора достаточно проста и показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Индикатор коротких «провалов» сетевого напряжения.

Как видно по рисунку, схема прибора достаточно проста, содержит малое количество деталей, которые, к тому же стоят не дорого и дефицитом не являются. Поэтому для повторения схемы слишком высокой квалификации не требуется: если Вы умеете держать в руках паяльник, то особых проблем возникнуть не должно.

Работа схемы

Работает схема следующим образом. На элементах VD2, R3…R5, C2 и C4 собран датчик сетевого напряжения. Именно с его помощью и определяются «провалы» в сети. При подаче сетевого напряжения конденсаторы C2 и C4 быстро зарядятся до напряжения, указанного на схеме. Поэтому на входе DD1 присутствует логическая единица.

На элементах VD1, VD3, R2, C3, C6 собран блок питания устройства. Следует обратить внимание на то, что конденсатор С6 заряжается до напряжения 9В достаточно долго – около тридцати секунд. Это обусловлено большой постоянной времени цепочки R2, C3, C6. Поэтому при первоначальном включении прибора на выходе элемента DD1.1 устанавливается низкий уровень напряжения.

Конденсатор С5 при включении был разряжен, то есть имел низкий логический уровень. Как видно из схемы конденсатор С5 через резистор R8 соединен со входом триггера Шмитта, выполненного на элементах DD1.2…DD1.4. поэтому на выходе триггера Шмитта будет также низкий уровень напряжения. Поэтому светодиод HL1 будет погашен, а звуковой излучатель HA1 будет молчать. Для увеличения нагрузочной способности выходного каскада применено параллельное соединение элементов DD1.3 и DD1.4.

Тут следует заметить, что подобное соединение допустимо лишь в том случае, если оба логических элемента принадлежат одному корпусу микросхемы и обладают идентичными параметрами. Такое соединение элементов находящихся в разных корпусах недопустимо.

Вышеописанное состояния индикатора будет сохраняться до тех пор, пока не будет «провала» сетевого напряжения. В случае же значительного уменьшения напряжения сети длительностью не менее 60 мс происходит разряд конденсаторов С2 и С4.

Другими словами на входе элемента DD1.1 появится низкий уровень, который приведет к появлению высокого уровня на выходе DD1.1. Этот высокий уровень приводит к заряду через диод VD4 конденсатора С5, то есть появлению высокого уровня на входе триггера Шмитта и соответственно такого же уровня на его выходе. (Логика работы триггера Шмитта была описана в одной из статей из цикла «Логические микросхемы»).

Современная элементная база позволяет заметно упростить схемное решение многих устройств. В данном случае применен звуковой излучатель со встроенным генератором. Поэтому для получения звука достаточно подать на излучатель просто постоянное напряжение.

В данном случае это будет напряжение высокого уровня с выхода триггера Шмитта. (Когда излучатели были без встроенного генератора, его приходилось собирать также на микросхемах.) Последовательно со звуковым излучателем установлен светодиод HL1 обеспечивающий световую индикацию «провала».

В таком состоянии триггер Шмитта будет находиться еще некоторое время после того, как «провал» уже закончится. Это время обусловлено зарядом конденсатора С5 и при указанных на схеме номиналах элементов составит примерно 1 секунду. Можно сказать, что просто происходит растягивание «провала» по времени.

После разряда конденсатора С5 устройство вновь возвращается в режим слежения за состоянием напряжения сети. Для предотвращения ложных срабатываний устройства от помех на входе установлен помехозащитный фильтр L1, C1, R1.

Несколько слов о деталях и конструкции

Кроме указанных на схеме элементов возможны следующие замены. Микросхему К561ЛА7 можно заменить без переделки схемы и платы на К561ЛЕ5, либо на импортный аналог любой из КМОП серий. Не рекомендуется применять микросхемы серии К176 не имеющие встроенных защитных диодов по входам, так как входное напряжение микросхемы в данной конструкции превышает напряжение питания. Такое обстоятельство может привести к выходу микросхемы серии К176 из строя ввиду «тиристорного эффекта».

Стабилитрон VD3 можно заменить любым маломощным с напряжением стабилизации около 9 В. Вместо диодов КД521 подойдут любые импульсные кремниевые диоды, например КД503, КД510, КД522, либо импортные 1N4148, диоды КД243 можно заменить на 1N4007.

Высоковольтный керамический конденсатор С1 типа К15-5. Вместо него возможно применение пленочного конденсатора на рабочее напряжение не менее 630В, правда за счет некоторого снижения надежности. Также пленочным должен быть конденсатор С2. Электролитические конденсаторы лучше применить импортные.

Указанный на схеме светодиод можно заменить практически любым отечественным или импортным, желательно красного цвета. Звуковой излучатель можно заменить на любой из серии EFM: EFM – 250, EFM – 472A.

Весь индикатор смонтирован на печатной плате, показанной на рисунке 2.

На плате установлены все детали кроме светодиода и звукового излучателя. Плату можно установить в отдельной пластмассовой коробке подходящих размеров, либо, если позволяет место, непосредственно в корпусе фильтра – удлинителя.

Настройка устройства сводится к подбору емкости конденсаторов С2 и С4. Удобнее подбирать емкость конденсатора С4. Делается это следующим образом: его емкость уменьшается до тех пор, пока пульсации напряжения на входе элемента DD1.1 не вызовут срабатывание устройства. По достижении такого результата следует заменить конденсатор С4 конденсатором с емкостью на 30 процентов больше подобранной.

Проверить правильность работы индикатора можно включением в ту же розетку галогенной лампы мощностью не менее полутора – двух киловатт. В момент включения должен раздаваться сигнал индикатора – сказываются повышенные токи в момент включения ламп. На этом наладку индикатора можно считать законченной.

Способы защиты электрической сети квартиры или дома от скачков напряжения

Перепады напряжения и прочие неполадки в электросетях отнюдь не редкость. Они могут привести к выходу из строя дорогостоящей техники и даже угрожать жизни и здоровью людей. Для предотвращения подобных последствий на рынке имеются различные устройства защиты электрической сети, применяемые в зависимости от характера неполадок.

В этой статье вы узнаете: что собой представляют перепады напряжения и каковы их причины; Какие существуют устройства защиты сети и в каких случаях используются.

Допустимые параметры электроэнергии

В России и на пост-советском пространстве стандартным напряжением является 220 вольт (для рядовых потребителей электроэнергии). При этом в реальности напряжение колеблется в определенных рамках от данного номинала. Допустимая амплитуда отклонения от нормы устанавливается нормами и актами, регулирующими предоставление данной услуги потребителю. При 220В минимальное допустимое значение составляет 198В, а максимальное — 242В.

Спасут ли пробки или автоматы?

Долгое время в домах использовались «пробки»: плавкие предохранители, защищающие от скачков напряжения. На смену им пришли современные и более удобные автоматы (автоматические выключатели). На сегодняшний день в большинстве квартир это единственные средства защиты от неполадок в сети.

Пробки и автоматические выключатели позволяют защититься от короткого замыкания, перегрева проводки и возгорания при перегрузке. Однако мощный электрический импульс может успеть пройти через автомат и вывести технику из строя. Такое случается, например, в следствие удара молнии. То есть обычные пробки не могут обеспечить полноценную защиту от перепадов напряжения.

Основные причины возникновения скачков напряжения в сети

Скачки напряжения могут отличаться по величине отклонения от нормы, по своей продолжительности и динамике возрастания/убывания в зависимости от причин их возникновения:

  • Большая нагрузка на сеть. Одновременное подключение большого числа электроприборов при недостаточной мощности сети приводит к нестабильности напряжения. Это может быть заметно, например, как мерцание лампочек или внезапное выключение электроприборов. Данное явление встречается часто, особенно по вечерам;
  • Мощный потребитель по соседству. Случается, если рядом находятся промышленные объекты, торговые центры, офисные здания с мощной вентиляционной системой и так далее.
  • Обрыв нулевого провода. Нулевой провод выравнивает напряжение у потребителей электроэнергии. При его обрыве (сгорании, окислении) часть потребителей получат повышенное напряжение (а другие заниженное), что с высокой вероятностью приведет к выходу из строя незащищенной электротехники.
  • Ошибки при подключении. Например, если были перепутаны нулевой и фазный провода;
  • Плохая проводка. Сбои возникают из-за изношенности проводки, использования некачественных материалов и неправильно выполненных монтажных работ.
  • Удар молнии. Попадание молнии в линии электропередачи может вызывать стремительный скачек напряжения в тысячи вольт. Представляет особую опасность, так как средства защиты не всегда успевают сработать.

Возможные последствия скачков напряжения

Производители электрической техники учитывают нестабильный характер напряжения и возможность его скачков и падений. Например, прибор с номинальным напряжением 220 вольт может работать при 200В и выдерживать скачки до 240В. При этом регулярная работа аппаратуры при больших отклонения от нормы сокращает срок ее эксплуатации. Сильные скачки напряжения могут вывести технику из строя, и даже нанести ущерб имуществу и здоровью, например, вызвав пожар.

Справка. Поломки электрических приборов в результате скачков напряжения не покрываются договорами о гарантийном обслуживании, то есть бремя расходов на ремонт и замену ложится на владельца, что может стать серьезным ударом по семейному бюджету. В некоторых случаях существует возможность предъявления иска к поставщику электроэнергии, однако это долго, сложно и дорого, а также не гарантирует успеха. Проще заранее предусмотреть защиту своего дома от подобных неприятностей.

Способы защиты от скачков напряжения

В зависимости от характеристик скачка напряжения и природы его возникновения используются различные устройства защиты. Рассмотрим основные из них:

Сетевой фильтр

Простое и доступное решение для защиты маломощного оборудования. Обычно представляет собой удлинитель или моноблок с вилкой, розеткой (или розетками) и выключателем с индикацией подачи питания. Следует отличать сетевые фильтры от обычных удлинителей, которые не имеют защиты, но очень похожи по виду. Защищает от скачков до 400 — 500 вольт, а ток нагрузки не может превышает 5 — 15 А.

