Stromqualität: Hauptprobleme und ihre Ursachen

Historisch ist die technische Entwicklung eng mit der Nutzung von Elektrizität verbunden. Die weit verbreitete Einführung von Informationstechnologie, Leistungselektronik, drehzahlgeregelten Antrieben und energieeffizienter Beleuchtung im 21. Jahrhundert hat die Natur elektrischer Lasten verändert. Diese Lasten sind sowohl Opfer als auch Schuldige von Problemen mit der Qualität der elektrischen Energie geworden.

Rechtliche Grundlage

Bis heute gibt es weltweit keine strenge allgemein akzeptierte Definition dieses Begriffs. Die universellste wurde vom IEC-Beratungsausschuss für elektromagnetische Verträglichkeit vorgeschlagen und lautet wie folgt: „Netzqualität ist eine Reihe von Parametern, die charakterisieren Eigenschaften des Prozesses der Energieversorgung des Benutzers unter normalen Betriebsbedingungen, die die Kontinuität der Quellen- und Spannungsindikatoren (Wert, Asymmetrie, Frequenz, Wellenform, Phase)". Im weitesten Sinne bezieht sich der Begriff auf eine Reihe von Herstellerbeschränkungen, die den Kunden garantieren, dass die Geräte ohne Leistungseinbußen oder Schäden funktionieren.

Aufgrund des Beitritts Russlands zur WTO müssen alle Anforderungen an Waren, einschließlich Strom, den Anforderungen des internationalen Standards entsprechen. Seit Juli 2014 ist GOST 321444–2013 das einzige Dokument, das die Anforderungen an die Stromqualität auf dem Territorium der Russischen Föderation definiert. In seiner Präambel heißt es, dass das Dokument die Anforderungen der europäischen Regionalnorm EN 50160-2010 berücksichtigt.

Stromeigenschaften

Strom ist die vielseitigste und anpassungsfähigste Energieform. Es wird verwendet, um sich in andere Formen zu verwandeln: Wärme, Licht, Bewegung, elektromagnetische und akustische Schwingungen usw. Diese Eigenschaft der Elektrizität ist die Grundlage für moderne Telekommunikation, Verkehr, Industrie und Informationstechnologie.

Strom wird den Verbrauchern als Ware mit Indikatoren zur Verfügung gestellt, die ihre Eignung und Nützlichkeit bestimmen. Wir können sagen, dass fünf Parameter es als Produkt definieren.:

1. Amplitude.
2. Frequenz.
3. Signalform.
4. Phasensymmetrie.
5. Kontinuität.

Bei der Verwendung von Elektrizität ist es wünschenswert, dass die Wechselspannung eine konstante Frequenz hat, eine sinusförmige Wellenlänge und eine konstante Phase hat. In der Praxis gibt es viele Faktoren, die die Instabilität dieser Parameter verursachen. Der Hauptgrund, der zu einer Änderung der Netzqualitätsindikatoren führt, ist die Tatsache, dass das Produkt vom Kunden verwendet wird. Dies unterscheidet es von herkömmlichen Produkten.

Ursachen und Folgen

Höhere Gewalt kann den Betrieb elektrischer Netze ernsthaft beeinträchtigen. Wenn wir Naturkatastrophen, Wetterbedingungen, politische Instabilität oder vorsätzliche Beschädigungen nicht berücksichtigen, dann sind die Hauptgründe für die Qualität, lässt sich in zwei Kategorien einteilen:

1. Probleme mit Lieferanten.
2. Lastbedingte Probleme.

Die Trennung zwischen beiden ist nicht vollständig, da Gerätestörungen in einem System das andere beschädigen oder zerstören können. Beispielsweise kann ein Lichtbogen in einem Fabrikofen beim Einschalten einen kurzzeitigen Spannungsabfall bei benachbarten Verbrauchern verursachen. Die häufigsten Probleme, die speziell mit der Erzeugung und Übertragung von Strom zu den Verbrauchern verbunden sind, werden verursacht durch hauptsächlich durch Gewitter, Geräteausfälle, Verteilnetzstörungen, Wartungsarbeiten und schalten.

