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Die elektrische Auswirkung der Auswirkung hat auf Leistungsfähigkeit u. Verschwendet Energie

Unternehmen sind ständig unter Druck, energieeffizient zu sein und sicherzustellen, dass sie keinen Strom verschwenden. Allerdings, während die meisten von uns wissen, dass dies bedeutet, mehr als einfach ausschalten Geräte und Geräte, wenn nicht in Gebrauch, sind viele nicht bewusst, die Auswirkungen der elektrischen Störung hat auf Effizienz und verschwendet Macht. Hier erklärt Steve Hughes, Geschäftsführer von Power Quality Specialist REO UK, wie Unternehmen sich vor Störungen schützen können.

Steve Hughes, Geschäftsführer von REO UK

Steve Hughes, Geschäftsführer von REO UK

Energiequalität ist ein Begriff, den viele Leute nur wenige verstehen. Typischerweise mit einer stabilen Versorgung mit Netzstrom verbunden ist, umfasst die Leistungsqualität eine Reihe von Problemen, einschließlich der Kontinuität der Stromversorgung, Schwankungen und Spikes in Spannung und Strom sowie Transienten oder harmonische Ströme.

Wir sind oft vor den Gefahren der elektrischen Störung gewarnt. Da immer mehr Unternehmen auf eine konstante Stromversorgung angewiesen sind, wird es immer wichtiger, dass die Macht stabil und zuverlässig ist.

Allerdings ist die elektrische Störung selbst ein Deckenbegriff, der sich auf ein Problem der Leistungsqualität bezieht, das eine Stromversorgung negativ beeinflusst und stört. Damit die Unternehmen ihre Systeme adäquat schützen können, müssen sie zunächst die spezifischen Risiken identifizieren und verstehen, denen sie gegenüberstehen.

Spannungsspitzen und Schwankungen

Jeder Elektroingenieur weiß, dass Spannungsspitzen eine oft unvorhersehbare und unvermeidliche Störung sind. Spikes treten auf, wenn es eine plötzliche, unerwartete und erhebliche vorübergehende Spannung gibt, die weniger als zwei Nanosekunden dauert. Wenn der Blitz beispielsweise eine Stromleitung oder ein Rechenzentrum schlagen würde, würde dies zu einer Hochspannungsspitze führen, die den Stromfluss stört und Komponenten beschädigen kann.

Spikes sollten jedoch nicht mit aktuellen Schwankungen verwechselt werden. Während Spikes kurze Sprünge der Spannung sind, beinhalten Schwankungen in den Stromversorgungen sowohl Überspannungen als auch Dips, die länger als drei Nanosekunden dauern. Typischerweise sind dies Abweichungen vom normalen Spannungsbereich, die deutlich kleiner als Spikes sind, oft um fünf Prozent höher oder niedriger, aber die Auswirkungen, die sie haben, sind ebenso wichtig zu adressieren.

Die Hauptauswirkungen der aktuellen Schwankungen sind, dass sie die Leistung der an die Stromversorgung angeschlossenen Geräte nachteilig beeinflussen. Während die meisten Geräte entworfen sind, um den Betrieb innerhalb eines bestimmten Bereichs der Nennspannung aufrechtzuerhalten, gibt es viele industrielle Anwendungen, wo dies nicht der Fall ist.

In Sicherheitssystemen ist es beispielsweise wichtig, dass die Stromversorgung stabil und zuverlässig ist. Wenn es Spannungsschwankungen oder Dips in der Stromversorgung einer Sicherheitssysteme gab, besteht die Gefahr, dass das System, auch wenn nur vorübergehend, fehlerhaft ist. Ebenso führen instabile Spannungen in medizinischen Umgebungen zum Risiko eines kritischen Ausfalls der Ausrüstung.

Um empfindliche Geräte voll funktionsfähig und sicher vor aktuellen Schwankungen zu halten, ist es wichtig, dass Unternehmen Stromfilter in ihren Systemen verwenden. Filter bieten eine einfache Möglichkeit, die schädlichen Ströme zu beseitigen, um Stromversorgungen zu regeln und Leistungsstörungen zu vermeiden. Je nach eingesetztem Leistungsfilter kann er auch gegen andere Störungen wie zB harmonische Ströme schützen.

Harmonische Strömungen

Harmonische Strömungen

Seit Jahren ist die Leistungsqualität ein Problem, das fast ausschließlich für industrielle Anwendungen reserviert ist. Als die Hersteller mit nichtlinearen, geschalteten Geräten wie variablen Drehzahlantrieben (VSDs) begannen, um die Geschwindigkeit eines Motors, der ein Förderband fuhr, zu kontrollieren, mussten sie auf den Effekt achten, den diese Geräte auf dem Netz haben.

Harmonische Ströme sind ein Beispiel für die Wirkung, die diese Geräte haben können. Harmonische Ströme sind für Elektroingenieure wesentlich lästiger als Schwankungen. Sie treten regelmäßig auf, wenn nichtlineare Lasten - wie z. B. ein variabler Drehzahlantrieb (VSD) zur Steuerung der Drehzahl eines Motors - einen nicht sinusförmigen Strom auf die zugeführte Last induzieren. Dies führt zu einem höheren Amplitudenstrom, der den Energieverbrauch erhöht und die Rate der Komponentenverschlechterung beschleunigt.

