W układach trójfazowych dążymy do jednej rzeczy: równomiernego rozkładu obciążenia między fazami. Gdy tak się nie dzieje, występuje asymetria prądu. To zjawisko, które często jest bagatelizowane, a potrafi wywołać kosztowne skutki. Szczególnie w środowisku przemysłowym, gdzie każda awaria oznacza straty.

Czym jest asymetria prądu?

W idealnym układzie trójfazowym każda faza ma takie samo napięcie i prąd – o tej samej wartości skutecznej, różniące się tylko przesunięciem fazowym. Asymetria pojawia się wtedy, gdy jedna z faz (lub więcej) jest obciążona w sposób odbiegający od pozostałych.

Źródła asymetrii mogą być różne:

• zasilanie niesymetrycznymi odbiornikami jednofazowymi;
• uszkodzenia w instalacjach (np. wadliwy przewód, niepoprawne połączenia);
• obecność zniekształceń harmonicznych;
• nieprawidłowa praca zasilaczy impulsowych lub falowników.

To nie tylko problem teoretyczny. Asymetria może wystąpić zarówno po stronie obciążenia, jak i zasilania, wpływając na cały układ elektroenergetyczny.

Dlaczego asymetria prądu to realne zagrożenie?

Dla osób zarządzających instalacjami przemysłowymi czy projektujących układy zasilania – asymetria prądu to nie tylko nieefektywność. To konkretne ryzyko:

• Przegrzewanie się silników trójfazowych – szczególnie w wirnikach i uzwojeniach stojana.
• Spadek momentu obrotowego i zwiększone drgania – co skraca żywotność urządzeń.
• Wyzwalanie zabezpieczeń – przez nadmierne obciążenia na jednej fazie.
• Nadmierny prąd w przewodzie neutralnym – przegrzewanie przewodu, przyspieszone starzenie izolacji.
• Obniżona jakość energii elektrycznej – wpływa na inne urządzenia w sieci.
• Nieprawidłowa praca transformatorów – i zwiększone straty mocy.

Jeśli w zakładzie występuje duży udział urządzeń energoelektronicznych, a zasilanie opiera się na dynamicznie zmieniających się obciążeniach, ryzyko wystąpienia asymetrii drastycznie rośnie.

Jak eliminować asymetrię prądu? Tu wchodzą filtry aktywne

Jednym z najskuteczniejszych sposobów walki z asymetrią jest zastosowanie filtrów aktywnych, które korygują zarówno nierównomierność obciążeń, jak i obecność wyższych harmonicznych prądu.

Co robi filtr aktywny?

Znacznie uproszczając: balansuje mocą czynną pomiędzy fazami, niwelując skutki asymetrii w czasie rzeczywistym. Odpowiada nie tylko za symetryzację prądów, ale również:

• redukuje wyższe harmoniczne prądu aż do 50. rzędu (w tym najczęściej występujące e 3., 5., 7., 9., 11., 13. rzędu);
• poprawia współczynnik mocy;
• stabilizuje napięcia fazowe poprzez utrzymanie mocy biernej na stałym, niskim poziomie;;
• kompensuje nadmiar energii biernej, redukując opłaty na fakturach za prąd

To rozwiązanie szczególnie przydatne w zakładach:

• z dużą liczbą falowników i serwonapędów;
• z układami UPS, przekształtnikami, spawarkami inwertorowymi;
• z problemami jakości energii zgłaszanymi przez operatora sieci;

Rozwiązania Elsta Elektronika – konkretna odpowiedź na problem

W ofercie Elsta Elektronika znajdziesz zaawansowane urządzenia kompensacyjne, które skutecznie radzą sobie z asymetrią prądów.

Filtry aktywne (APF-300)

To nowoczesne urządzenia, które analizują parametry sieci w czasie rzeczywistym i wprowadzają dynamiczną kompensację. APF-300 od Elsta Elektronika eliminują nie tylko asymetrię, ale też przeciwdziałają zjawiskom niepożądanym, takim jak:

• zniekształcenia prądu,
• obecność wyższych harmonicznych prądu,
• moc bierna indukcyjna i pojemnościowa,
• zwiększone obciążenie przewodu neutralnego.

Dzięki modułowej budowie i zwartej konstrukcji filtry aktywne APF-300 mogą być łatwo integrowane z istniejącymi rozdzielniami, bez konieczności gruntownej przebudowy instalacji. Rozbudowany interfejs użytkownika pozwala na dostosowanie konfiguracji urządzenia do potrzeb, w tym określanie priorytetów i definiowanie profili pracy.

Monitoring i analiza jakości energii

Zanim wdrożysz jakiekolwiek rozwiązanie, musisz wiedzieć, co dzieje się w Twojej instalacji. Systematyczny monitoring parametrów sieci pozwala na identyfikację asymetrii i innych problemów z jakością zasilania.

Dzięki temu nie tylko rozwiążesz obecne problemy, ale też zapobiegniesz kolejnym.

Asymetria? Działa w tle, ale skutki są jak najbardziej realne

Wielu inżynierów traktuje asymetrię jako mniejsze zło dopóki coś nie zacznie się psuć. Tymczasem to zjawisko często odpowiada za nadmierne zużycie energii, awarie napędów czy problemy z automatyką.

Dlatego warto monitorować parametry zasilania i reagować zanim pojawią się koszty przestojów. Filtry aktywne Elsta Elektronika to sprawdzone rozwiązanie, które pozwala odzyskać kontrolę nad jakością zasilania i zoptymalizować pracę całej instalacji.