Справка. С технической стороны сетевой фильтр представляет собой нехитрую систему из нескольких конденсаторов и катушек индуктивности. При этом блоки питания большинства современных электроприборов уже имеют в своем составе схемы, выполняющие аналогичную функцию. То есть на практике сетевые фильтры часто выполняют роль простого удлинителя с дополнительной защитой от скачков в сети.

Реле защиты РКН и УЗМ

Устройство прерывает подачу электроэнергии, если напряжение выходит за пределы допустимых значений. После возвращения напряжения в установленные рамки подача восстанавливается (автоматически или в ручную в зависимости от модели). Устройство подключается после входного автомата.

Основные достоинства РКН и УЗМ:

  • Скорость срабатывания в несколько миллисекунд;
  • Выдерживает нагрузку от 25 до 60 А;
  • Небольшие размеры и удобный монтаж;
  • Достаточные диапазоны максимального и минимального напряжения;
  • Отображение показателей электрического тока в реальном времени;

Прибор эффективен для защиты от разрыва нулевого провода и умеренных скачков напряжения. Однако реле не могут обеспечить стабильное напряжение и защитить от импульсного скачка, вызванного ударом молнии.

Расцепитель минимального-максимального напряжения (РММ)

Устройство защищает от высокого и низкого напряжения. Эффективен в случае разрыва нулевого провода и перекоса фаз в трехфазной сети, но не защищает от высоковольтных импульсов.

Прибор отличается небольшими размерами, простотой установки и доступной ценой.

Обратите внимание. РММ не оснащен функцией автоматического включения, что может привести к порче продуктов в холодильнике, остановке отопления помещений в зимний период и подобным проблемам.

Стабилизаторы

Приборы используются для «сглаживания» подачи электроэнергии в сетях, склонных к нестабильной работе. Эффективны в случае падения мощности, но могут не справиться с высоким напряжением.

К достоинствам прибора относятся: длительный срок эксплуатации; быстрое срабатывание; поддержание напряжения на стабильном уровне. Главным недостатком стабилизаторов является высокая цена.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)

Используются для защиты от быстрых мощных скачков напряжения, как правило вызываемых ударом молнии в линию электропередач. Выделяют два вида подобных устройств:

  • Вентильные и искровые разрядники. Устанавливаются в сетях высокого напряжения. В случае импульсного перенапряжения в устройстве происходит пробой воздушного зазора, фаза замыкается на заземление, разряд уходит в землю;
  • Ограничители перенапряжения (ОПН). В отличие от разрядников имеют небольшой размер и используются в частных домах. Внутри установлен варистор. При обычном напряжении ток через него не течет, но в случае скачка происходит возрастание тока, что позволяет снизить напряжение до нормальной величины.

Датчик повышенного напряжения (ДПН)

Используется вместе с УЗО (устройство защитного отключения) или дифференциальным автоматом. ДПН определяет превышение установленной нормы напряжения, после чего УЗО размыкает цепь.

Заключение

Наиболее распространенные средства защиты от скачков напряжения: автоматы и пробки, — эффективны не во всех случаях. В частности они не справляются с мощными скачками напряжения, что ставит под угрозу сохранность электротехники и всего дома в целом. Рынок предлагает разнообразными устройствами защиты электросети, применяемые в зависимости от характера перепадов напряжения и причин их возникновения. Потребителям электроэнергии остается выбрать необходимые приборы и правильно их установить.

Защита от перенапряжения: что лучше стабилизатор или реле контроля напряжения?

Что такое реле напряжения и для чего оно нужно в квартире

Что такое байпас в стабилизаторе напряжения — принцип работы стабилизаторов

Какие типы и виды стабилизаторов напряжения для дома существуют?

Как правильно подобрать УЗО для квартиры или частного дома

Какой стабилизатор напряжения нужен для холодильника

Провалы напряжения, их характеристики и методы защиты

Изменения параметров входного напряжения в электросети во многих случаях связаны с провалами напряжения. Так в соответствии с ГОСТ 32144-2013 называют кратковременное снижение напряжения в конкретной точке электрической системы, когда оно опускается ниже порогового значения. После понижения, которое длится от 10 мс до одной минуты, напряжение восстанавливается до исходного значения.

Провалом считают понижение напряжения ниже 90 % от номинального. Безопасным будет уровень, который не превышает отклонение напряжения на 10 %. Очень часто провалы носят случайный характер, а регулярность их появления зависит от конструкции электрической системы, мощности и типа потребителей, точки наблюдения и природных явлений.

Чтобы охарактеризовать провал напряжения, используют такие характеристики, как глубина провала, длительность и частота возникновения. По статистике, большинство провалов имеют глубину 33–90 % и продолжаются 1,5–3 секунды. В среднем производственное предприятие от 10 до 30 раз в году сталкивается с провалами напряжения, причем в распределительной воздушно-кабельной сети они возникают в три раза чаще, чем в кабельной.

