Yedi Tür Güç Sorunu

Özet

Makale, güç kalitesi bozulmalarını dalga şekline göre yedi kategoriye böler: geçici aşırı gerilimler (transient), kesintiler, çökmeler (sag/düşük gerilim), yükselmeler (swell/yüksek gerilim), dalga şekli bozulması, gerilim dalgalanmaları ve frekans değişimleri. Her kategori için nedenler, BT ve endüstriyel yükler üzerindeki etkiler ve tipik çözümler (parafudr, UPS, güç koşullandırıcı, K-dereceli trafo, filtre) anlatılır.

Sayısal sınıflandırmalar nettir. Kesintiler süreye göre dört sınıfa ayrılır: ani (0,5 ile 30 periyot), anlık (30 periyot ile 2 saniye), geçici (2 saniye ile 2 dakika) ve kalıcı (2 dakikadan uzun). Çökme ve yükselme, 0,5 periyot ile 1 dakika arası süren gerilim azalması veya artışıdır; yol alan (kalkış yapan) bir motor normal çalışma akımının altı katı veya daha fazlasını çekebilir. Gerilim dalgalanması, nominalin yüzde 95 ile 105'i arasında, genellikle 25 Hz'in altında rastgele değişimdir.

Koruma açısından en etkili yaklaşım, kademeli parafudrların (servis girişi, alt pano, cihaz) UPS ile birleştirilmesidir; parafudr gerilim ve enerji değerleri boyutlandırılıp koordine edilmeli, MOV arızalandığında devreyi açmalıdır. Ortak nötrde darbeli SMPS dönüş akımları toplanarak faz akımının teorik olarak 1,73 katına ulaşabilir; çözüm büyütülmüş nötr, K-dereceli trafo ve harmonik filtredir. ESD için nem yüzde 40 - 55 aralığında tutulmalıdır (özet Tablo 1 yüzde 35 – 50 verir).

Makale ayrıca gerilim dengesizliği için hızlı bir eleme kuralı verir: en yüksek ve en düşük faz gerilimi arasındaki fark, en düşük gerilimin yüzde 4'ünü aşmamalıdır; 220/225/230 V örneğinde 10 V fark, 8,8 V sınırını aştığı için fazladır. Ek bölümde ITIC (CBEMA) eğrisine göre BT güç kaynaklarının dayanımı verilir: sıfır voltta 20 ms, nominalin yüzde 80'inde en az 10 s, yüzde 200'de en az 1 ms ve yüzde 500'de 0,01 periyot.

Öne çıkan noktalar

1. Yedi IEEE 1159 kategorisi: geçici aşırı gerilim, kesinti, çökme, yükselme, dalga şekli bozulması, gerilim dalgalanması, frekans değişimi.
2. Kesinti sınıfları: ani 0,5-30 periyot; anlık 30 periyot-2 s; geçici 2 s-2 dk; kalıcı 2 dakikadan uzun.
3. Çökme ve yükselme 0,5 periyot ile 1 dakika sürer; yol alan (kalkış yapan) bir motor normal çalışma akımının altı katını veya fazlasını çekebilir.
4. Kademeli parafudr (servis girişi, alt pano, cihaz) ile UPS en etkili korumadır; MOV arızasında parafudr devreyi açmalıdır.
5. ESD potansiyelini azaltmak için nem yüzde 40 - 55 (özet Tablo 1: yüzde 35 – 50).
6. Ortak nötrde darbeli SMPS akımları faz akımının en çok 1,73 katına ulaşır.
7. Gerilim dalgalanması nominalin yüzde 95-105'i arasında ve genellikle 25 Hz altındadır.
8. Dengesizlik eleme kuralı: en yüksek ile en düşük faz gerilimi farkı en düşüğün yüzde 4'ünü geçmemeli.
9. ITIC: sıfır voltta 20 ms, yüzde 80'de en az 10 s, yüzde 200'de en az 1 ms, yüzde 500'de 0,01 periyot.

Tasarımda kullanımı

• Yedi IEEE 1159 kategorisini risk kayıtlarında ve çözüm seçicilerinde kullanılacak bir liste olarak tanımlayın.
• Tek fazlı SMPS devrelerinde ortak nötr kullanılıyorsa nötrün faz akımının 1,73 katına göre boyutlandırıldığını veya K-dereceli trafo belirtildiğini kontrol edin.
• Faz gerilimleri girildiğinde dengesizlik kontrolünü (maks-min <= en düşüğün yüzde 4'ü) otomatik hesaplayın.
• Tek hat şablonunda kademeli parafudr önerin: servis girişinde Tip 1, alt panolarda Tip 2, nokta kullanımında koruma; yedek veya line-interactive UPS ve STS transfer sürelerini 20 ms ITIC geçiş referansıyla doğrulayın.

Kimler okumalı

Güç kalitesi risklerini değerlendiren elektrik tasarımcıları ve bakım mühendisleri.

İlgili standartlar

• IEEE 1159
• IEEE 1100
• IEC 61000-4-11

Yayın bilgileri

Yazarlar

Joseph Seymour

Yayıncı

Schneider Electric

Yıl

2011

Belge numarası

WP 18

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Üretici

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye