電子產(chǎn)品在我們所有應(yīng)用領(lǐng)域中的使用有助于提高人們對(duì)電能質(zhì)量的認(rèn)識(shí)。 電子設(shè)備的廣泛使用引發(fā)了能源效率問(wèn)題,尤其是涉及整個(gè)電網(wǎng)的干擾問(wèn)題,對(duì)設(shè)備和儀器產(chǎn)生了負(fù)面影響。 新型工業(yè)4.0中涌現(xiàn)的智能技術(shù)需要不間斷且無(wú)故障的供電。 電能質(zhì)量的擾動(dòng)通常定義為電壓,電流或頻率的變化。 這些擾動(dòng)可能會(huì)妨礙系統(tǒng)的正常運(yùn)行,從而改變產(chǎn)出水平和整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)。
交流電源線上的干擾會(huì)導(dǎo)致許多設(shè)備發(fā)生故障,包括數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤,電源損壞或?qū)儆谡麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)系統(tǒng)造成破壞。 瞬變、尖峰和其它異常是電源線上的典型干擾。 在設(shè)計(jì)適用于工業(yè)應(yīng)用的保護(hù)系統(tǒng)時(shí),請(qǐng)務(wù)必考慮所有這些重要因素。 針對(duì)各種電壓和電流值的保護(hù)解決方案代表了各種應(yīng)用市場(chǎng)的巨大需求。
交流電源線上的干擾
根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)的定義,電源擾動(dòng)可以用瞬變、暫態(tài)過(guò)壓、畸變和頻率變化來(lái)表示。瞬變電壓波動(dòng)是由于電源變化、雷電、感應(yīng)負(fù)載切換、靜電放電等可能引起的暫時(shí)性電壓波動(dòng)。這些瞬變的影響程度可能從輕微到災(zāi)難性不等。
瞬變是電源擾動(dòng)中最具破壞性的類型,分為兩個(gè)子類:脈沖型和振蕩型。 脈沖瞬變是高峰值事件,主要由于大氣中發(fā)生的放電而在正或負(fù)方向上增加電壓和/或電流水平。 涉及脈沖瞬變的兩種最可行的保護(hù)方法是消除潛在的靜電放電和使用瞬態(tài)電壓抑制器件。 另一方面,振蕩瞬變是電壓,電流或兩者兼有的突然變化,它以系統(tǒng)的固有頻率振蕩。
暫態(tài)過(guò)壓或過(guò)電壓是指交流電壓的升高,持續(xù)時(shí)間可從0.5個(gè)周期到1分鐘。 暫態(tài)過(guò)壓的常見起因有:是高阻抗中性線連接、(高)負(fù)載突然降低,以及三相系統(tǒng)上的單相故障。 過(guò)電壓代表了導(dǎo)致電壓尖峰的長(zhǎng)期影響。 過(guò)電壓可被視為持續(xù)的暫態(tài)過(guò)壓。
畸變以各種形式出現(xiàn)。 諧波是頻率為基波頻率數(shù)倍的正弦波。例如,三次諧波的頻率為150 Hz; 這是50 Hz基本頻率的三倍。 五次諧波的頻率為250 Hz。 該標(biāo)準(zhǔn)要求總諧波失真THD(Total Harmonic Distortion)不超過(guò)8%,并考慮到最高40次諧波的水平。 間諧波是一種波形失真,通常是由電氣設(shè)備(例如靜態(tài)變頻器,感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和用于形成電弧的設(shè)備)信號(hào)串?dāng)_電源電壓引起的。
頻率變化在電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中很少發(fā)生。在配備備用專用發(fā)電機(jī)或供電基礎(chǔ)設(shè)施差的場(chǎng)所,頻率變化更為常見,尤其是在發(fā)電機(jī)負(fù)荷較高的情況下。歐洲50 Hz的頻率必須在供應(yīng)年95%的時(shí)間內(nèi)保持在±1%的公差內(nèi);同時(shí),在任何時(shí)候都不得超過(guò)4%或下降超過(guò)6%。該標(biāo)準(zhǔn)假定該頻率是在10 s間隔內(nèi)測(cè)得的平均值。