Чем прерывания напряжения отличаются от провалов

Прерыванием называют снижение напряжения в определенной точке электрической системы ниже порогового значения. При этом прерывание – это частный случай провала напряжения, когда оно опускается ниже 1 % от нормального рабочего напряжения.

Снижение напряжения до 0 % называют полным прерыванием. Продолжительность короткого прерывания – от 100 мс до трех с, длинного – более трех секунд. Чаще всего полное прерывание происходит из-за повреждения электрических сетей и обслуживающего их оборудования, процессов коммутации и резкого изменения мощности нагрузки.

Причины появления провалов

Токи включения. Вызывают мощные электродвигатели, конденсаторы и другие устройства. При их включении резко увеличивается сила тока на короткое время, а сопротивление остается прежним, поэтому на такое же время напряжение уменьшается до критичной отметки (возникает провал).

КЗ (короткое замыкание) в сети низкого напряжения. В этом случае в электросети возникает ток КЗ. Его величина напрямую зависит от суммарного значения сопротивлений и длины кабеля – чем оно больше, тем меньше сила тока. При КЗ происходит падение напряжения по полному сопротивлению, в результате чего появляется кратковременный провал напряжения.

КЗ в сети среднего напряжения. Если в предыдущем случае последствия от кратковременного провала напряжения минимальные, в сетях среднего напряжения вреда от них намного больше. Здесь причинами провалов могут быть земляные работы, механические повреждения соединительной муфты, естественный износ кабеля, КЗ в воздушных сетях. Ток большой силы, который возникает в результате КЗ, приводит к провалу напряжения во всей сети.

КЗ в сети высокого напряжения. Наиболее частая причина – грозы и ошибочные включения (человеческий фактор).

Проблемы в распределительных цепях. Провалы напряжения возникают в случае повреждения участка цепи. Продолжительность и глубина провала зависят от топологии цепи, суммарного сопротивления на поврежденном участке и мощности подключенной нагрузки.

Последствия провалов

Отклонения, которые влияют на качество электроэнергии, негативно сказываются на работе электрооборудования. Конкретно провалы напряжения приводят к таким последствиям:

  • снижается интенсивность светового потока в лампах накаливания;
  • уменьшается чувствительность радио- и телеаппаратуры;
  • с перебоями работают рентгеновские установки;
  • возникают ложные срабатывания в электронных системах;
  • нарушается работа городского электротранспорта;
  • снижается мощность электродвигателей (плюс они быстрее изнашиваются).

В производственных условиях из-за провала напряжения может отключиться электрооборудование, что приведет к нарушению технологических процессов. Также возможно снижение качества точечной дуговой сварки или отключение газоразрядных источников освещения. Для компании такие последствия связаны, прежде всего, с простоями и материальными потерями:

  • упущенной прибылью;
  • затратами на восстановление оборудования;
  • потерями из-за срыва поставок сырья и его порчи;
  • затратами на техобслуживание;
  • оплатой труда специалистов;
  • возобновлением технологического процесса.

Также может пострадать репутация компании, если из-за ущерба, причиненного провалами, она не выполнит договоренности с контрагентами. Тем более это актуально, если речь идет о защите критически важного оборудования.

Меры защиты от провалов

До 75 % провалов напряжения возникают в результате КЗ в сетях среднего напряжения, вторая по популярности причина – пусковые токи. В большинстве этих случаев КЗ невозможно предотвратить, а вот в местах, где оно возникает по другим причинам, можно снизить его вероятность. Например, использовать системы АПВ (автоматического повторного включения). Они помогают избежать критичных последствий от провалов. АПВ повторно подключают отключенный участок сети под напряжение, в случае неуспеха повторяют попытку, и так несколько раз в зависимости от конфигурации цепи.

Системы, в которых возможно появление пусковых токов, дорабатывают таким образом, чтобы включение потребителей не провоцировало критичного падения напряжения. Оптимизация выражается в компенсировании провалов при резком падении и в возвращении нагрузки к номинальному значению. В отдельных случаях эффективным будет установить стабилизирующее оборудование на стороне потребителей.

Там, где реализовать перечисленные методы дорого или невозможно по техническим причинам, внедряют инструменты, фиксирующие провалы. Полученные с их помощью данные анализируют и используют для определения причины провала. В этом случае целесообразно использовать источники бесперебойного питания, которые в течение определенного времени (зависит от емкости аккумуляторных батарей) обеспечивают потребителей качественной электроэнергией без провалов и других отклонений.

Реле контроля напряжения

Найдено 162 товара

Категория
  • 20
  • 40
  • 80

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 5 468 р.
Цена за ед. товара: 1 367 р. 1549 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 23 888 р.
Цена за ед. товара: 5 972 р. 6649 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 6 шт.: 13 302 р.
Цена за ед. товара: 2 217 р. 2519 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 11 440 р.
Цена за ед. товара: 2 860 р. 3199 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 2 шт.: 10 476 р.
Цена за ед. товара: 5 238 р. 5819 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 6 шт.: 14 100 р.
Цена за ед. товара: 2 350 р. 2629 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 2 шт.: 5 046 р.
Цена за ед. товара: 2 523 р. 2799 р.

