Як компенсувати падіння напруги в мережі? Як відомо, короткочасні падіння напруги на 10-90% (або провали до нуля) тривалістю (від сотих часток до 1-5 секунд) - досить часті явища і можу траплятися десятки разів за день.
Причини провалів напруги
Причини можуть бути самі різні: збої в роботі електромережі; включення різних потужних устрйств - ліфт, зварювальний аппарта, верстат, потужний електроінструмент і т.д .; несправності або поломки джерел живлення / електрообладнання; одночасне включення великого числа електропристроїв; пошкодження / ремонт силових ліній; природні явища - сильний вітер / дощ, грім і блискавки, пожежі - все це викликає падіння напруги в мережі, і, як наслідок, погіршує роботу електрообладнання та навіть може вивести його з ладу.
Короткочасне падіння напруги тривалість до 1-5 секунд - досить серйозна проблема
Особливо для промислових підприємств і виробництв з безперервними / автоматизованими процесами. Дане явище викликає збої і може викликати перезавантаження цілого процес (наприклад конвеєра), що введений до прямих і непрямих матеріальних втрат, а головне - може привести до виходу з ладу електрообладнання, що вже тягне за собою великі фінансові втрати. Наприклад, зниження напруги (або провал до нуля) всього на півсекунди, може викликати збій і зупинку виробничого конвеєра, що потребують його перезавантаження і переналагодження тривалістю до декількох годин! Навіть звичайна офісна техніка, в середньому, відчуває на собі понад 100 разів провалів напруги в місяць (дослідження IBM).
Динамічний компенсатор падіння напруги і джерело безперебійного живлення
Є два основних пристрої, які вирішують проблему провалів напруги:
- Динамічний компенсатор падіння напруги (Dynamic Voltage-Dip Compensator);
- Джерело безперебійного живлення - ДБЖ / UPS (Uninterruptible Power Supply);
Принципова відмінність між ними в тому, що в разі падіння напруги UPS / ІБП відновлює і підтримує харчування в середньому на 5-30 хвилин (забезпечує акумуляторна батарея), а компенсатор відновлює провали напруги тривалістю аж до 5 секунд за рахунок силового конденсатора.
На перший погляд здається, що джерело ДБЖ краще компенсатора, адже він тримає харчування набагато довше. Але це не зовсім так. Справа в тому, що джерело призначений в разі коли відбувається повне відключення електроенергії на якийсь тривалий період (хвилини, години і т.д.), що буває рідко. Вспмніте, як часто у вас відбувається відключення електрики? Один раз на місяць, в квартал або на рік? А ось короткочасні падіння напруги (від 1 мсек до 1-5 сек.) Трапляються постійно - іноді десятки разів в день (див. Вище - "Причини провалів напруги"), і актуальність захисту від цього набагато вище і частіше застосовується на практиці. Саме для цього і призначений компенсатор падіння напруги (принцип дії його відображений на графіку).
В принципі, ДБЖ може захистити від короткочасних падінь напруг, але часте перемикання акумуляторної батареї дуже погано впливає на її тривалість життя, при цьому батарея швидко виходить з ладу і потрібно її заміна, - а це до 80% вартості ДБЖ. UPS просто не призначений для такого режиму роботи, іншими словами - йому треба рідко і на довго.
До основних недоліків ДБЖ (акумуляторів / батареї) можна віднести:- час роботи батареї дуже сильно знижується при частих перезарядки;
- часте включення / вимикання батареї виводить її з ладу, знижується термін роботи;
- щорічна втрата потужності акумулятора батареї (до 10% в рік);
- кількість циклів перезарядження - 100-300 (в повному обсязі батареї можуть відновлюватися після повного розряду);
- необхідна вентиляція і примусово охолодження батареї (вентилятори теж виходять з ладу);
- при сильному розряді - потрібен час на перезарядку / готовність до роботи;
- потреба у технічному обслуговуванні акумуляторів батареї ( "тренування", тестування, заміна);
- акумулятори громозкой, а відходи їх токсичні;
Компенсатор падіння напруги по часу тримає напругу максимум до 5 секунд, але він може це робити по кілька разів на хвилину (!), І це йому анітрохи не шкодить - це і є його звичайний режим роботи. Кількість циклів заряд-розряд - десятки тисяч! При цьому термін служби його більше 10 років, він абсолютно не потребує обслуговування, не потрібно примусового охолодження, у нього не відбувається втрати потужності / ємності, час повного заряду / відновлення всього 1 мсек - він завжди "готовий" до роботи.
Порівняння компенсаторів і ДБЖ
У таблиці показані основні порівняльні характеристики і показники компенсаторів і ДБЖ при однаковій потужності в 1 кВт
Компенсатор падіння напруги
Джерело безперебійного живлення (ДБЖ)