Zapady napięcia w przemyśle

W przemysłowych sieciach elektrycznych częściej niż zwykle występują różne niepożądane zjawiska, takie jak spadki napięcia, przerwy, przepięcia czy spadki długotrwałe. Wszystkie te zdarzenia niekorzystnie wpływają na pracę urządzeń w obiekcie, dlatego warto jest mieć o nich jakieś pojęcie, aby móc zareagować w razie wystąpienia jakiś problemów w przyszłości. 

Przyczyny zapadów napięcia

Zgodnie z europejskimi standardem EN 50160, zapady napięcia to nagłe zmniejszenie wartości skutecznej napięcia do wartości z zakresu od 1% do 90% normalnej wartości przewidywanej i powrót po pewnym czasie do tej wartości. Okres, w jakim występuje zapad napięcia, mieści się w okresie od 10 ms do 1 minuty. Jeśli wartość skuteczna napięcia nie spadnie poniżej 90% wartości nominalnej, uważa się że są to normalne warunki pracy, zazwyczaj nie zagrażają większości sprzętów w obiekcie. Gdy napięcie spadnie poniżej 1% wartości nominalnej, traktuje się taki stan jako krótka przerwa w zasilaniu. Zapad napięcia może wystąpić,  na przykład po zadziałaniu wyłącznika napędowego czy przez zwarcie instalacji (typowo 300 ms). Awaria sieci dystrybucyjnej często powoduje zapad napięcia, który propaguje się po pozostałych segmentach sieci. Zapady napięcia są zazwyczaj powodowane przez zwarcia występujące w instalacji odbiorców lub w publicznych sieciach rozdzielczych. Są one zdarzeniami nieprzewidywalnymi, głównie losowymi. Roczna gęstość ich występowania zmienia się znacznie w zależności od rodzaju sieci zasilającej i miejsca obserwacji. Ich rozkład w ciągu roku może być nieregularny. Zapady napięcia występujące w sieci dystrybucyjnej są niekorzystnymi zjawiskami, które mogą w istotny sposób wpływać na pracę odbiorów prowadzących niejednokrotnie do ich nagłego wyłączenia. Jeśli tego typu wyłączenia mają miejsce w procesach technologicznych wymagających zachowania ciągłości produkcji, to często towarzyszą im duże straty finansowe. Podstawową przyczyną występowania zapadów napięcia są przeciążenia prądowe powstałe w wyniku zwarć, podczas rozruchu dużych napędów lub włączenia odbiorników o dużej mocy.

Pojęcie ,,przerwa w zasilaniu” oznacza całkowite odizolowanie odbiorcy od źródła zasilania (U=0). W praktyce, izolowana część może zawierać źródła znaczącej energii zmagazynowanej w różnej formie, co sprawia, że podczas bardzo krótkich przerw napięcie nie osiąga wartości zerowej. Z drugiej strony, zapad napięcia może osiągnąć wartość zerową napięcia resztkowego. Taki zapad jest rzeczywistą przerwą, mimo że połączenie elektryczne odbiorcy nadal istnieje.