Провали напруги та перерви електропостачання (NEN-EN 50160) — класифікація та відмінність від флікера

Посібник про флікер/коливання напруги розглядає довготривалу дозу флікера Plt (NEN-EN 50160), а посібник про гармоніки та THD розглядає межу THD з Netcode Elektriciteit. Ця стаття розглядає третє, окремо класифіковане явище напруги з тієї самої норми: короткочасний провал напруги та перерву електропостачання — два поняття, які на практиці часто плутають, але які NEN-EN 50160 визначає точно й окремо.

Визначення провалу напруги

NEN-EN 50160 визначає провал напруги як раптове падіння діючого (RMS) значення напруги до величини від 90% до 1% від номінальної напруги (Un), після якого напруга відновлюється за короткий проміжок часу. Норма застосовує тут дві межі:

• провал починається, щойно RMS-напруга падає нижче порогу 90% Un;
• провал триває від 10 мс до 1 хвилини включно.

Щойно залишкова напруга під час події падає нижче 1% Un, подія вже класифікується не як провал, а як перерва — межа в 1% розділяє ситуацію «напруга сильно просіла» від ситуації «напруга фактично зникла».

Коротка та довга перерва

Перерву (напруга <1% Un), своєю чергою, поділяють за тривалістю:

• коротка перерва: до 3 хвилин включно;
• довга перерва: понад 3 хвилини.

Ця межа в 3 хвилини важлива, оскільки коротка перерва зазвичай є результатом автоматичної спроби повторного увімкнення захисту в мережі (наприклад, після короткочасного пошкодження, яке усувається саме собою), тоді як довга перерва, як правило, потребує ручного втручання мережевого оператора.

Чому тут немає фіксованої граничної величини, на відміну від THD та флікера

Межа THD з Netcode Elektriciteit та межа Plt, що дорівнює 1, з посібника про флікер виражені як значення, яке не повинно перевищуватися протягом 95% тижня вимірювання — статистично відтворювана межа для безперервного, стаціонарного явища. Провали напруги та перерви, однак, є стохастичними, локально визначеними подіями (удар блискавки, гілка дерева на повітряній лінії, комутаційна дія в іншому місці мережі): тому NEN-EN 50160 не подає фіксованої максимальної межі для провалів і перерв, яку мережевий оператор мав би гарантувати, а наводить лише інформативні, типові річні значення — норма визнає, що кількість і тяжкість провалів сильно різняться залежно від місця (наприклад, сільська мережа з повітряними лініями порівняно з урбанізованою підземною мережею) і не можуть централізовано примусово встановлюватися так, як це можливо для THD.

Крива ITIC/CBEMA: чутливість обладнання, а не мережева норма

Щоб оцінити, чи спричиняє провал напруги заданої глибини й тривалості проблеми для чутливого обладнання (керування процесом, сервери, ПЛК), на практиці часто використовують криву ITIC (раніше криву CBEMA) — графік американського Information Technology Industry Council, що відображає область, у межах якої інформаційно-технологічне обладнання повинно витримувати відхилення напруги (у % від Un, залежно від тривалості) без збою. Це не європейська мережева норма і не частина самої NEN-EN 50160, а галузева рекомендація, яка використовується для оцінки того, чи вкладаються реально наявні в мережі провали в межі стійкості підключеного обладнання — дві різні речі, які часто плутають.

Практична значущість

Коли є скарга на відмову обладнання через «невеликий провал напруги», а мережевий оператор повідомляє, що NEN-EN 50160 не була порушена, це не суперечність: норма спочатку не встановлює фіксованої максимальної межі для провалів. Наступне питання тоді — чи достатня в самого обладнання стійкість до провалів (наприклад, перевірена за кривою ITIC чи специфікацією виробника), і чи потрібні додаткові заходи (ДБЖ, динамічний регулятор напруги) — див. також посібник про типи акумуляторів ДБЖ для перекриття довших перерв.

Часті помилки

1. Розгляд провалу та перерви як одного й того самого явища — межа проходить при залишковій напрузі 1% Un: вище неї це провал, нижче — перерва.
2. Очікування, що NEN-EN 50160 встановить жорстку максимальну межу за кількістю чи глибиною провалів, як для THD чи флікера — для провалів і перерв норма подає лише інформативні, типові річні значення.
3. Прийняття кривої ITIC/CBEMA за європейську мережеву норму — це американська галузева рекомендація щодо чутливості обладнання, не частина NEN-EN 50160.
4. Змішування короткої перерви (≤3 хв, часто автоматична спроба повторного увімкнення) з довгою перервою, яка зазвичай закінчується лише після ручного втручання мережевого оператора.

Пов'язане

• Флікер (коливання напруги) — NEN-EN 50160
• Гармоніки та межі THD для великих споживачів
• Несиметрія напруг у трифазних установках
• Типи акумуляторів ДБЖ — VRLA та літій