מענה באיכות החשמל לצרכן באמצעות תקן
Download
Report
Transcript מענה באיכות החשמל לצרכן באמצעות תקן
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
.1האם ת"י 50160נותן מענה ביחס לאמות המידה 41ו-
: 48
א .רקע.
ב .סוגי הפרעות מתח בהתאם לת"י .50160
ג .כיצד ניתן למקד המאפיינים לצרכן הישראלי .
ד .אמות מידה לאיכות חשמל ונזקים למכשירי חשמל.
ה .סיכום .
כנס בדיקות מדידות ואיכות חשמל 13/5/2014
1
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
חברת וינבוים הנדסת חשמל,
התמחתה במדידה וניתוח
פרמטרי רשת החשמל ,באתרים
בהם הגישה הקונבנציונאלית לא
נתנה מענה ובביצוע בדיקות בטיחות חשמל באתרי
בניה ומנהור .
http://www.winboimengineering.com
2
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
א.רקע :
במהלך יולי 2010פורסם עדכון ל , EN 50160תקן איכות חשמל של
האיחוד האירופי המתאר,מאפיין ומגדיר את איכות המתח המסופק ברשת
ציבורית והמהווה עדכון לתקן זה מ. 3/2007-
הEN 50160 -מתייחס למתח אספקה עד 150ק"ו בחלוקה למתח נמוך
,בינוני וגבוה בהתאם להגדרת תחומי המתחים באירופה ,השונות מהמוגדר
בחוק החשמל 1954על תקנותיו ועדכוניו .
יודגש כי הערכים בתקן הם סטטיסטיים על כל הנגזר מכך .
3
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
א.רקע המשך:
תקן אירופאי זה נבחן ע"י ועדת מומחים , 26501אושר ע"י הועדה הטכנית 265
ואומץ ע"י מכון התקנים הישראלי במספר שינויים והתאמות אליהן נתייחס
במהלך ההרצאה .
לאחר גיורו הוא נקרא ת"י 50160והוא בתוקף כתקן וולונטרי החל מינואר . 2011
במתכונתו הנוכחית התקן הישראלי מתייחס למתח גבוה ומעלה ,קרי מ 1-ק"ו
ומעלה בהתאם למתחים הנקובים בישראל .
4
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
א.רקע המשך:
יודגש כי ת"י 50160מתייחס אך ורק למאפייני מתח
האספקה ואינו מתייחס לאופי העומס כמדד להפרעה מרבית שהצרכן רשאי
לגרום מבלי לפגוע בשכניו או ברשת האספקה .
כמדד להפרעות המרביות שהצרכן רשאי לגרום מבלי לפגוע בשכניו או ברשת
האספקה .ניתן לפעול בהתאם לסדרת ת"י 61000או IEEE STD 519שלטעמי
עדיף .
5
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
ב.מאפייני המתח בהתאם לת"י :50160
.1תדר (: )4.2.1
99.5%מהשנה 50HZ +/-1%
קרי 49.5-50.5הרץ
ביתרת הזמן -6%/+4%
קרי 47-52הרץ
.2שינויי מתח האספקה(:)4.2.2
95%משבוע המדידה Un +/-10%
בערכי rmsכל 10דקות .
כל ערך rmsבמקטע של 10דקות עד +10%/-
. 15%
6
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
.3שינויי מתח מהירים (:)4.2.3
נגרמים בד"כ בגין שינויי עומס מהירים ,מיתוגים
ברשת ואו כשל (קצר חד או דו פאזי) .
באם המתח בעת האירוע עובר לתחום הערכים של
שקיעות/עליות מתח ,האירועים מסווגים בהתאם
ומתוארים בנספח . B
7
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
.4רמת הבהוב(: )4.2.3.2
95%מהשבוע רמת הבהוב בטווח
הארוך עד Plt≤ 1
.5אי איזון במתח
האספקה(:)4.2.4
95%מהשבוע במקבצי דגימה של 10דקות
ערכי המחזורים השליליים לא יעברו 0-2%
מהמחזור הבסיסי .