Während Oberwellen seit langem ein Thema in der Elektroindustrie sind, wird es immer wichtiger, dass Elektroingenieure Technologie nutzen, um den Einfluss von Oberwellen zu begrenzen. Der weit verbreitete Einsatz von Elektronik sowie ein Trend zu erneuerbaren Energien haben dazu geführt, dass wir in den letzten Jahren eine höhere Anzahl von nichtlinearen Lasten gesehen haben.

Oberschwingungen werden durch nichtlineare elektrische Lasten wie viele Schaltnetzteile (SMPS) verursacht, die üblicherweise in der Leistungselektronik einschließlich Computern und Ladegeräten verwendet werden. Ein SMPS ermöglicht es dem Gerät, leichter und kompakter zu sein. Leider verursacht der Prozess der Hochfrequenzschaltung Oberschwingungen.

In kleinen Dosen verursachen Oberschwingungen nicht zu viel Schäden an Systemen. In großen Mengen, wie z. B. in Rechenzentren, in denen viele PCs gleichzeitig verwendet werden, verursachen Oberschwingungen Verzerrungen, die Chaos auf elektrischen Systemen anrichten können. In einem Best-Case-Szenario werden Unternehmen feststellen, dass ihre Energiekosten steigen werden. Der schlimmste Fall ist, dass Schlüsselkomponenten in elektrischen Systemen, einschließlich der Isolierung von Leistungstransformatoren, überhitzen und schneller abbauen können.

In HVAC-Anwendungen kann beispielsweise eine schlechte Leistungsqualität die HVAC-Komponenten einschließlich Wärmetauscher, Ventilatoren, Pumpenmotoren, Kondensatoren und Öfen beschädigen, ihre Lebensdauer reduzieren und Energiekosten erhöhen. Kombiniert mit der Tatsache, dass die meisten Gebäude, Büros und Wohn-und Gewerbeanlagen haben einige Form der Heizung, Lüftung und Klimaanlage (HVAC) ist es leicht zu sehen, die Skala des Problems der harmonischen Strömungen.

Ebenso sind parallele Wechselrichter, die Stromleitungen von erneuerbaren Energiequellen an das Hauptstromnetz anschließen, anfällig für harmonische Resonanz. Während Oberschwingungen in pflanzlichen Umgebungen nachteilige Auswirkungen haben können, ist die Störung des Stromnetzes erheblicher und kann zu etwas von geringer Instabilität zu Verdunkelungen führen.

[Glücklicherweise können Ingenieure Oberwellen in einer Reihe von Möglichkeiten ansprechen. Die kostengünstigste davon ist die Verwendung eines passiven Filters zur Verminderung von Oberschwingungen in einem System auf ein akzeptables Niveau der harmonischen Gesamtverzerrung (THD), typischerweise unter fünf Prozent. Dies kann zu erheblich reduzierten Betriebskosten in Abhängigkeit von der Höhe der harmonischen Ströme in einem Stromnetz führen.

In der Tat hat REO UK vor kurzem einen Online-Energiesparrechner eingerichtet, um den Anlagenmanagern und Anlagenbauern zu helfen, die Kosten- und Energieeinsparungen bei der Integration eines passiven Filters in ihre Systeme zu identifizieren. Dies ist ein Schritt vorwärts in helfen Unternehmen realisieren die versteckten Kosten der harmonischen Strömungen.

Elektromagnetische Störung (EMI)

Elektromagnetische Störung (EMI)

Die meisten Elektroingenieure sind sich zumindest bewusst, dass ihre Systeme elektromagnetische Verträglichkeitsprüfungen (EMV) wie 2004 / 108 / EG in der EU einhalten müssen. Der Grund dafür ist, dass elektromagnetische Störungen (EMI) ein großes Problem in Energiesystemen sind, die wie Oberschwingungen zu inkonsistenter Kraft und beschädigten Komponenten führen können.

EMI ist ein besonders großes Thema für den erneuerbaren Sektor. Die meisten erneuerbaren Energien werden in DC-Form erzeugt, die dann in Wechselstrom umgewandelt werden muss, bevor sie im Stromnetz verwendet werden kann. Dies geschieht mit Invertern, die effizient arbeiten, aber die Leistungsqualität senken.

Dies betrifft viele kritische Komponenten in Geräten, einschließlich der SMPS- und Transformatorwicklungen.

Um die Leistungsqualität zu verbessern, können EMV-Filter zur Begrenzung der Störungen eingesetzt werden. Diese Tiefpaßfilter sind so ausgelegt, dass sie den Durchfluss von EM-Rauschen stoppen und an der ursprünglichen Quelle wiedergeben. Dies erfordert, dass die Filter in der Lage sind, die Leistungsdissipation zu bewältigen. Daher ist es ratsam, dass Elektroingenieure eng mit qualitativ hochwertigen Spezialisten zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass sie die richtige Lösung wählen.

Die Leistungsqualitätsprobleme, denen wir in unseren elektrischen Systemen gegenüberstehen, können zunächst erschreckend erscheinen, aber zum Glück können die meisten mit der richtigen Ausrüstung und der Planung leicht adressiert werden. Durch die sichere Einhaltung von Systemen können Elektroingenieure sicherstellen, dass alle Maschinen und Geräte während des Gebrauchs kostengünstig und umweltfreundlich bleiben.

Prozessindustrie Informer

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