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 2 616 р.
Цена за ед. товара: 654 р. 699 р.

Для защиты электроприборов и оборудования от пониженного и повышенного напряжения в сети используется реле напряжения. Его применяют как в промышленных, так и в бытовых сетях. Оно устанавливается в щиток вместе с автоматическими выключателями и служит для контроля входного напряжения.

Устройство и принцип работы

В пластиковом корпусе находятся платы – силовая часть и управляющая. На силовой плате установлено коммутирующее реле, а выводы от него идут на винтовые клеммы. Эти клеммы находятся снаружи корпуса и служат для подключения автоматов, нулевой шины и фазы потребителей (схема может корректироваться в зависимости от щитка). На лицевой панели предусмотрена индикация параметров сети и регуляторы для настройки. С их помощью выполняют предустановку рабочих параметров: время автоматического повторного включения (от нескольких секунд до нескольких минут), нижний и верхний порог отсечки по входному напряжению.

Контроллер реле напряжения считывает сигналы, и если входное значение не вписывается в рабочий диапазон, посылает сигнал на электромагнитное реле. Оно срабатывает за доли секунд и отключает нагрузку. Таким образом сохраняет подключенные приборы от поломок из-за не соответствующего норме напряжения. После того как значение стабилизируется, устройство автоматически включает нагрузку – приборы продолжают свою работу.

В каких случаях будет полезно

  • Защита электросети в 220 В от подачи 380 В при обрыве линии и попадания линейного провода на нейтраль.
  • Защита от возрастания нагрузки на одной фазе из-за обрыва нейтрали.
  • Предотвращение критического понижения напряжения при неправильном его распределении, особенно если дом находится далеко от подстанции.
  • Защита от перекоса фаз, который происходит при включении очень мощного потребителя.

Параметры выбора

Номинальный ток. У разных изделий может составлять 5, 16, 40 А и т.д. Чем выше, тем большую суммарную нагрузку по мощности можно подключить. Например, для 40 А суммарная мощность потребителей может достигать 8 – 9 кВт в однофазной сети.

Рабочее напряжение. Для однофазной сети необходимо устройство на 220 В, для промышленной трехфазной – на 380 В.

Диапазон корректировки напряжения. Для каждого реле производитель указывает два диапазона – для верхнего и нижнего порога отсечки. Именно по ним осуществляется настройка в щитке. Например, у модели для сети в 220 В нижний диапазон регулировки составляет 160 – 210 В, а верхний 230 – 280 В.

Устройство защиты от провалов напряжения станков с ЧПУ и другой ответственной нагрузки.

#1 medvedevaexctrru

    • Имя: Андрей Кудрявцев
    • Сфера деятельности: Разработка технологии
  • Зарегистрирован
  • 2 сообщений
  • Проблемой для стабильной работы станков с ЧПУ является надежность системы электроснабжения.

    Однако часто в сетях предприятий происходят провалы напряжения, что соответственно, сбивает станки с ЧПУ.

    Станки с ЧПУ сбиваются уже при глубине провала напряжения 15% и длительности провала более 9 мс.

    Мы разработали 2 устройства для защиты от провалов напряжения типа УЗПН ЧПУ-4 (защищает 4 секунды) и УЗПН ЧПУ-420 (защищает 420 сек, т.е. 7 минут). Для разных станков – разные задачи и разное время поддержания электропитания.

    При разработке провели инструментальные измерения питающей сети и влияние станка на электрическую сеть. Выявили 3 фактора, которые пришлось учесть в разработке:

    – высокая перегрузочная способность из-за того, что привода станков имеют большую динамику и реверсивные режимы работы;

    – большое количество гармонических составляющих тока, которые генерируются самим станком и приходят из цеховой сети;

    – учет резкого изменения состава активной и реактивной мощности в полной мощности потребляемой станком.

    Поняли, что стандартным ИБП не отделаешься. Пришлось разработать специальное устройство.

    Да еще провалы на заводе составляли 100%. Т.е. ввели накопители.

    Понятное дело, что защищать надо только станки:

    – на финишных операциях с дорогостоящими деталями;

    – на станках с длительным временем обработки;

    – на станках, где заготовка детали стоит дорого.

    Работа была интересная. Но в этом году как на зло не было гроз в Челябинских горах, а в том году завод останавливался 34 раза. С энергетиками пошутили – ждем следующего года. Первый год, как грозы не били в электросети за последние 6 лет.

    Работа выполнена не зря. Опыта – куча (денег правда в этом году не прибавилось).

    Буду благодарен, если по этой проблеме будем обмениваться мнениями. А еще лучше, если будут совместные проекты по решению задач связанных как с провалами напряжения, так и с другими сбоями в системах электроснабжения заводов..

