Сетевые помехи и причины их появления · Обзоры Применени

Техническая справка о сетевых помехах и причинах их возникновения в контексте проектирования систем электропитания. Страница перечисляет основные типы помех (перенапряжения, падения напряжения, импульсные помехи, провалы, электрические помехи, прекращение подачи напряжения), их долю в общей статистике и воздействие на оборудование. Предназначена для инженеров, проектирующих системы питания чувствительных установок (контроллеры, измерительная техника), и подводит к продуктам SITOP power как средству минимизации рисков.

Сетевые помехи и причины их появления - Техническая информация и проектирование Для высокочувствительных установок и устройств (компьютеры, промышленные контроллеры, измерительная техника и т.д.) качество сетевого напряжения стало решающим фактором с точки зрения их функционирования, надежности, затрат на обслуживание и срока службы.

Сетевые помехи приводят к выходу системы из строя и оказывают отрицательное влияние на функционирование установок, а также электронных потребителей. Сетевые помехи могут привести даже к полному выходу из строя установки или приборов.

Чаще всего встречаются:

длительные перенапряжения в сети
длительные падения напряжения в сети
импульсные помехи и переходные процессы
провалы и толчки напряжения
электрические помехи
кратковременное прекращение подачи напряжения
долговременное прекращение подачи напряжения

Сетевые помехи могут быть вызваны самыми различными причинами, напр.:

коммутационные процессы в сети
длинные пути прохождения сигнала в сети
воздействия окружающей среды, напр., непогода
перегрузки в сети

Типичными причинами сетевых помех, создаваемых внутри зданий, являются, например:

тиристорные приводы
лифты, кондиционеры, копировальные устройства
двигатели, компенсаторные установки
электросварка, крупные машины
включение освещения

Сетевые помехи могут возникать по отдельности и в комбинациях. Возможными причинами этих помех и воздействий могут быть:

Сетевые помехи	Доля в общих помехах	Воздействие
Перенапряжение в сети Напряжение сети долгосрочно превышается более чем на +6 % (по DIN IEC 60038)	ок. 15 % - 20 %	Может привести к перегреву и даже к термическому разрушению отдельных компонентов. Вызывает общий выход из строя.
Падение напряжения в сети Напряжение сети долгосрочно снижается более чем на –10 % (по DIN IEC 60038)	ок. 20 % - 30 %	Может привести к неопределенным рабочим состояниям потребителей. Вызывает потерю данных.
Импульсные помехи Мощные импульсы (напр., 700 В/1 мс) и обладающие малым запасом энергии переходные процессы (напр., 2500 В/20 мкс) возникают из-за коммутационных процессов в сети	ок. 30 % - 35 %	Может привести к неопределенным рабочим состояниям потребителей и может вызвать разрушение компонентов.
Провалы и толчки напряжения Уровень напряжения изменяется кратковременно и неконтролируемо, напр., из-за изменения нагрузки и длинных проводов	ок 15 % - 30 %	Может привести к неопределенным рабочим состояниям и к разрушению компонентов. Вызывают ошибки в данных.
Электрические помехи Накладывающаяся на сеть смесь частот из-за плохого заземления и/или сильных высокочастотных помех, как, напр., радиопередатчики, грозы	ок. 20 % - 35 %	Может привести к неопределенным рабочим состояниям потребителей. Вызывает потерю данных.
Прекращение подачи напряжения Кратковременное прекращение подачи напряжения (до примерно 10 мс), из-за короткого замыкания в соседних сетях или запуска мощных электрических машин.	ок. 8 % - 10 %	Может привести к неопределенным рабочим состояниям потребителей, особенно с недостаточной буферизацией питания. Вызывает потерю данных.
Прекращение подачи напряжения Длительное прекращение подачи напряжения (начиная примерно от 10 мс)	ок. 2 % - 5 %	Может привести к неопределенным рабочим состояниям потребителей, особенно с недостаточной буферизацией питания. Вызывает потерю данных.

Сетевые помехи и воздействия

Семейство продуктов SITOP power предоставляет множество возможностей для минимизации или исключения рисков, связанных с сетевыми помехами, уже на подготовительном этапе.

Ключові факти

Перенапряжение в сети — долгосрочное превышение более чем на +6 % (по DIN IEC 60038), доля ок. 15–20 % помех; может привести к термическому разрушению компонентов.

Падение напряжения в сети — долгосрочное снижение более чем на –10 % (по DIN IEC 60038), доля ок. 20–30 %; вызывает неопределённые рабочие состояния и потерю данных.

Импульсные помехи — самая частая категория (ок. 30–35 %): мощные импульсы напр. 700 В/1 мс и переходные процессы напр. 2500 В/20 мкс из-за коммутационных процессов.

Провалы и толчки напряжения составляют ок. 15–30 % помех; возникают из-за изменения нагрузки и длинных проводов.

Электрические помехи (ок. 20–35 %) — смесь частот из-за плохого заземления или высокочастотных источников (радиопередатчики, грозы).

Кратковременное прекращение подачи напряжения — до примерно 10 мс (ок. 8–10 % помех); длительное — начиная примерно от 10 мс (ок. 2–5 %).

Типичные внутренние источники помех в зданиях: тиристорные приводы, лифты, кондиционеры, копировальные устройства, двигатели, компенсаторные установки, электросварка, включение освещения.

Питання та відповіді

Какие бывают основные виды сетевых помех?

Длительные перенапряжения и падения напряжения, импульсные помехи и переходные процессы, провалы и толчки напряжения, электрические помехи, кратковременное и долговременное прекращение подачи напряжения.

Что считается перенапряжением в сети по DIN IEC 60038?

Долгосрочное превышение напряжения сети более чем на +6 %. Такая помеха составляет ок. 15–20 % всех помех и может привести к перегреву и термическому разрушению компонентов.

Что считается падением напряжения в сети?

По DIN IEC 60038 — долгосрочное снижение напряжения более чем на –10 %. Это ок. 20–30 % всех помех; следствие — неопределённые рабочие состояния потребителей и потеря данных.

Каковы параметры типичных импульсных помех в сети?

Мощные импульсы, например 700 В/1 мс, и переходные процессы с малым запасом энергии, например 2500 В/20 мкс, возникающие из-за коммутационных процессов в сети. Это самый распространённый вид помех — ок. 30–35 %.

Какие источники сетевых помех есть внутри зданий?

Тиристорные приводы, лифты, кондиционеры, копировальные устройства, двигатели, компенсаторные установки, электросварка, крупные машины, включение освещения.

Чем опасно кратковременное прекращение подачи напряжения?

Прекращение до примерно 10 мс (ок. 8–10 % помех) может привести к неопределённым рабочим состояниям потребителей, особенно с недостаточной буферизацией питания, и потере данных.

Как снизить риски от сетевых помех?

Семейство продуктов SITOP power предоставляет возможности для минимизации или исключения таких рисков уже на подготовительном этапе проектирования.