Analiza calității energiei
Un sistem de alimentare cu energie electrică având parametrii în limitele prevăzute de standardele de calitate este foarte important pentru a asigura buna funcționare a aparatelor si echipamentelor electrice. Calitatea energiei electrice poate afecta astfel negativ performanța si durata de viață a instalatiei si a echipamentelor electrice si de aceea este important ca perturbații aparute să fie reduse la minimum.
Unele dintre aceste "tulburări" pot proveni chiar din instalația dvs., motiv pentru care utilizatorii rețelei trebuie să respecte anumite limite de emisie pentru instalațiile care provoacă perturbari.
Calitatea energiei electrice poate fi descrisa cu ajutorul urmatorilor parametri:
Continuitatea in alimentare Variația în mărime a tensiunii Tensiuni tranzitorii și curenți Conținutul armonic în formele de undă ale curentului și tensiunii
Calitatea energiei este așadar strâns legată de caracteristicile sistemului de alimentare: frecvență, amplitudine, forma de undă și simetria. În practică, există aproape întotdeauna imperfecțiuni ale acestor caracteristici ale tensiunii electrice, care în general nu prezintă o problemă, dar este important ca acestea să fie reduse la minimum.
Evaluarea calitatii energiei electrice
O serie de probleme pot fi frecvent observate, cum ar fi întreruperi de scurtă durată ale alimentarii cu energie electrica, căderi de tensiune, armonici, fluctuațiile de amplitudine și dezechilibrele. Evaluarea calității tensiunii electrice presupune verificarea dacă tensiunea are proprietățile necesare (în termeni de amplitudine, frecventa, forma sinusoidală, simetrie între diferitele faze, etc.)
Perturbari cauzate de utilizatorii retelei de alimentare
În afară de întreruperi și căderi de tensiune, multe alte tulburari sunt adesea cauzate de instalațiile utilizatorilor (consumatori dar și producători). Acest tip de tulburări poate provoca echipamentelor electrice foarte multe probleme, scurtând astfel durata lor de viață.De obicei, impactul final al unor astfel de evenimente este determinat de sensibilitatea echipamentelor.
Peste un anumit nivel de perturbare, există riscul ca instalațiile electrice sa funcționeze defectuos sau să fie deteriorate. De aceea, limitele pentru instalațiile care provoacă tulburări au fost stabilite și sunt incluse în standarde.
O tensiune de calitate slabă constitue o cheltuială ascunsa, care de obicei este nedetectata si nediagnosticata pana cand apar defecțiuni costisitoare. Aceste evenimente de calitate a tensiunii întrerupe multe procese sensibile, scurteaza durata de viață utilă a echipamentelor, determinind cheltuieli inutile sub formă de soluții implementate la problemele diagnosticate greșit.
Căderi de tensiune
Căderile de tensiune minore apar frecvent, uneori fără a afecta foarte mult performantele echipamentelor. Căderile majore de tensiune pe de altă parte, tulbura întotdeauna performanța echipamentului.
Căderile de tensiune apar din mai multe motive, printre care căderea de tensiune cauzate de traseele foarte lungi ale cablurilor de alimentare, sarcini de comutare, cabluri subdimensionate, dar și circuite secundare supraîncărcate.
Supratensiunea
Supratensiunea poate avea un impact grav asupra echipamentelor, cu toate acestea ele nu sunt la fel de comune ca și căderi de tensiune.
Impulsurile
Un impuls este o explozie scurta de energie care dureaza mai putin de un ciclu. Impulsuri variază în mărime de două ori tensiunea nominal pana la câteva mii de volți. Nu orice impuls are un impact asupra performanței echipamentului. Cu toate acestea, atunci când impulsurile apar în mod repetat în timp (sau când nivelul de energie este foarte ridicat), un impuls de tensiune poate provoca degradarea iremediabila a echipamentelor.
Armonicile
Tensiunea alternativa este o undă sinusoidală care se repetă de 50 de ori pe secundă (frecvența rețelei). Armonicele reprezinta o componentă sinusoidală a tensiunii, care este multiplul frecvenţei undei fundamentale și care distorsioneaza forma de undă sinusoidală.
Armonicile sunt în principal rezultatul echipamentelor electronice moderne de astăzi. Electronicele din zilele noastre sunt proiectate pentru a absorbi curent în "impulsuri", nu într-o manieră lină, sinusoidală, precum o făceau echipamentele non-electronice mai vechi. Aceste impulsuri produc forme de unde de curent distorsionate, care produc în schimb distorsiunea tensiunii.
Armonicile de curent şi de tensiune pot produce probleme ca încălzirea excesivă a cablurilor, conexiunilor, motoarelor şi transformatoarelor şi pot produce declanşarea accidentală a întrerupătoarelor de circuite.
Nivelurile ridicate pot cauza probleme grave de functionare echipamentelor. Pentru circuitele monofazate, nivelurile de THD mai mari de 5% până la 8% trebuiesc investigate.
Cum se produc toate aceste evenimente de tensiune?
Peste 85% din aceste evenimente care afecteaza calitatea tensiunii, sunt provocate de alimentari inadecvate, cabluri subdimensionate, sau un circuit supraîncărcat, probleme avand ca sursa propia instalație electrica si nu din sistemul national de distributie electrica.
Cum sunt afectate echipamentele de aceste evenimente?
Echipamente electrice sunt proiectate să funcționeze la o anumita tensiune nominala si pot suporta in general variatii de + / -10%. Deși echipamentele reusesc sa treaca de astfel de evenimente, repetarea excesiva pot provoca daune în timp.
Când tensiunea este în afara specificațiilor de proiectare, echipamentul se supraincalzeste, iar rezistenta de izolare poate sa scada la niveluri mult prea periculoase cu consecinte directe asupra duratei de functionare.