    • Наверх
    • Жалоба

    #2 SanI63

    • Имя: Александр
    • Сфера деятельности: Продажи
  • Зарегистрирован
  • 7 сообщений
  • Доброго времени суток производственники! Так как я окончил технический вуз и работал на автомобильном заводе хотел бы поделиться своими мыслями! В каждом современном оборудовании уже давно устанавливают узлы-предохранители защиты от перенапряжения сети питания электроэнергии. При том современные до невозможности! На это две причины. Во первых наши проводники на многих крупных предприятиях изношенны на столько, что все сидим как на пороховой бочке, а вкладывать в модернизацию ни кто не хочет. Придёт новый дядя, встанет у руля и будет вам счастье! А во вторых на производстве разные чс бывают, так что лучше раскошелиться на предохранители, нежели ремонтировать дорогостоящий станок!

    • Наверх
    • Жалоба

    #3 VNS

    • Имя: Владимир
    • Сфера деятельности: Конструирование
  • Зарегистрирован
  • 57 сообщений
  • Как-то общался на аналогичную тему с главным энергетиком банка. У них в подвале стоял резервный дизель-генератор и его обязанность была ежедневно проверять его “боеготовность” на случай отключения питания. Защита электроники банка была сделана из УПС около каждого сервера, которые гарантировали работу систем в течение нескольких минут, и дизель-генератора, который подавал питание в общую сеть банка в течение нескольких суток.

    Дизель-генератор подойдёт любой, а вот аналог УПС-а для производственного оборудования.

    Аналог УПС-а должен:

    1. Следить за формой синусоиды, фильтровать гармоники и преобразовывать их снова в основную гармонику питающей сети;

    2. Подавать питание в станок в течение нескольких минут до момента включения дизель-генератора.

    Работа затратная по средствам и дешевле её заново спректировать для нового производства. Иначе всё утонет в “мелочах”.

    • Наверх
    • Жалоба

    #4 ingenerkons

    • Имя: Владимир
    • Сфера деятельности: Конструирование
  • Зарегистрирован
  • 4 549 сообщений
  • Да отключение света это серьезная проблема для предприятия любого, самое эффективное в наших условиях переходить на автономный режим. Бывали частые случаи, когда при плановом ремонте электролиний по городу отключали электричество, так хотя бы оповещали как-то.

    С уважением Владимир.

    • Наверх
    • Жалоба

    #5 Zeberosa

    • Сфера деятельности: Конструирование
  • Зарегистрирован
  • 12 сообщений
  • Проблемой для стабильной работы станков с ЧПУ является надежность системы электроснабжения.

    Однако часто в сетях предприятий происходят провалы напряжения, что соответственно, сбивает станки с ЧПУ.

    Станки с ЧПУ сбиваются уже при глубине провала напряжения 15% и длительности провала более 9 мс.

    Мы разработали 2 устройства для защиты от провалов напряжения типа УЗПН ЧПУ-4 (защищает 4 секунды) и УЗПН ЧПУ-420 (защищает 420 сек, т.е. 7 минут). Для разных станков – разные задачи и разное время поддержания электропитания. Оборудование можно подобрать в магазине электрики вебстраница с описанием.

    При разработке провели инструментальные измерения питающей сети и влияние станка на электрическую сеть. Выявили 3 фактора, которые пришлось учесть в разработке:

    – высокая перегрузочная способность из-за того, что привода станков имеют большую динамику и реверсивные режимы работы;

    – большое количество гармонических составляющих тока, которые генерируются самим станком и приходят из цеховой сети;

    – учет резкого изменения состава активной и реактивной мощности в полной мощности потребляемой станком.

    Поняли, что стандартным ИБП не отделаешься. Пришлось разработать специальное устройство.

    Да еще провалы на заводе составляли 100%. Т.е. ввели накопители.

    Понятное дело, что защищать надо только станки:

    – на финишных операциях с дорогостоящими деталями;

    – на станках с длительным временем обработки;

    – на станках, где заготовка детали стоит дорого.

    Работа была интересная. Но в этом году как на зло не было гроз в Челябинских горах, а в том году завод останавливался 34 раза. С энергетиками пошутили – ждем следующего года. Первый год, как грозы не били в электросети за последние 6 лет.

    Работа выполнена не зря. Опыта – куча (денег правда в этом году не прибавилось).

    Буду благодарен, если по этой проблеме будем обмениваться мнениями. А еще лучше, если будут совместные проекты по решению задач связанных как с провалами напряжения, так и с другими сбоями в системах электроснабжения заводов..

    да, гроза дает работу электрикам

    Советую купить квартирные теплосчетчик в “Теплоком-Сервис Москва”: сайт по ссылке.

    Как сгладить провал напряжения

    Что такое провал напряжения?

    Евростандарт EN 50160 гласит, что провалом напряжения можно считать снижение эффективности электрического напряжения до величин от 90 % до 1 % от заданной после чего следует восстановление напряжения. Длится провал напряжения от 10мс до одной минуты.

    Напряжение в диапазоне от 90% до 100% считают нормальным, показатель меньше 1% называют прерыванием.

