Wahania i spadki napięć to jedno z najczęstszych zjawisk wpływających na stabilność pracy urządzeń elektrycznych w przemyśle. Choć często są niezauważalne w codziennej eksploatacji, mogą prowadzić do przestojów, błędów sterowania, a nawet uszkodzeń maszyn. W dobie automatyzacji i precyzyjnych procesów technologicznych, stabilność napięcia zasilającego staje się kluczowa dla bezpieczeństwa i wydajności produkcji.
Co to są spadki napięć i jak wpływają na pracę urządzeń przemysłowych
Spadek napięcia to chwilowe obniżenie wartości skutecznej napięcia w sieci, zazwyczaj o kilka lub kilkanaście procent względem wartości znamionowej (np. 230 V). Może mieć charakter chwilowy (kilka milisekund) lub długotrwały, w zależności od przyczyny i charakterystyki sieci.
W środowisku przemysłowym skutki spadków napięcia bywają bardzo kosztowne:
- błędne zadziałanie sterowników PLC i systemów automatyki,
- resetowanie falowników i napędów,
- migotanie oświetlenia LED i awarie systemów oświetleniowych,
- przerwy w pracy robotów, linii montażowych i urządzeń CNC,
- wzrost prądu rozruchowego i przegrzewanie silników.
W efekcie nawet krótkie spadki napięcia mogą zatrzymać proces produkcyjny, powodując realne straty finansowe.
Wg normy PN-EN 50160:2023-10 problemy z napięciem w sieciach niskiego napięcia to m.in.:
- Nieprzewidziane przerwy w zasilaniu,
- Wykraczanie napięcia zasilania poza zakres 207-253V,
- Asymetria napięcia zasilającego,
- Zapady i wzrosty napięcia,
- Harmoniczne napięcia,
- Występowanie zjawiska migotania,
- Problemy z utrzymaniem częstotliwości.
Główne przyczyny spadków napięć w przemyśle
- Rozruchy silników elektrycznych
Duże prądy rozruchowe powodują chwilowe spadki napięcia w całej instalacji. Problem nasila się przy równoczesnym uruchamianiu kilku silników. - Falowniki i napędy o zmiennej częstotliwości (VFD)
Urządzenia energoelektroniczne generują nie tylko harmoniczne, ale też zakłócenia napięciowe i asymetrię fazową. - Asymetria obciążenia faz
Nierównomierny rozkład obciążeń między fazami powoduje spadek napięcia na jednej z nich i pogorszenie jakości zasilania. - Zbyt długie lub niedowymiarowane linie kablowe
Rezystancja i reaktancja przewodów powodują naturalne straty napięcia, które przy dużych prądach roboczych mogą przekroczyć wartości dopuszczalne. - Generacja z instalacji PV
Praca falowników PV lub kompensatorów w trybie nadmiarowym może wprowadzać wahania napięcia w lokalnej sieci zasilającej.
Jak ograniczyć spadki napięć – technologie kompensacyjne
Nowoczesne zakłady przemysłowe wymagają aktywnej stabilizacji i kompensacji parametrów sieci. Klasyczne rozwiązania (np. baterie kondensatorów) często nie wystarczają. Dlatego coraz częściej stosuje się inteligentne układy kompensacyjne i kondycjonery napięcia, które dynamicznie reagują na zmiany w sieci.
Kondycjoner napięcia KN-01 – stabilizacja i symetryzacja
Kondycjoner napięcia typu KN-01/* został zaprojektowany dla operatorów systemów dystrybucyjnych (OSD) jako odpowiedź na problem przekraczania dopuszczalnych wartości napięcia w publicznych sieciach niskiego napięcia, określonych normą jako 230 V ±10%.
Urządzenie bazuje na technologii opracowanej w ramach rozwoju filtrów aktywnych. Kondycjoner napięcia typu KN-01/* działa w czasie rzeczywistym na poziomie lokalnym, realizując dynamiczną kompensację i stabilizację napięć fazowych. Przystosowany jest do montażu słupowego i podłączenia bezpośrednio do czteroprzewodowych linii niskiego napięcia (3F+N). Kondycjoner napięcia typu KN-01/* pełni funkcję lokalnego kondycjonera zasilania, poprawiającego jakość napięcia w końcowych odcinkach sieci, wspierając tym samym pracę operatorów OSD w zakresie spełnienia wymagań jakościowych wg normy PN-EN 50160:2023-10.
Urządzenie umożliwia pracę w 3 trybach:
- Symetryzacja napięć fazowych,
- Stabilizacja napięć fazowych w ustalonym przedziale,
- Symetryzacja + stabilizacja napięć w zadanym zakresie.
Monitorowanie jakości energii w czasie rzeczywistym
Skuteczna stabilizacja napięcia wymaga stałego nadzoru nad parametrami sieci.
Technologia Elsta Elektronika POWER QUALITY TECHNOLOGY umożliwia:
- ciągły pomiar parametrów sieci,
- identyfikację chwilowych spadków i zapadów napięcia,
- dynamiczną korektę poziomu napięcia fazowego,
- eliminację asymetrii napięć,
- zbieranie i archiwizację danych pomiarowych,
- zdalny dostęp przez opcjonalny router GSM dla operatorów OSD.
Zbadaj stabilność napięcia w swojej instalacji
Spadki napięć to nie tylko dyskomfort, ale realne straty produkcyjne i ryzyko awarii.
Skontaktuj się z ekspertami Elsta Elektronika, aby poznać możliwości w zakresie poprawy jakości energii elektrycznej w Twojej firmie.
