Почему нужно различать провалы напряжения и импульсные помехи

Неверно классифицированное событие приводит к неверному решению. Провал напряжения (sag) устраняют одними методами, а импульсную помеху (transient) — совершенно другими. Путаница приводит к тому, что оборудование защищают не от тех рисков, которые реально присутствуют на объекте. Об этом подробно говорится в статьях о качестве электроэнергии и о работе ИБП с двойным преобразованием.

Краткие определения по ГОСТ и международным стандартам

Что такое провал напряжения (Voltage Sag)

• Падение напряжения до уровня 10–90% от номинала.
• Длительность: от 10 мс до 1 минуты.
• На графике выглядит как «плато» пониженного напряжения.
• Причины: пуски двигателей, перегрузки, КЗ, слабая сеть.

Что такое импульсная помеха (Transient / Surge / Spike)

• Острый высоковольтный пик напряжения.
• Длительность: микросекунды — миллисекунды.
• На графике выглядит как резкий узкий всплеск.
• Причины: грозовые разряды, коммутация, дефекты контактов.

Как отличить по внешнему виду графика

Признаки провала напряжения

• Напряжение резко падает и держится заниженным какое-то время.
• Фронты — относительно плавные или умеренно крутые.
• Провал может повторяться при каждом пуске оборудования.

Признаки импульсной помехи

• Очень короткий, острый пик (положительный или отрицательный).
• Сопровождается высокочастотным шумом.
• Может возникать одиночно или серией небольших пиков.

Для визуальной интерпретации графиков удобно использовать анализаторы качества энергии. При обследовании электроустановок наши инженеры фиксируют события в формате «event logs» и классифицируют их по стандарту IEC.

Методика анализа: какие параметры измерять

Для провалов напряжения измеряют:

• остаточное напряжение в процентах от номинала;
• длительность события (мс/с);
• фазу возникновения (L1, L2, L3);
• периодичность;
• связь с текущей нагрузкой (пусковые токи).

Для импульсных помех измеряют:

• амплитуду импульса (В или кВ);
• длительность (мкс — мс);
• полярность (плюс / минус);
• крутизну фронта dU/dt;
• частотный спектр помехи.

Если на объекте установлен ИБП, важно понимать, насколько события влияют на ресурс АКБ, см. статью о батареях большой ёмкости.

Оборудование для диагностики

• Анализаторы качества электроэнергии класса А.
• Осциллографы с захватом транзиентов.
• Сетевые регистраторы событий 24/7.
• ПО для построения графиков, спектров и отчётов.

Корректность диагностики зависит от частоты дискретизации. Для импульсных помех важно иметь частоту выборки не менее 100 кГц, иначе событие просто «не увидят».

Как определить источник проблемы

Провалы напряжения обычно вызваны:

• пуском двигателей, компрессоров и насосов;
• короткими замыканиями и перегрузками;
• недостаточной мощностью трансформатора;
• неравномерной фазной нагрузкой.

Импульсные помехи возникают из-за:

• грозовых перенапряжений;
• коммутации тиристоров, контакторов, сварки;
• изношенных или дрожащих контактов;
• плохого заземления.

Чем опасны провалы и импульсы для оборудования

Провалы напряжения приводят к:

• перезапуску серверов;
• остановке ЧПУ и роботов;
• ложным срабатываниям защит;
• срыву технологических процессов.

Импульсные помехи приводят к:

• пробою изоляции;
• повреждению электроники и контроллеров;
• деградации ИБП;
• повышенному износу АКБ.

Как защититься от каждого типа событий

Защита от провалов напряжения:

• ИБП с двойным преобразованием — промышленные ИБП RUCELF
• Динамические компенсаторы напряжения (ДКИН).
• Резервирование нагрузки.

Защита от импульсных помех:

• Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).
• LC-фильтры и ФГ.
• Корректное заземление.

Выбор решения зависит от анализа событий. В рамках энергоаудита наши инженеры проводят комплексное обследование — подробнее: энергоаудит ZeusElectro.

Пошаговая методика диагностики

1. Определить проблемный участок (ввод, линия, оборудование).
2. Установить анализатор на нужной фазе.
3. Настроить триггеры: sag / swell / transient.
4. Проводить запись 24–72 часа.
5. Классифицировать события по типам.
6. Выявить источник: внутренний или внешний.
7. Подготовить рекомендации по защите.

Итоги

• Провал и импульсная помеха — два принципиально разных явления.
• Они различаются по длительности, амплитуде и форме сигнала.
• Правильная диагностика требует инструментальных измерений.
• Для защиты от провалов подходят ИБП; от импульсов — УЗИП и фильтры.
• Разграничение событий помогает выбрать оборудование и избежать ошибок.