התקן מתייחס רק למחזורים השליליים מאחר והם הדומיננטיים
בהפרעות מולכות .
8
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
.6מתח הרמוני (: )4.2.5
95%מהשבוע במקבצי דגימה של 10דקות הערך
של כל הרמוניה יהיה נמוך מהנתון בטבלה שהינה
עד ההרמוניה ה. 25-
העיוות ההרמוני הכולל במתח עד 8%מחושב עד
ההרמוניה ה. 40-
.7מתח אינטר הרמוני (:)4.2.6
אין נתון מחייב אם כי ברור שהוא
משפיע על עליה ברמת ההבהוב .
9
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
.8הפרעות במתח האספקה(: )4.3.1
אינן מפורטות כמותית ונספח Bנותן הערכה
לאירועים בהתאם לעוצמתם .משכם וסיווג הציוד
לפי : IEC 1000-2-4
. Class 1
ציוד רגיש להפרעות (מעבדה ומחשוב עד )5%
ציוד המתאים לאווירה תעשייתית בנקודת . Class 2 )8%( PCC
ציוד להתקנה באווירה תעשייתית רועשת . Class 3 )10%( IPC
.9שקיעות/עליות מתח (:)4.3.2
תופעות הנגרמות בד"כ במערכת האספקה.
שתיהן בלתי צפויות וסיווגן הינו בהתאם לרגישות הציוד ומיקום
התקנתו .
10
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
סיווג שקיעות המתח עפ"י :EN50160
מתח ()%
משך ההפרעה ((ms
5000-60000
1000-5000
500-1000
200-500
10-200
A5
A4
A3
A2
A1
90-80
B5
B4
B3
B2
B1
80-70
C5
C4
C3
C2
C1
70-40
D5
D4
D3
D2
D1
40-5
X5
X4
X3
X2
X1
קטן מ5-
A1,A2,B1,B2אפשריים לClass 2 -
A1,A2,A3,A4,B1,B2,C1אפשריים לClass 3-
11
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
סיווג שקיעות המתח עפ"י ת"י :50160
מתח ()%
משך ההפרעה
)(msec
סה"כ
5000-1 min
1000-5000
500-1000
200-500
10-200
195
10
10
5
8
162
90-80
80
2
2
4
8
64
80-70
52
2
2
2
8
38
70-40
26
2
2
2
8
12
40-5
353
16
16
13
32
276
סה"כ
12
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
סיווג עליות המתח :
מתח ()%
משך ההפרעה
)(msec
5000-1 min
500-5000
10-500
10
30
50
גדול מ120-
30
50
100
110-120
בד"כ תקלה באספקת המתח הנמוך או ברשת הלקוח
גורמת לעליית המתח שנעלמת עם סילוק התקלה .
סיווג עליות המתח בהתאם לIEC 60364-4-44-
13
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
.10תופעות מעבר (:)4.3.3
נגרמות בד"כ כתוצאה מהופעת ברק או
מיתוג מהיר של עומס כבד .
בכדי לעמוד בתופעות מתחי היתר התקן
ממליץ על התקנת אמצעי הגנה בהתאם
לתקן . IEC 60364-4-44
14
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
ג .כיצד ניתן למקד זאת למאפייני הצרכן הישראלי :
ג.1.הגדרת רמת העיוות ההרמוני המרבית הכוללת
במתח בהתאם לאופי הצרכן דוגמת טבלה 10.2
בתקן : IEEE STD 519-1992
א.מתקנים רגישים כמו :
בתי חולים ,שדות תעופה עד . 3%
ב .צרכנים כללים עד . 5%
ג .צרכנים תעשייתיים עד .)10%( 8%
15
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
ג .2.הגדרת רמת העיוות ההרמוני המרבי בזרם בהתאם
לקשיחות מקור ההספקה בנקודת החיבור ()PCC
דוגמת טבלה 10.3בתקן :IEEE STD 519-1992
המדד לקשיחות המקור הינו יחס זרם הקצר
לזרם העומס .
