השפעת תנודות מתח, צניחה וחוסר איזון על פעולת ציוד חשמלי
השלכות של תנודות מתח וצניחה ברשת החשמל
תנודות וירידות מתח ברשת החשמל מובילות להשלכות הבאות:
- תנודות בשטף האור של מכשירי תאורה (אפקט הבהוב);
- הרעה באיכות מקלטי הטלוויזיה;
- תקלה בציוד הרנטגן;
- פעולה כוזבת של התקני ויסות ומחשבים;
- הפרעות בפעולת ממירים;
- תנודות במומנט של הציר של מכונות מסתובבות, הגורמות לאובדני חשמל נוספים ובלאי מוגבר של ציוד, כמו גם הפרעות בתהליכים טכנולוגיים הדורשים מהירות סיבוב יציבה.
מידת ההשפעה על פעולת הציוד נקבעת על ידי משרעת התנודות ותדירותן.
תנודות בעומס הספק גבוה, למשל מפעלי גלגול, גורמות לתנודות במומנט, בכוח הפעיל והתגובתי של מחוללי תחנות כוח מקומיות.
תנודות וירידות מתח של יותר מ-10% עלולות לגרום לכיבוי מנורות פריקת גז, אשר בהתאם לסוג המנורה עלולות להידלק מחדש רק לאחר פרק זמן ניכר. עם תנודות עמוקות וירידות מתח (יותר מ-15%), המגעים של המתנעים המגנטיים עלולים לרדת ולגרום לשיבושים בייצור.
תנודות התנופה של 10-12% עלולות לגרום נזק לקבלים וכן לשסתומי מיישר.
לתנודות חדות במתח יש השפעה שלילית על הדינמיקה של תנועת הרכבת. מתחי יתר ונחשולי מתח הנגרמים מתנודות מתח מפחיתים את אמינות המגעים ומסוכנים במונחים של מעידה. עבור מלאי מתגלגל חשמלי, תנודות בסדר גודל של 4-5% מסוכנות.
השפעת תנודות וירידות מתח על פעולת ציוד חשמלי
תנודות מתח למעשה אינן משפיעות על איכות ריתוך בקשת חשמלית (בשל האינרציה של תהליכים תרמיים במתכת הריתוך), אך הן משפיעות באופן משמעותי על איכות הריתוך הנקודתי.
העלייה בהפסדי החשמל ברשתות תוך-מפעליות הנגרמות מתנודות מתח עם משרעת של 3% אינה עולה על 2% מהערך ההתחלתי של הפסדים.
במפעלים מתכתיים, תנודות מתח של יותר מ-3% מובילות לאי התאמה במהירויות ההפעלה של הכוננים של מפעלי גלגול רציפים, מה שמפחית את איכות (יציבות העובי) של הרצועה המגולגלת.
בייצור של כלור וסודה קאוסטית, תנודות מתח גורמות לעלייה חדה בבלאי האנודה ולירידה בתפוקה.
נפילת מתח במהלך ייצור סיבים כימיים גורמת להפעלה מחדש של כיבוי ציוד, הנמשך מ-15 דקות במקרה של 10% תקלה בציוד) ועד 24 שעות במקרה של 100% כשל בציוד. מוצרים פגומים מהווים בין 2.2 ל-800% מהטון של מחזור טכנולוגי אחד. הזמן להחלמה מלאה של התהליך הטכנולוגי מגיע ל-3 ימים.
השפעת תנודות וירידות מתח על מנועים חשמליים אסינכרוניים
לתנודות מתח ולצניחה יש השפעה ניכרת על מנועי אינדוקציה בעלי הספק נמוך. הדבר מהווה סכנה לתעשיות הטקסטיל, הנייר ותעשיות אחרות המציבות דרישות גבוהות ליציבות מהירות הסיבוב של כוננים חשמליים.בפרט, תנודות מתח במפעלי סיבים מעשה ידי אדם מובילות לסיבוב לא יציב של הפיתולים. כתוצאה מכך, חוטי הניילון נשברים או מתקבלים בעובי לא אחיד.
השפעת חוסר איזון מתח על פעולת ציוד חשמלי
חוסר האיזון של מערכת תלת פאזית עם מתח מוביל להופעת זרמי רצף שליליים, וברשתות 4 חוטים, בנוסף, זרמי רצף אפס.זרמי רצף שלילי גורמים לחימום נוסף של מכונות מסתובבות, להופעת הרמוניות לא אופייניות במהלך הפעולה של ממירים רב-פאזיים ותופעות אחרות.
עם חוסר איזון מתח של 2%, חיי השירות של מנועים אסינכרוניים מצטמצמים ב-10.8%, של מנועים סינכרוניים - ב-16.2%; שנאים - ב-4%; קבלים - ב-20%. הציוד מתחמם עקב צריכת חשמל נוסף, מה שמפחית את היעילות. תִיוּל. מהירות הסיבוב של מנועים אסינכרוניים יורדת מעט, רעידות הציר והרעש גדלים.
כדי למנוע התחממות יתר של המנוע, יש להפחית את העומס שלו. על פי פרסום IEC 892, עומס מנוע מלא מותר רק עם מקדם רצף שלילי של מתח של לא יותר מ-1%. ב-2% יש להפחית את העומס ל-96%, ב-3% ל-90%, ב-4% ל-83% וב-5% ל-76%.
אם מתקנים טכנולוגיים מצוידים בהגנה מפני חוסר איזון מתח, אז ברמות גבוהות של חוסר איזון ניתן לכבות אותם, מה שמוביל לכשלים טכנולוגיים (ירידה באיכות ואספקה מספקת של מוצרים, דחייה).
עם זאת, ההשפעה העיקרית של חוסר איזון המתח היא חימום הציוד, שבגללו עלולים לחרוג מהערכים המותרים למשך זמן מה, אם ברגעים הבאים זה יפוצה על ידי רמה נמוכה יותר של חוסר איזון. הוראה זו מתייחסת לשינוי בחוסר איזון תוך זמן שאינו חורג מזמן החימום של הציוד.
השפעת סטיית מתח ותדר על ביצועי ציוד חשמלי
סטיות מתח בכיוון החיובי מובילות להפחתה בהפסדים ברשתות, לעלייה בביצועים של מנגנונים המונעים על ידי מנועים אסינכרוניים), אך צריכת האנרגיה עולה, חיי השירות של ציוד, במיוחד מנורות ליבון, מצטמצמים.
סטייה שלילית מהדירוג מובילה לתופעות הפוכות, אלא שגם חיי השירות של המנועים מצטמצמים. המתח האופטימלי של המנוע (בהתבסס על חיי השירות שלו) לא תמיד שווה למתח הנקוב, אך אם הוא חורג ממנו, חיי השירות מצטמצמים.
לסטיות בתדר יש השפעה פחותה עוד יותר על חיי הציוד ו הפסדי אנרגיהסטיית מתח.
המרכיב העיקרי של הנזק כתוצאה מסטיות מתח ותדר נקבע על ידי ירידה מסוימת בביצועי הציוד ודומה לנזק ממגבלות המוטלות על כמות האנרגיה בשימוש.
ברוב הענפים ירידה זו מתקזזת על ידי עלייה בשעות המכונה או שעות נוספות. ניסיוני, ניתן לתקן אותו רק בקווים אוטומטיים עם ייצור מתמשך.
במקרים מסוימים, הורדת המתח בגבולות המקובלים משמשת להפחתת צריכת החשמל, הנחשבת כאמצעי חיסכון באנרגיה.