    Прерывание напряжения представляет собой особый случай провала напряжения, спутать прерывание и провал легко, т.к. эти два явления могут возникать по разным причинам, такое заблуждение может помешать устранению неполадок и привести к лишней и бесполезной трате драгоценного времени.

    Частые причины провалов в сети

    Токи включения

    Одной из наиболее распространенных причин возникновения провалов напряжения являются токи включения электродвигателей, конденсаторов и других устройств. Эти токи должны обладать относительно большой величиной для включения, с чем связаны провалы напряжения.

    В таких случаях напряжение падает не слишком сильно, но по времени такие провалы длятся дольше чем, например, провалы, вызванные неполадками в распределительной сети и могут длиться несколько десятков секунд. Решить проблему в таком случае можно путем оптимизации установки, правильно подбирая компоненты.

    Короткое замыкание

    Ещё одна превалирующая причина возникновения провалов напряжения – это короткие замыкания, которые в свою очередь могут быть обусловлены такими явлениями как механические повреждения, удары молнии, загрязнение изоляции, халатность персонала и т.п.

    Появление от электросети

    Повреждения могут распределяться в электросети. Это довольно сложный процесс, поскольку воздействие повреждений одного участка на другие зависит от разных моментов. Среди причин выделяем:

    1. Величину нагрузки в определённых местах соединений.
    2. Значение величины сопротивления в сети.

    Именно от работы защитных систем обнаружения, надёжности и оперативности её работы зависит, насколько долго будет длиться явление провала напряжения. Как правило, на это уходит меньше одной секунды.

    Иногда повреждение возникает из-за крупных механических повреждений на линии (упавшей на провода ветки или ветра, разорвавшего провода). От параметров, элементов защиты и самого повреждения зависит, насколько быстро может быть решена проблема.

    Изолированная нейтраль на линии означает, что замыкание на одну фазу на землю может быть устранено за несколько часов (в зависимости от того, как быстро специалисты из служб обнаружат участок с проблемой). При замыкании на две фазы сеть может быть отключена с помощью защитных элементов менее чем за секунду.

    Автоматические элементы защиты могут целиком отключать определённые участки сети. Это помогает сохранить в целости приборы потребления энергии, связанные с этим участком. Энергия не будет проходить к ним до тех пор, пока специалисты из службы снабжения энергии не решат проблему на линии.

    Существуют и элементы для автоматического включения, которые помогают включению в сети, но при этом могут образовать провал напряжения.

    Данное устройство сработает для восстановления питания при срабатывании автоматических защитных элементов, при этом время срабатывания будет зависеть от конкретных условий прибора и сети. Иногда срабатывание происходит меньше, чем за секунду, а иногда из секунды времени.

    Когда повреждения на участке устранены, оборудование снова запускается, после чего напряжение стабилизируется.

    В случае, если при включении повреждение так и не было устранено, элементы защиты за короткий промежуток времени снова отключать электричество от сети в проблемном участке. Чтобы избежать аварийной ситуации, обычно всегда необходимо убедиться, что повреждение было найдено и устранено.

    Если повреждение при повторном включении не было исправлено, элементы защиты снова нужно включить. От программы автоматических повторных выключателей зависит, сколько раз будет повторяться включение.

    При этом нужно понимать, что каждая новая попытка включения электричества в сеть будет способствовать возникновению провалов напряжения. Это подразумевает, что на некоторых пользователей придётся неограниченное количество провалов напряжения.

    Последствия провалов напряжения

    Неполадки в электросети могут принести конечным потребителям немало хлопот, поэтому стоит своевременно позаботиться о надежности и безопасности оборудования, соединительных кабелей, правильной конфигурации установки.

    В противном случае, будь то промышленное предприятие или компания из сферы информационных технологий, последствия могут быть самыми горькими.

    Провалы напряжения несут в себе угрозу для компьютерных систем, в частности микропроцессоров и микроконтроллеров, могут привести к отказу, выходу из строя электрического оборудования, различных реле и преобразователей тока.

    Как возникает провал напряжения?

    1.Токи включения

    Одна из известных причин небольшого провала напряжения — это токи включения конденсаторов, двигателей или других устройств. На следующем рисунке можно увидеть, что при запуске двигателя сила тока на короткое время увеличивается. Падение напряжения на полных сопротивлениях Z и Z1 приводит к незначительному провалу напряжения на распределителе низкого напряжения (зона провала 1) и немного большему провалу напряжения за полным сопротивлением Z1 (зона провала 2).

    Рис. 3 «Запуск» двигателей может привести к провалу напряжения

    Решение проблем, вызванных подобными провалами, заключается в оптимизации установки. Включение устройств не должно приводить к возникновению критических провалов напряжения.

    Чрезмерная нагрузка на электросеть

    Многие потребители электричества при подключении к сети создают большую на нее нагрузку. К таким электроприборам можно отнести, к примеру, электрические двигатели высокой мощности. Такие моторы для пуска используют токи гораздо большей величины чем номинальные, и в том случае, если проводка рассчитана исключительно на токи для работы в номинальном режиме, при запуске будут возникать провалы.

    Такое явление фактически связано непосредственно с резервом сети, а также с сопротивлением в месте общего соединения и корректном соответствии с параметрами соединительной проводки.

    Потери в напряжении вызванные таким путём, обычно, длятся дольше чем, например, неполадки, вызванные неисправностями в распределительных сетях и могут продолжаться от 1 до 10 секунд.

    Известны способы решения проблем с приборами, связанных с сопротивлением проводки. Устройства с высокой мощностью потребления можно подсоединить к электросети через соединения в общих точках или через специальную дополнительную катушку трансформатора.

    Большие нагрузки

    Одна из наиболее частых причин появления провалов заключается в возникновении больших нагрузок в электросети. При подключении к сети потребителей энергии, которым необходима большая мощность для работы, может возникнуть явление провала.

    В этом случае подключение прибора может вызвать пусковые токи, которые будет выше номинального тока. Например, значение номинального тока может быть увеличено в пять раз при включении электрического двигателя или другого мощного прибора.

    Другой частой причиной провалов является неправильная проектировка электросети и неверный подбор устройств переключения в разном электрооборудовании.

    Сегодня сеть можно оборудовать защитными элементами, благодаря которым сеть будет обесточена, если пусковой ток превысит допустимые значения на долгое время. При этом пусковые токи не повлияют на работу устройств.

    Все описанные проблемы можно решить с помощью преобразователя частоты. Благодаря данному устройству значения провалов и их воздействие на приборы будут снижены с помощью распределения нагрузок.

    Другим способом решить проблему мощно с помощью элементов, благодаря которым сопротивление в цепях уменьшается, однако это не самый экономичный вариант решения проблемы возникновения провалов.

    Поскольку потребители энергии больше всего страдают от провалов, они могут быть безвозвратно повреждены (к примеру, двигатели в устройствах могут сгорать).

    В случае, если Вам не нравятся описанные выше способы решения проблемы провалов или они Вам не подходят, предлагаем воспользоваться следующими вариантами:

    • Используйте стабилизатор напряжения для вашей электрической сети. Стабилизаторы являются надёжным источником борьбы с провалами.
    • Электронные регуляторы тоже могут стать эффективным помощником по борьбе с описываемым явлением.
    • Динамический восстановитель напряжения являются хорошим способом устранения провала напряжения в сети.

    Обратите внимание, что неважно, к какому классу напряжения относится ваша сеть. Никакая сеть не защищена от возникновения провалов напряжения, если она не оборудована дополнительными элементами защиты.

    Способы защиты от провалов напряжения

    Трудно представить современное предприятие, будь то производство, хозяйство или сервис без компьютеров, используемых в различных целях: учёт, автоматизация, связь и др. Сложная компьютерная аппаратура требует надежного и бесперебойного питания, иначе отказов не избежать.

    Блоки питания таких устройств, по обыкновению, содержат накопительные конденсаторы, которые позволяют сгладить перепады и в некоторой степени избежать проблемы, но для полноценной защиты этого недостаточно, поэтому используются дополнительные установки для бесперебойного питания.

      Спецодежда для электрика: что выбрать, требования, нормы

    Сопротивление изоляции: как измерить базовые характеристики, норма и проверка уровня защиты

    Как найти место повреждения кабеля: методы определения места, поиск причины поломки и лучшие способы устранения

    Способы компенсации провалов напряжения интересует многих потребителей. Самым теоретически эффективным является улучшение характеристик качества сети, но на практике это практически невозможно и затратно.

    В отдельных случаях, когда ситуация позволяет, дублируют линию снабжения от удаленных участков, которые условно можно считать электрически независимыми друг от друга.

    Практически распространенное решение – это покупка устройства для защиты от провалов напряжения или подбор правильной конфигурации при покупке. Хоть это решение с точки зрения затрат самое выгодное, но производители электрики и электроники не особо способствуют в этом покупателям.

    Способы защиты

    Итак, вы узнали, что собой представляет данное явление, теперь поговорим о том, как может быть организована защита от провалов напряжения в сети. Если защитить нужно маломощную нагрузку, достаточно установить источник бесперебойного питания (ИБП). Такое решение может применяться даже на промышленных объектах для аварийного сворачивания технологических процессов и безопасного сохранения информации.

    Если же нужна защита мощной нагрузки от провалов напряжения, в этом случае необходимо использовать специализированные системы, которые осуществляют динамическое восстановление напряжения. Такие системы способны компенсировать недостающую часть напряжения, однако работает данный вид защиты непродолжительное время. Именно поэтому они не способны защитить от длительных провалов напряжения в электрической сети.

    Вот и все, что хотелось рассказать о том, что такое провалы напряжения в сети, какие причины их возникновения и как можно защитить оборудование от этого явления. Следует отметить, что к провалам наиболее чувствительно компьютерное оборудование. Поэтому если в вашей сети наблюдается данное явление, обязательно защитите электронику вышеуказанными методами.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: