Аварийная сетевая защита Альбатрос — полезные материалы

Какие проблемы встречаются в наших сетях?

До недавнего времени потребление электроэнергии на один дом составляло от 2 до 5 кВт, но в последнее с появлением бытовой техники, требующей значительного большего энергопотребления, мощность нагрузочной сети на один дом нередко достигает 30—50 кВт.

В большинстве случаев ни трансформаторная подстанция, ни линии электропитания не рассчитаны на возросшее количество энергоемких потребителей. Если еще учесть общее ветхое состояние электросети, то становятся понятными причины возникновения проблем с обеспечением электричеством.

Длительное понижение напряжения возникает в результате перегрузки понижающего трансформатора и перегрузки линии питания.

Длительное повышение напряжения

Стремясь исправить ситуацию с низким напряжением электрики нередко переключают обмотки понижающего трансформатора на более высокое напряжение. В результате потребители находящиеся рядом с подстанцией имеют на входе сети питания дома напряжения от 240 до 260 В, особенно в часы минимальных нагрузок.

Перекос фаз

Явление в энергосети возникающее в результате неравномерного распределения нагрузок по фазам. На самой нагруженной фазе соответственно будет низкое напряжение, а на незагруженных близкое к номиналу или существенно выше номинального.

Кратковременный провал напряжения обычно является результатом пуска мощных нагрузок или нагрузок с большим пусковым током.

Короткое замыкание на одной из фаз сопровождается явлениями схожими с перекосом фаз с той лишь разницей, что время процесса ограничено временем срабатывания токовой защиты.

«Скачки» напряжения возникают в результате работы различного оборудования, особенно сварочного.

Отрыв нейтрали влечет за собой изменение напряжения на фазах в зависимости от нагруженности каждой из них. На самой загруженной будет низкое напряжение, а на самой незагруженной может достигать значений 300 В и более.

Обрыв фазного провода

При обрыве фазного провода соседней фазы в вашей сети возможно появление второй фазы по земле или нейтрали. В результате напряжение в сети может достигать значений 380—440 В и более.

Переключения в энергосети вызывают серию импульсных перенапряжений различной мощности.

Например, при отключении разделительного трансформатора мощностью 1 кВт от сети вся запасенная трансформатором энергия выбрасывается в нагрузку в виде высоковольтного импульса напряжением до 2 кВ.

Грозовые разряды — мощные импульсные перенапряжения возникающие в результате прямого попадания молнии в сеть электропитания, громоотвод или импульс от разряда молнии на расстоянии до 1,5 км приводящий к выходу из строя электрооборудования или сбою в работе аппаратуры. Прямое попадание характеризуется мгновенными импульсными токами до 100 кА с длительностью разряда до 1 мс.

Несколько советов по стабилизаторам:

Хотя неполадки в сети непредсказуемы и трудноустранимы, защититься от них можно, купив хороший стабилизатор напряжения. Он поможет уменьшить вероятность сбоев в работе оборудования и увеличить срок его службы, защитить оборудование от внезапного изменения напряжения в электросети, обеспечить фильтрацию помех.

При выборе стабилизатора в первую очередь надо решить, каким образом вы будете защищать свои приборы: индивидуально тот или иной аппарат или все оборудование, находящиеся в доме в целом. В любом случае необходимо правильно определить мощность подключаемых потребителей.

При покупке стабилизатора обратите внимание, что существенно дешевле купить один мощный стабилизатор и обезопасить всю квартиру или дом. Мощные стабилизаторы более надежны в эксплуатации.

Естественно, что более точный результат получается при использовании паспортных данных подключаемых приборов. При этом необходимо учитывать, что ряд электрических устройств в момент пуска потребляет мощность, значительно превышающую номинальную, которая часто в паспортных данных не указывается. Большие пусковые токи и, следовательно, большие потребляемые мощности режима включения характерны для асинхронных двигателей. Их пусковые токи в несколько раз превышают номинальные. Например, средняя номинальная мощность двигателя компрессора бытового холодильника составляет 0,2 кВт, а в момент пуска ему требуется около 1 кВт. Кроме холодильника, асинхронные двигатели устанавливаются в кондиционере, для привода различных насосов, ворот и другого оборудования. Правда, импортные глубинные насосы, циркуляционные насосы систем отопления оборудованы асинхронными двигателями с «плавным пуском», значительно снижающим пусковые токи. Величина пускового тока таких насосов превышает номинальный в 1,1—2 раза. Также целесообразно ввести в расчеты «коэффициент одновременности», учитывающий вероятность работы всех имеющихся в доме приборов.

Определившись с мощностью желательно выбрать стабилизатор с запасом как минимум 20—30%.

При установке общего стабилизатора для питания группы потребителей или для всего оборудования, находящегося в доме, необходимо учитывать, что есть вероятность включения всех аппаратов, имеющих пусковые токи, одновременно. Во всяком случае, при наличии нескольких холодильников, после кратковременного отключения электроэнергии все они запускаются в момент подачи напряжения.

Целесообразно ввести в расчеты «коэффициент одновременности», учитывающий вероятность работы всех имеющихся в доме приборов.

Как правило, когда стирают, утюгом не пользуются, поэтому в расчет можно включить не обоих потребителей, а только одного — стиральную машину. Или, например, когда в доме праздник и работает вся видео- и аудиотехника, то, как правило, в это время никто не стирает и не гладит. Поэтому стиральную машину и утюг на такой случай можно из подсчетов исключить. Вот такие рассуждения позволяют ввести в подсчеты коэффициент одновременности включения. В результате его введения вполне может оказаться, что при общей мощности потребителей в доме 10 кВт, одновременно включаться будет мощность не более 5—7 кВт.

При установке мощного стабилизатора также необходимо учитывать то обстоятельство, что увеличение напряжения на его выходных клеммах будет обеспечиваться за счет увеличения тока в подводящей сети. Например, у вас установлены автоматы защиты на 25 А, что практически соответствует мощности подключенного оборудования при нормальном напряжении. В случае падения напряжения в сети на 25% и установке стабилизатора он повысит напряжение в сети до нормы за счет 25%-го увеличения тока. Скорее всего, в данной ситуации автомат «сработает». Хорошо, если установка стабилизатора потребует только установки других автоматов, в некоторых случаях может потребоваться и замена подводящего кабеля. В целом можно сказать, что установка мощных стабилизаторов представляет довольно сложную задачу, поэтому для ее решения желательно привлечение специалистов.Немного теории: что такое режим ON-LINE?

Источники бесперебойного питания предназначены для защиты электрооборудования пользователя от любых неполадок в сети, включая искажение или пропадание напряжения сети, а также подавления высоковольтных импульсов и высокочастотных помех, поступающих из сети.

В соответствии с международным стандартом IEC 62040-3 современные ИБП разделяются на три основных типа:

• ИБП резервного типа — Passive Standby UPS (ранее назывался Off-Line UPS);
• ИБП линейно-интерактивного типа — Line-Interactive UPS;
• ИБП с двойным преобразованием энергии — Double-Conversion UPS (ранее назывался OnLine UPS).

ИБП с двойным преобразованием энергии (On-Line ) обладает наиболее совершенной технологией по обеспечению качественной электроэнергией без перерывов в питании нагрузки при переходе с сетевого режима (питание нагрузки энергией сети) на автономный режим (питание нагрузки энергией аккумуляторной батареи), и наоборот. Обеспечивая синусоидальную форму выходного напряжения, такие ИБП используются для ответственных потребителей электроэнергии, предъявляющих повышенные требования к качеству электропитания (сетевое оборудование, файловые серверы, рабочие станции, персональные компьютеры, оборудование вычислительных и телекоммуникационных залов, системы управления технологическим процессом и т. д.). Современные ИБП малой и средней мощности, в отличие от классической схемы «выпрямитель — инвертор», содержат в своей структуре корректор коэффициента мощности, обеспечивающий входной коэффициент мощности, близкий к единице, и практически синусоидальную форму тока, потребляемого из сети.

В зависимости от состояния сети и величины нагрузки, ИБП c двойным преобразованием может работать в различных режимах: сетевом, автономном, Байпас и других.

Сетевой режим — режим питания нагрузки энергией сети. При наличии сетевого напряжения в пределах допустимого отклонения, и нагрузки, не превышающей максимально допустимую, ИБП работает в сетевом режиме. При этом режиме осуществляется:

• фильтрация импульсных и высокочастотных сетевых помех;
• преобразование энергии переменного тока сети в энергию постоянного тока с помощью выпрямителя и схемы коррекции коэффициента мощности;
• преобразование с помощью инвертора энергии постоянного тока в энергию переменного тока со стабильными параметрами;
• подзаряд АБ с помощью зарядного устройства.

Автономный режим — режим питания нагрузки энергией аккумуляторной батареи. При отклонении параметров сетевого напряжения за допустимые пределы или при полном пропадании сети ИБП мгновенно переходит на автономный режим питания нагрузки энергией аккумуляторной батареи (АБ) через повышающий преобразователь DC/DC и инвертор. При восстановлении напряжения сети ИБП автоматически перейдет в сетевой режим.

Режим Байпас — питание нагрузки напрямую от сети. Если в сетевом режиме происходит перегрузка или перегрев ИБП, а также, если один из узлов ИБП выходит из строя, то нагрузка автоматически переключается с выхода инвертора напрямую к сети. При снятии причин перехода в Байпас (перегрузки или перегрева) ИБП автоматически возвращается в нормальный сетевой режим с двойным преобразованием энергии. Отметим, что в режиме Байпас нагрузка не защищена от некачественного напряжения сети.

Режим заряда батареи возникает при наличие сетевого напряжения. Зарядное устройство обеспечивает заряд аккумуляторной батареи, независимо от того, включен ли инвертор или присутствует режим Байпас.

Режим автоматического перезапуска ИБП возникает при восстановлении сетевого напряжения, если до того ИБП работал в автономном режиме и был автоматически отключен внутренним сигналом во избежание недопустимого разряда батареи. После появления входного напряжения ИБП автоматически включится и перейдет на сетевой режим.

Режим холодного старта обеспечивает включение ИБП для работы в автономном режиме при отсутствие сетевого напряжения путем нажатия на кнопку ВКЛ инвертора.