У більшості випадків ні трансформаторна підстанція, ні лінії Електропостачання не розраховані на кількість енергоємних споживачів, що зросла. Якщо ще врахувати загальний старий стан електромережі, то стають зрозумілими причини виникнення проблем із забезпеченням електрикою.
Тривале зниження напруги виникає в результаті навантаження понижуючого трансформатора та навантаження лінії живлення. Якщо будинок знаходиться наприкінці лінії, то напруга може падати до 100 – 150 В, особливо у години максимального енергоспоживання у селищі. Для підвищення напруги в мережі рекомендуємо використовувати стабілізатори ЕЛІМ Україна.
Тривале підвищення напруги. Прагнучи виправити ситуацію з низькою напругою, електрики часто перемикають обмотки понижуючого трансформатора на більш високу напругу. В результаті споживачі, що знаходяться поряд з підстанцією, мають на вході мережі живлення будинку напругу від 240 до 260 В, особливо в години мінімальних навантажень. У цьому випадку також можуть допомогти знизити напругу стабілізатори ЕЛІМ Україна.
Перекіс фаз. Явище енергомережі, що виникає внаслідок нерівномірного розподілу навантажень по фазах. На навантаженій фазі, відповідно, буде низька напруга, а на незавантажених - близька до номіналу. Ситуація може ускладнитися, якщо є загальна нейтраль до якої підключені споживачі. У радянських стандартах було прийнято співвідношення перерізу фазного та нейтрального проводів 3/1. В результаті перекосу фаз, для даної ситуації, напруга на незавантажених фазах може бути істотно вищою за номінальну.
Короткочасний провал напруги зазвичай є результатом пуску потужних навантажень або навантажень із великим пусковим струмом (трансформатори, електродвигуни тощо). Тривалість і рівень провалу залежить від перерізу дротів, що підходять до навантаження. Час може становити від 03 до 5 с.
Коротке замкнення на одній із фаз супроводжується явищами схожими з перекосом фаз з тією лише різницею, що час процесу обмежений часом спрацьовування струмового захисту.
«Стрибки» напруги виникають в результаті роботи різного обладнання, особливо зварювального.
Обрив нейтралі. Небезпечне і останнім часом нерідке явище, особливо для старих силових мереж або мереж, прокладених поспіхом і тимчасово. Обрив нейтралі в головному розподільчому щиті багатоквартирного будинку спричиняє зміну напруги на фазах залежно від навантаженості кожної з них. На самій завантаженій буде низька напруга, а на самій незавантаженій може досягати значень 300 і більше.
«Мерехтіння» напруги. Результат роботи різних напівпровідникових регуляторів. Також багато клопоту завдають потужних промислових установок, в яких температура нагрівальних елементів підтримується тиристорним регулятором, алгоритм роботи якого представлений на малюнку.
Регулятор пропускає повну напругу в навантаження, потім вичікує кілька періодів і знову подає повну напругу. Таким чином, здійснюється циклічний запуск теплових елементів з усіма явищами, властивими запуску потужних навантажень.
Спотворення синусоїдної форми напруги.
- Спотворення на виході деяких симісторних стабілізаторів.
- Спотворення на виході джерел безперебійного живлення під час роботи від акумуляторів. Форма напруги від меандру (майже прямокутні імпульси) до практично чистої синусоїди. Форма залежить від принципу побудови UPS та її ціни.
- Спотворення при перевантаженні трансформатора, коли він працює в режимі близькому до насичення. Приблизна форма вихідної напруги характеризується пікоподібними викидами напруги та представлена на малюнку.
- Спотворення синусоїди на виході тиристорних регуляторів напруги. Супроводжується радіочастотними перешкодами.
Особливості деяких типів навантажень
При проектуванні слід враховувати стійкість електрообладнання, що встановлюється, до прояву різних факторів впливу з боку мережі. Нижче наведено особливості живлення деяких типів навантаження.
Електрообладнання, оснащене імпульсним джерелом живлення (обчислювальна техніка, офісне обладнання, прилади, аудіо-відеоапаратура тощо) мало критично до рівня напруги і, як правило, стійко працює в діапазоні від 185 до 250 В (у деяких телевізорах від 130 до 260 В ). Допустимо навіть переривання напруги до 0,3 с, якщо воно не супроводжується суттєвими перешкодами. Однак високочастотні перешкоди від 150 кГц та вище легко проходять через блок живлення в апарат. Небезпечним є імпульсні перенапруги, які можуть викликати пробій транзистора в перетворювачі блоку живлення. Найчастіше саме джерело має і фільтр, і варистор захисту від перешкод, але вони здатні захистити лише від слабких впливів у мережі.
Для трифазних двигунів основну небезпеку становить перекіс фаз, у якому різко зростає перегрів двигуна з наступним виходом з ладу. До перешкод та короткочасного переривання напруги некритичні.
При зростанні напруги на вході трансформатора (трансформаторний блок живлення) різко зростає струм холостого ходу, трансформатор входить у режим насичення, шумить, перегрівається і виходить із ладу.
Магнітні контактори, силові реле та ін. При низькій вхідній напрузі або не запускаються, або запускаються з брязкотом.
Ситуація погіршується, коли на вихід контактора підключено потужне індуктивне навантаження. У момент подачі напруги на навантаження за рахунок великих пускових струмів виникає різке просідання напруги, і контактор відключає навантаження. Напруга знову підвищується, контактор знову намагається підключити навантаження і весь цикл повторюється до виходу з ладу контактора.
Галогенні лампи, окрім загальної чутливості до рівня напруги, дуже чутливі до короткочасного переривання живлення. Пускові струми включення лампи – основна причина виходу з експлуатації. Спроба покращити ситуацію за допомогою ступінчастого стабілізатора напруги лише погіршує ситуацію.
