Redukcja zakłóceń w pracy urządzeń i systemów

Niekorzystne zmiany parametrów zasilania, takie jak zaniki i zapady napięcia, wahania i udary napięcia, długotrwałe podwyższenie lub obniżenie jego wartości, przepięcia łączeniowe, wahania częstotliwości, szumy i odkształcenia harmoniczne, stanowią częstą przyczynę zakłóceń w pracy pojedynczych urządzeń elektrycznych, a nawet całych systemów takich jak np. linie technologiczne. Bezpośrednie lub pośrednie konsekwencje problemów związanych z jakością energii elektrycznej i ciągłością jej dostaw objawiają się niejednokrotnie stratami materialnymi.

Niekorzystne zmiany parametrów zasilania (OE)

Niektóre odbiorniki energii elektrycznej posiadają wewnętrzne zabezpieczenia (np. wbudowane kondensatory), które w praktyce ograniczają się do niwelowania skutków jedynie najczęstszych zaburzeń – głównie zapadów i bardzo krótkich zaników napięcia. Wielokrotnie, w celu kontynuowania pracy urządzenia lub systemu w przypadku wystąpienia głębokiego zapadu napięcia lub przerwy w zasilaniu dłuższej niż 10-20 milisekund, a więc nawet tak zwanej mikroprzerwy, niezbędnym jest skorzystanie z zewnętrznego zasobnika energii elektrycznej. Można spotkać pojedyncze urządzenia elektryczne (np. zasilacze komputerowe), które posiadają dodatkowo wbudowany pasywny lub aktywny układ poprawy współczynnika mocy (PFC – ang. Power Factor Correction) zwiększający jego wartość do bliskiej jedności (co przyczynia się do zmniejszenia strat w przewodach i kablach), czy też ogranicznik przepięć (np. warystor – element półprzewodnikowy o nieliniowej charakterystyce rezystancji zależnej od wartości napięcia).

Jeżeli dane urządzenie lub system nie posiada niezbędnego w danych warunkach zabezpieczenia przed uciążliwymi w praktyce problemami z zasilaniem (także, gdy odpowiednie doposażenie każdego urządzenia lub systemu jest niemożliwe) stosuje się rozwiązania instalowane pomiędzy źródłem energii elektrycznej, a pojedynczym odbiornikiem lub grupą odbiorników.

Schemat zasilacza bezprzerwowego z baterią akumulatorów chemicznych (OE)

W celu redukcji zakłóceń w pracy najbardziej wrażliwych urządzeń i systemów spowodowanych problemami związanymi zarówno z jakością energii elektrycznej jak i ciągłością jej dostaw stosowane są wysokiej klasy zasilacze bezprzerwowe (wraz z odpowiednim magazynem energii). Obecnie najczęściej są to baterie zbudowane z szeregowo lub szeregowo-równolegle połączonych (zwykle 12 woltowych) akumulatorów chemicznych typu VRLA (ang. Valve Regulated Lead Acid) żelowych lub wykonanych w technologii AGM (ang. Absorbent Glass Mat). Coraz częściej stosowane są także zasobniki elektromechaniczne (wykorzystujące ideę koła zamachowego), które magazynują energię kinetyczną wirującej masy. Jest to zwykle maszyna elektryczna, która pracuje jako silnik podczas obecności napięcia w sieci zasilającej, a jako prądnica w przypadku jego zaniku. Spotykane są konstrukcje wolnoobrotowe – wirujące w powietrzu na łożyskach klasycznych z prędkością około 3000 obrotów na minutę lub wysokoobrotowe – próżniowe, wirujące na łożyskach magnetycznych z prędkością ponad 30000 obrotów na minutę. Zasilacze bezprzerwowe ze względu na sposób wytwarzania przemiennych (sinusoidalnych) przebiegów napięcia (głównie podczas pracy autonomicznej) dzielą się na statyczne (konstruowane zgodnie z normą PN-EN 62040-3:2011 Systemy bezprzerwowego zasilania (UPS). Część 3: Metody określania właściwości i wymagania dotyczące badań) o topologii VFD (ang. Voltage Frequency Dependent), VFI (ang. Voltage Frequency Independent), VI (ang. Voltage Independent) i dynamiczne (konstruowane zgodnie z normą PN-EN 88528-11:2007 Zespoły prądotwórcze prądu przemiennego napędzane silnikami spalinowymi tłokowymi. Część 11: Wirujące bezprzerwowe systemy zasilania. Wymagania i metody badań).

W celu redukcji zakłóceń w pracy urządzeń i systemów spowodowanych przede wszystkim wahaniami napięcia – a więc szybkimi zmianami jego wartości w zakresie ±10% jego wartości znamionowej, stosowane są aktywne stabilizatory napięcia (statyczne lub dynamiczne). Z kolei, tak zwany dynamiczny kondycjoner parametrów zasilania, będący w rzeczywistości czymś pomiędzy rozbudowanym dynamicznym stabilizatorem napięcia, a dynamicznym zasilaczem bezprzerwowym, jest w stanie dodatkowo zabezpieczyć podłączone do niego odbiorniki energii elektrycznej między innymi przed zanikami napięcia (zwykle trwającymi do 100 milisekund).

W celu redukcji zakłóceń w pracy urządzeń i systemów spowodowanych przede wszystkim deformacją przebiegów sinusoidalnych stosowane są specjalnie zaprojektowane filtry wyższych harmonicznych (pasywne lub aktywne).

W przypadku konieczności zastosowania rozwiązań takich jak np. zasilacze bezprzerwowe (wraz z magazynem energii), statyczne lub dynamiczne stabilizatory napięcia czy też pasywne lub aktywne filtry wyższych harmonicznych – zapraszamy do kontaktu.