Электромагнитные аномалии в сетях электроснабжения
Еще в 1970-1980 годах некоторыми отечественными специалистами были проведены экспериментальные исследования по установлению реального функционирования электрической сети общепромышленного назначения ~220 В/ ~380 В с частотой 50 Гц.
В документации на многие виды аппаратуры и некоторые источники питания указывалось (и в ряде случаев указывается и в наши дни), что напряжение электрической сети общего назначения на зажимах у потребителя не должно выходить за границы ±10% от номинального значения. В действительности, в отдельные моменты времени напряжение сети значительно выходит за указанные значения. Было отмечено, что кратковременные перенапряжения и импульсные помехи имеют амплитуду 5−500 В и длительность от долей до десятков микросекунд. В отдельных случаях импульсные помехи могут достигать величины 1000 В и более с фронтами нарастания до 10 нс. Провалы напряжения могут составлять 15−30 % и более от номинального напряжения при длительности от полупериода до 15−30 периодов промышленной частоты.
Число сетевых импульсных помех зависит от характера производства. В частности, на одном из машиностроительных предприятий за сутки были зафиксированы следующие данные по помехам: зафиксировано импульсных помех с амплитудой более 5 В около 6400, из которых примерно 1000 имели амплитуду выше 100 В, причем средний период следования импульсов был порядка 25−27 с.
|
|
|
В настоящее время сети электропитания (электроснабжения) постоянно подвергаются воздействию дестабилизирующих факторов и поэтому не обеспечивают должного качества электроэнергии. Исследования, проведенные мировыми производителями электронной техники (по данным Bell Laboratory, США), показали, что, например, компьютер в среднем сталкивается с аномалиями электропитания более 120 раз в месяц. В 75% случаев эти аномалии становятся причинами сбоев, а в 25% случаев они могут привести и приводят к более серьезным отказам и повреждениям техники.
Указанные аномалии являются следствием таких явлений, как включения-выключения или работа в повторно-кратковременных режимах мощных потребителей типа станочного и штамповочного оборудования, лифтов, транспортеров, сварочного оборудования, срабатывания устройств аварийной защиты и т. д. Свою лепту вносят сами импульсные источники питания, если не приняты должные меры по обеспечению их ЭМС. В этом контексте можно упомянуть коммерческие (бытовые) электронные и электротехнические устройства: персональные компьютеры, аудио-, теле- и видеотехнику, стиральные машины, кондиционеры, СВЧ-печи и т. п.
Типовые аномалии электропитания за рубежом (данные Bell Laboratory):
|
|
|
а) пониженное напряжение − до 87%;
б) импульсные перенапряжения − 7,4%;
в) несанкционированные отключения электропитания − 4,7%;
г) повышенное напряжение − около 0,7%.
Эти отклонения в сети электропитания считаются НЧ-помехами. В соответствии с ГОСТ Р 51317.2.5-2000 установлены категории и виды ЭМП, по которому все перечисленные выше аномалии в сетях электроснабжения в общем виде классифицируются как низкочастотные электромагнитные помехи.
Реальное положение дел с энергоснабжением констатируют и нормативные документы. Например, ГОСТ Р 51317.2.4-2000, ГОСТ Р 51317.2.5-2000, ГОСТ 13109-97 и другие вынуждены нормировать неблагоприятные для потребителей параметры низкочастотных помех для коммерческих и производственных зон с малым энергопотреблением, а также для производственных зон.
Величины перенапряжений в сети электропитания переменного тока могут достигать больших значений – от 1 до 4 кВ. Это требует применения эффективных защитных устройств и элементов-подавителей перенапряжений на входе импульсного ИВЭ. Нормативные документы трактуют эти перенапряжения как высокочастотные кондуктивные помехи.
Особый вид аномалии создают бытовые и промышленные силовые устройства, питающиеся выпрямленным током. Речь идет об искажении формы кривой потребляемого тока. В настоящее время существенный "вклад" в эту аномалию вносят AC/DC-преобразователи из-за наличия в них фильтрующих конденсаторов большой емкости на выходе сетевого выпрямителя. Образующиеся при этом гармоники также попадают в категорию низкочастотных электромагнитных помех. В нормативных документах, в частности в отечественных ГОСТ Р 51417.2.5-2000 и ГОСТ 13109-97, даны допустимые уровни ЭМС по содержанию разных гармоник.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 799; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!