Wpływ napięcia szczątkowego na ustalenie czasu załączania rezerwy

Mniej znanym czynnikiem, który wpływa na czas działania samoczynnego załączenia rezerwy, jest tzw. czas zaniku napięcia szczątkowego. Chodzi tu o to, że niektóre odbiorniki energii elektrycznej po odłączeniu od nich zasilania wytwarzają we fragmencie sieci, do którego nadal są przyłączone, napięcie zwane szczątkowym.

Wpływ napięcia szczątkowego na ustalenie czasu załączania rezerwy

Mniej znanym czynnikiem, który wpływa na czas działania samoczynnego załączenia rezerwy, jest tzw. czas zaniku napięcia szczątkowego. Chodzi tu o to, że niektóre odbiorniki energii elektrycznej po odłączeniu od nich zasilania wytwarzają we fragmencie sieci, do którego nadal są przyłączone, napięcie zwane szczątkowym.

Najlepszym przykładem takiego urządzenia, jest silnik indukcyjny. Wyobraźmy sobie, że silnik taki napędza wentylator dużej mocy w dużym szybie wentylacyjnym. Po odłączeniu zasilania w sieci silnik ten nadal będzie się kręcił na skutek swojej inercji, napędzanego wentylatora, a także rozpędzonego powietrza, którego ruch może być dodatkowo wspierany zjawiskiem konwekcji. W takiej sytuacji wybieg silnika może być dość długi i dochodzić do np. minuty. W tym czasie silnik ten będzie wytwarzał napięcie, bo w obwodzie magnetycznym będzie znajdowała się szczątkowa indukcja magnetyczna, ponieważ obwód magnetyczny nie rozmagnesował się w pełni.

Napięcie szczątkowe jest na ogół małe. Nie jest ono w stanie zasilać odbiorników energii przyłączonych do tej samej sieci co silnik, ale jego obecność może spowodować problemy przy ponownym załączeniu napięcia. Takie załączenie napięcia w przeciwfazie jest też niebezpieczne dla silnika, może bowiem powodować powstanie momentów o znacznych wartościach, które mogą uszkodzić mechanicznie silnik. Możliwe jest także uszkodzenie obwodu magnetycznego.

Rozwiązania tego problemu są dwa: pierwsze tańsze, ale mniej optymalne, polega na ustawieniu czasu, po którym następuje przełączenie powyżej spodziewanego czasu występowania napięcia szczątkowego. Drugą możliwością, znacznie droższą, jest zastosowanie układu SZR wyposażonego w pomiar napięcia szczątkowego.

Autor: dr inż. Łukasz Rosłaniec, absolwent studiów magisterskich i doktoranckich na Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej, specjalista w zakresie układów zasilania rezerwowego