הגדרת רמת העיוות המותרת באחוזים הינה
להרמוניות האי זוגיות .
מאידך ת"י 61000-3-12מתחשב במדד זה רק לציוד
שגודל החיבור שלו עד 75אמפר .
16
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
רמת עיוות ההרמוני כולל בזרם עפ"י קשיחות המקור :
TDDמעל 35
עד 35
עד 23
עד 17עד 11
יחס זרמים
5
0.3
0.6
1.5
2
4
פחות מ20-
8
0.5
1
2.5
3.5
7
קטן מ50-
12
0.7
1.5
4
4.5
10
קטן מ100-
15
1
2
5
5.5
12
קטן מ1000-
20
1.4
2.5
6
7
15
גדול מ1000-
17
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
IEC 61000-3-12מתייחס לחוסן המקור לעמידה בזרמים הרמוניים בכך
שהוא מגדיר את יחס מעגל הקצר לצרכן שגודל החיבור שלו מעל 16
ופחות מ 75-אמפר.
Rsce=Ssc/Sequ
Ssc=Un²/Zהספק
קצר
Sequ=3UpIequ maxהספק המעגל השקול
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
הגדרת נקודת החיבור :PCC
point of common coupling
ההתחברות למערכת הציבורית הקרובה ביותר
לצרכן המדובר ואשר לקוחות אחרים מחוברים
או עלולים להתחבר .
חומר למחשבה :
האם ניתן לחשב את הספק הקצר בנקודת
החיבור מנתוני השנאי או שנדרש לבצע מדידת
לולאת תקלה בזרם הגבוה מ 15-אמפר .
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
משמעות ערכי : Rsce
Rsceקטן מ 33-משמעו שהרשת תושפע מהרמוניות הזרם
העלולות להתפתח ולכן בשורה זו הערכים הנמוכים ביותר .
Rsceגדול מ 350-משמעו שהרשת קשיחה ולא תושפע מהרמוניות הזרם העלולות להתפתח בציוד שצריכ
הזרם שלו עד 75אמפר ,מכאן שבשורה זו הערכים הגבוהים ביותר המותרים .
ציוד שרמת הרמוניות הזרם שלו נמוכה או שווה לערכי שורת Rsce=33עומד בדרישות התקן ללא מגבלות
.
מאידך כל ציוד שרמת הרמוניות הזרם שלו גבוהה משורת Rsce=33עומד בתקן IEC 61000-3-12
במגבלת ערך ה Rsce -הרלוונטי .
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
ד .אמות מידה לאיכות חשמל :
ד .1.אמת מידה .41איכות חשמל מיום .22/7/13
ד .2.אמת מידה .48נזקים למכשירי חשמל במצב
יציב מיום . 6/2/12
ד .3.אמת מידה .49פיצוי הגין נזקים למכשירי
חשמל מיום . 1/6/03
21
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
ה.סיכום:
.1נכון להיום התקן האירופאי אומץ ללא פרק
המתח הנמוך (אמור להיכלל במהלך .) 2015
.2הדגש בתקן הינו למאפייני המתח ללא הגבלת
השפעת זרם העומס ואופיו .
.3במ"ג ת"י 50160מתעלם מ 8-שעות בשבוע בו
המתח יכול לחרוג מ -/+10%:מול 1.6באירופאי .
.4מאחר ואיכות החשמל הינה תוצר גומלין
ספק/צרכן מן הראוי לדעתי :
4.1לספק מתח ברמת עיוות מרבית בהתאם
לרגישות ואופי הצרכן .
4.2להגביל את רמת העיוות ההרמוני בזרם
בהתאם לגודל הצרכן וקשיחות הרשת .
22
שאלות ???
23
עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו
www.winboimengineering.com
חן חן על תשומת ליבכם!
24