Βύθιση τάσης που προκαλούν οι κινητήρες και επιτρεπόμενα όρια

Γενικά

Η βύθιση τάσης είναι μια, μικρής χρονικής διάρκειας, απότομη πτώση της ενεργού τιμής της εφαρμοζόμενης τάσης η οποία :

α) σύμφωνα με το διεθνές πρότυπο ΙΕΕΕ 1159 έχει μέγεθος βύθισης (δηλαδή κατώτατο όριο τάσης κατά τη διάρκεια του φαινομένου) από 90% έως το 10% της ενεργού τιμής της εφαρμοζόμενης τάσης . 
β) σύμφωνα με το διεθνές πρότυπο ΕΝ 50160 έχει μέγεθος βύθισης από 90% έως το 1% της ενεργού τιμής της εφαρμοζόμενης τάσης. 

Το αντίστοιχο χρονικό διάστημα του φαινομένου δεν πρέπει να ξεπερνά το 1 λεπτό (συνήθως διαρκεί λιγότερο από 1 sec).

Μέγεθος βύθισης: Η ελάχιστη rms τάση κατά τη διάρκεια του συµβάντος

∆ιάρκεια βύθισης: Το χρονικό διάστηµα κατά το οποίο η τάση έχει τιµή µικρότερη από 90%.

Πρότυπα

Αιτίες Βυθίσεων

1. Εκκίνηση κινητήρων ή απότομη αλλαγή φορτίου (απότομη πτώση , αργή ανάκαμψη , συμμετρική βύθιση).
2. Ενεργοποιήση μετασχηματιστών απότομη πτώση , αργή ανάκαμψη , ασύμμετρη βύθιση).
3. Βραχυκυκλώματα - σφάλματα στο δίκτυο από εξωγενείς παράγοντες όπως εκσκαφές , καταστρφή τμημάτων του δικτύου μεταφοράς από κεραυνούς ή πτώση δέντρων ή πουλιά κ.τ.λ.(απότομη πτώση , απότομη ανάκαμψη , συμμετρική ή ασύμμετρη βύθιση).

Εκκίνηση κινητήρων

Επειδή οι κινητήρες κατά την εκκίνηση απορροφούν από το δίκτυο µεγάλη ένταση ρεύµατος, εµφανίζονται στα δίκτυα διανοµής υπερεντάσεις µικρής διάρκειας που έχουν σαν αποτέλεσµα τη δηµιουργία στιγµιαίων πτώσεων τάσης, που ονοµάζονται βυθίσεις τάσεων. Η βύθιση τάσης ενοχλεί το φωτισµό των καταναλωτών, δηµιουργεί προβλήµατα στις ηλεκτρονικές συσκευές και σε περίπτωση µεγάλης βύθισης τάσης προκαλεί ανωµαλίες στη λειτουργία του δικτύου διανοµής.

Όταν ένας κινητήρας πρόκειται να συνδεθεί στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται έλεγχος για να εξακριβωθεί αν η βύθιση τάσης που προκαλεί είναι ανεκτή για τους άλλους καταναλωτές και το δίκτυο, µε βάση το µέγεθος και τη συχνότητα εµφάνισης αλλά και την ένταση ρεύµατος που απορροφά ο κινητήρας.

Για να γίνει καθορισµός των επιτρεπόµενων ορίων βύθισης τάσης σ’ ένα δίκτυο χωρίζονται οι περιοχές σε τρείς κατηγορίες: 

Κατηγορία Α : Αστικές περιοχές ή περιοχές µε µεγάλη πυκνότητα οικιακού και εµπορικού φορτίου.

Κατηγορία Β : Βιοµηχανικές και αγροτικές περιοχές ή περιοχές µε µικρή πυκνότητα οικιακού και εµπορικού φορτίου.

Κατηγορία Γ : Καταναλωτές που τροφοδοτούνται από αρδευτικά δίκτυα ή από ιδιαίτερο Υ/Σ.

 Επιτρεπόµενα όρια βύθισης τάσης 

Η βύθιση τάσης στο δίκτυο διανοµής, κοντά στο σηµείο του προς σύνδεση καταναλωτή, λόγω εκκίνησης ηλεκτροκινητήρα, δεν πρέπει να υπερβαίνει τα ποσοστά του παρακάτω πίνακα, πάνω από την ονοµαστική τάση του δικτύου.

Οι εκκινήσεις θεωρούνται συχνές όταν εµφανίζονται µέχρι µια εκκίνηση ανά λεπτό, πολύ συχνές όταν εµφανίζονται µε συχνότητα πάνω από µια εκκίνηση ανά λεπτό.

Οι κατηγορίες είναι:

Α=αστικά φορτία, υψηλή πυκνότητα φορτίου και καταναλωτές ΜΤ,

Β=µικρή πυκνότητα φορτίου (βιοµηχανικές, αγροτικές περιοχές),

Γ=καταναλωτές µε ίδιο Υ/Σ.

Ιδιαίτερη αναφορά πρέπει να γίνει στα εξής:  

∆εν απαιτείται έγκριση για την εγκατάσταση και σύνδεση ηλεκτροκινητήρα στο δίκτυο, όταν η ένταση εκκίνησης δεν υπερβαίνει τις τιµές του παρακάτω πίνακα. 

Oι δύο τιµές π.χ 6/17PS σηµαίνει 6 PS για απ’ ευθείας εκκίνηση και 17 PS για Υ-∆.

Για τους συνηθισµένους τύπους µονοφασικών κινητήρων τάσης λειτουργίας 220V ή 230V επιτρέπεται η απευθείας εκκίνηση για ισχύ έως 1,5 ΗΡ για υπόγειο δίκτυο και ισχύ έως 1 ΗΡ για εναέριο δίκτυο.

Για τους συνηθισµένους τύπους τριφασικών κινητήρων (3000-1000 ΣΑΛ) µε σχέση εκκίνησης µέχρι 7 η ένταση εκκίνησης είναι:

• Μικρότερη των 30 Α για τα παρακάτω µεγέθη :

o Βραχυκυκλωµένου δροµέα                                      

Για απευθείας ζεύξη µέχρι 2,5 ΗΡ.                                     

Με διακόπτη Υ-∆ µέχρι 7,5 ΗΡ.

o Με δακτυλίδια µέχρι 12,5 ΗΡ

• Μικρότερη των 50 Α για τα παρακάτω µεγέθη:

o Βραχυκυκλωµένου δροµέα                                       

Για απευθείας ζεύξη µέχρι 4 ΗΡ.                                      

Με διακόπτη Υ-∆ µέχρι 12,5 ΗΡ.

o Με δακτυλίδια µέχρι 21 ΗΡ

• Μικρότερη των 70 Α για τα παρακάτω µεγέθη:

o Βραχυκυκλωµένου δροµέα                                         

Για απευθείας ζεύξη µέχρι 6 ΗΡ.                                       

Με διακόπτη Υ-∆ µέχρι 17 ΗΡ.

o Με δακτυλίδια µέχρι 29 ΗΡ.

Ακόµη δεν απαιτείται έγκριση για την εγκατάσταση και σύνδεση κινητήρα όταν η σχέση ρεύµατος εκκίνησης προς ονοµαστικό ρεύµα είναι:

µικρότερη του 2 για ισχύ µέχρι 10 ΗΡ και

µικρότερη του 1,6 για ισχύ µεγαλύτερη του 10 ΗΡ.

Κινητήρες ανελκυστήρων 

∆εν απαιτείται έγκριση για την εγκατάσταση και σύνδεση κινητήρων ανελκυστήρων όταν η ισχύς δεν υπερβαίνει τους 5ΗΡ για εναέριο δίκτυο και τους 8,5 ΗΡ για υπόγειο δίκτυο και επιπλέον η σχέση ρεύµατος εκκίνησης προς ονοµαστικό ρεύµα δεν υπερβαίνει το 3,5.

Κινητήρες µεταβαλλόµενου φορτίου 

∆εν απαιτείται έγκριση όταν η ισχύς δεν υπερβαίνει τους 5 ΗΡ για τριφασικούς ή τους 1,5 ΗΡ για µονοφασικούς σε εναέρια δίκτυα και τους 8,5 ΗΡ για τριφασικούς ή 2,5 ΗΡ για µονοφασικούς σε υπόγεια δίκτυα.

∆ίκτυα ηλεκτροσυγκολήσεων

∆εν απαιτείται έγκριση για την εγκατάσταση και σύνδεση των συσκευών ηλεκτροσυγκολήσεων στις παρακάτω περιπτώσεις:

Σε συσκευές µε στατούς Μ/Σ ή ανορθωτικές διατάξεις :
                             Μονοφασικές 220 ή 230 V έως 3 kVA                            

                             Τριφασικές 380 ή 400 V έως 7,5 kVA

Σε συσκευές µε ζεύγος κινητήρα –γεννήτρια , επιτρέπεται η εγκατάσταση συσκευών οποιουδήποτε µεγέθους , εφόσον για τον κινητήρα ισχύουν τα όσα προαναφέρθηκαν.

Καταναλωτές που ηλεκτροδοτούνται από ιδιαίτερο Μ/Σ ή καταναλωτές µε ιδιωτικό Υ/Σ.

Στους καταναλωτές αυτούς το ρεύµα ζεύξης οποιασδήποτε συσκευής δεν πρέπει να υπερβαίνει τις τιµές του παρακάτω πίνακα.

 

Υπολογισµός της βύθισης τάσης 

Για να υπολογίσουµε τη βύθιση τάσης πρέπει να γνωρίζουµε τη σύνθετη αντίσταση της γραµµής τροφοδοσίας ( ωµική και επαγωγική), το συντελεστή ισχύος τη στιγµή της υπερέντασης καθώς και το µέγεθος της υπερέντασης.