Обеспечение промышленного предприятия качественным электрическим питанием является очень сложной инженерной и организационной задачей. Ошибки в проектировании и организации систем электропередачи, ненадлежащее исполнение конфигурации электрических сетей и другие факторы приводят к существенному снижению качества электрической энергии. Для промышленных предприятий дополнительным негативным фактором является большая протяженность линий электрического питания, высокая насыщенность объекта потребителями электрической энергии и очень часто недостаточная мощность трансформаторов подстанций.
Качество электрического питания в России рассматривает ГОСТ 32144-2013 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». Этот документ нормирует все допустимые отклонения в электрических сетях. В соответствии с этим документом считается нормальным процессом в электрической сети общего назначения, к которым относятся промышленные электрические сети, появление вместо 220/380 В высоковольтных перенапряжений до 10 000 В. Перенапряжения возникают по причине грозовой активности до 10 000 В и по вине технической деятельности людей до 4500 В. Грозовые проявления могут быть скрытыми – визуально погода беды не предвещает, а «сухие» разряды происходят. Техническая деятельность человека так же, как правило, не заметна: запустился крупный станок, электрик допустил ошибку, остановился мощный вентилятор, работает дуговая печь, в соседнем цехе взорвался автоматический выключатель, а в результате в цеховом распределительном щите – 4500 В. Кратковременно, но фатально.
Зарегистрировать и запротоколировать такой всплеск практически не возможно и, самое главное, он соответствует нормам ГОСТ 32144-2013. Обязанности по недопущению аварийных ситуаций ложится на службу эксплуатации оборудования, служба электроснабжения вероятнее всего «открестится». В результате аварийные ситуации повторяются в непредсказуемом режиме, административно проблема не решается. Таким образом, в электрической сети импульсные перенапряжения могут возникать: при грозе до 10 000 В и «в силу сложившихся обстоятельств» до 4500 В, причем, эти события укладываются в пределы ГОСТа!
Современное промышленное оборудование имеет крайне низкую чувствительность к отклонениям по величине питающего напряжения (кратковременные провалы и повышения). Промышленное оборудование можно считать электронным, если в его составе присутствуют узлы питания на основе полупроводниковых компонентов, непосредственно связанные с сетью электрического питания. Оно обладает крайне низкой устойчивостью к высоковольтным импульсным перенапряжениям. Воздействие данного вида помех на электронной оборудование вызывает гарантированное нарушение работоспособности оборудования, а часто выход из строя.
В состав источников питания современного оборудования в качестве обязательного компонента входит РЧП/EMI фильтр, его назначение – предотвращение влияния работающего оборудования на радиоприемные устройства: сотовые телефоны, радиостанции, телевизоры. Защиту от импульсных перенапряжений большой энергии он не обеспечивает и может быть поврежден в первую очередь.
Таким образом, для нормального функционирования электронного оборудования в системах электроснабжения общего назначения необходимо в первую очередь обеспечить защиту от импульсных перенапряжений, стабилизация питающего напряжения не является необходимой.
Надо честно сказать, что промышленное оборудование даже если проходит испытания на устойчивость к помехам, то в крайне щадящем режиме – с воздействием перенапряжения не превышающем 2500 В.
Таким образом, любое импульсное перенапряжение амплитудой более 2500-3000 В вызовет аварийный сбой в работе оборудования, а в худшем случае физически выведет его из строя. Даже на промышленный «бесперебойник» полагаться не стоит, он таким же образом негативно реагирует на высоковольтные помехи, более того, зачастую ИБП под воздействием высоковольтного перенапряжения становится виновником аварии, так как начинает вести себя не в штатном режиме. Значимость аварийной ситуации на производстве понятна любому специалисту. Стоимость ремонтно-восстановительных работ – это серьезные финансовые потери, но ведь может отсутствовать возможность приобретения необходимого оборудования, в случае его неремонтопригодности.
На предприятиях кроме специализированного оборудования используется большое количество компьютерной техники, имеются разветвленные информационные сети. Это оборудование так же требует качественного электрического питания, так как сбой в работе элементов информационной системы приведет к нарушению нормальной работы предприятия. Таким образом, для обеспечения нормального функционирования электронного оборудования в системах электроснабжения общего назначения необходимо в первую очередь обеспечить защиту от импульсных перенапряжений, стабилизация питающего напряжения не является необходимой.
Выходом из положения является использование профессионального помехозащитного устройства категории «industrial quality». Производителем оборудования такого класса является ЗАО «ЭМСОТЕХ». Ассортимент продукции включает устройства для всех вариантов применения. Отличительной особенностью помехозащитных устройств ЗАО «ЭМСОТЕХ» является очень низкое остаточное напряжение – менее 600 В, устойчивость к высоковольтному перенапряжению вплоть до прямого разряда молнии в сеть электропитания помехозащитного устройства, широкий ряд допустимой нагрузки. Помехозащитные устройства ЗАО «ЭМСОТЕХ» разработаны специально для защиты электронного оборудования (низкое остаточное напряжение менее 600 В), имеют экстремально большую энергопоглощающую способность без повреждения, то есть устройство защищает оборудование без повреждения от любого вида высоковольтных перенапряжений, как природного, так и техногенного происхождения. Широкий нагрузочный ряд позволяет реализовать выделенную защищенную электрическую сеть, установив помехозащитное устройство на вводе электрической сети объекта. С помощью помехозащитного устройства малой мощности возможно реализовать защиту рабочего места, например кабинета руководителя, конструкторского бюро, одного или группы станков.
Концепция помехозащитных устройств производства ЗАО «ЭМСОТЕХ» ориентирована на то, что у Заказчика в большинстве случаев отсутствуют надлежащие средства и методы инструментальной оценки реальной электромагнитной обстановки на промышленных предприятиях, нет опыта проведения таких работ и, возможно, средств на проведение такого рода исследований. Однако, не смотря на эти обстоятельства, Заказчик должен понимать, что без защиты от помех технологическое и офисное оборудование нормально функционировать не может.
Решением проблемы является обеспечение сбалансированной защиты практически от всех видов индустриальных помех и разрядов молнии установкой одного комплексного помехозащитного устройства. Тогда, с большой степенью вероятности, будет обеспечена защита оборудования у Заказчика от одного или нескольких видов помех, которые проявляют себя на объекте и оцениваются Заказчиком только по субъективным признакам – нарушением нормального функционирования электронного оборудования, вспышкам ламп накаливания и т.п.
Не смотря на кажущуюся на первый взгляд избыточность технического решения по концепции «всё в одном», оно экономически целесообразно, так как позволяет Заказчику обеспечить электромагнитную совместимость на объекте с минимальным объемом затрат, не имея специальных знаний, не заказывая дорогостоящих НИР и ОКР.
Основной принцип применения помехозащитных устройств ЗАО «ЭМСОТЕХ»: «установил и забыл». Единственная проблема, от которой не спасет помехозащитное устройство ЗАО «ЭМСОТЕХ»: отсутствие электрической энергии. Однако система, сконфигурированная как «помехозащитный фильтр + ИБП», что необходимо и достаточно для обеспечения гарантированного электропитания, позволит избежать сбоев и брака в работе станков с ЧПУ, аварийных остановов на АСУ ТП, сохранит нормальный рабочий ритм на предприятии и продлит срок службы дорогостоящего оборудования.