​Auf der Verbraucherseite sind die häufigsten Lasten schwere Trägerraketen und elektrisches Rauschen. Die Hauptursachen für Probleme sind:

• große Motoren;
• Schweißgeräte;
• medizinische Geräte wie Magnetresonanz-Bildgebungs- und Röntgengeräte;
• Beleuchtungsvorschaltgeräte;
• Ladegerät;
• unterbrechungsfreie Stromversorgungen.

Der wichtigste Indikator für Elektrizität für den Benutzer ist die Spannungskontinuität. Es gibt viele Bereiche menschlichen Handelns, in denen die Unterbrechung der Stromversorgung mit irreversiblen Problemen behaftet ist Folgen, zum Beispiel technologische Linien, die in einem kontinuierlichen Zyklus arbeiten, medizinische Einrichtungen. Bei solchen Verbrauchern kann bereits eine kurze Unterbrechung der Netzversorgung zu erheblichen wirtschaftlichen Schäden führen. In anderen Fällen kann die fehlende Nähe des tatsächlichen Signals zum Ideal verursachen:

• Ausfall oder Fehlfunktion von Geräten;
• Überhitzung von Maschinen (Transformatoren, Motoren usw.);
• Verringerung der Lebensdauer von Geräten;
• Beschädigung empfindlicher Geräte;
• Kommunikationsstörungen;
• zunehmende Verluste im Verteilungssystem;
• flackernde Beleuchtung.

Alte mechanische Geräte aus dem letzten Jahrhundert sind zuverlässig genug, um kleinen Spannungsänderungen standzuhalten, ohne ihren Betrieb zu beeinträchtigen. Technologische Fortschritte in der Unterhaltungs- und Industrieelektronik in den letzten Jahren haben dazu geführt, dass die Entstehung eines großen Parks intelligenter Geräte, die über Wechselstromwandler in Konstante.

Diese Geräte reagieren nicht nur sehr empfindlich auf Abweichungen der Spannungsparameter vom Idealzustand, sondern stellen selbst eine Quelle von Problemen für andere Geräte dar und erzeugen Oberschwingungen im Netz.

Möglichkeiten zur Qualitätsverbesserung

Es stehen viele Methoden zur Verfügung, um Probleme im Zusammenhang mit schlechter Netzqualität zu bekämpfen. Die größten Herausforderungen für Verbraucher sind in der Regel nicht Schäden an physischen Geräten, sondern reduzierte Produktivität und kostspielige Ausfallzeiten. Wie bei Krankheiten ist es viel einfacher und billiger, einer Krankheit vorzubeugen, als sie zu diagnostizieren und zu behandeln. Einige Lösungen, um Probleme zu minimieren:

1. Installation von Oberwellenfiltern. Die Filtereigenschaften müssen sorgfältig auf jedes spezifische Gerät abgestimmt werden.
2. Trennung empfindlicher elektronischer Lasten. Dedizierte Stromkreise bedeuten getrennte Phasen- und Neutralstromkreise und individuelle Erdung.
3. Begrenzung der Anzahl der Ausgänge im Kreislauf. Dies minimiert den Spannungsabfall und die Interoperabilität der Geräte.
4. Die Verwendung von Metallsieben. Ordnungsgemäß geerdete Kanäle bieten eine zuverlässige Abschirmung.
5. Hochwertiger Blitzschutz.
6. Installation von Überspannungsschutzgeräten. Ein Überspannungsschutz ist eine der kostengünstigsten Methoden zum Schutz Ihrer Geräte.
7. Installation einer unterbrechungsfreien Stromversorgung. Es hält nicht nur Geräte bei Stromausfällen am Laufen, sondern schützt auch vor Überspannungen.

Eine gründliche Voruntersuchung der Verletzung von Energieversorgungsparametern und die Identifizierung ihrer Ursachen wird nie überflüssig sein. In schwierigen Fällen wird professionelle technische Unterstützung empfohlen.

Man kann sagen, dass sich die Probleme der Stromversorgung durch die Verbraucher im letzten Jahrzehnt verschärft haben, obwohl sich die Qualität der Netzversorgungssysteme weltweit nicht grundlegend geändert hat. Der Wandel liegt darin, dass die moderne Gesellschaft zu einem großen Verbraucher intelligenter Elektronik geworden ist. Neue Technologien haben die schon immer bestehenden Energieversorgungsprobleme verschärft.