Jakość energii elektrycznejUsługi pomiarowe

Niedotrzymanie odpowiednich wartości parametrów energii, określonych w przepisach, może powodować zakłócenia pracy odbiorników. Zakłócenia te mogą pochodzić z sieci zewnętrznej jak i urządzeń pracujących w zakładzie.

Problemy z jakością energii mogą objawiać się poprzez uszkodzenia odbiorników energii lub ich niestabilną pracę. Przykładowe zjawiska przy nieprawidłowym zasilaniu to:

- przegrzewanie;

- zwiększone straty energii w silnikach i transformatorach;

- zwiększony poziom drgań;

- zwiększony poziom hałasu;

- nieplanowane wyłączenia urządzeń.


      Wszystkie te zjawiska mają wpływ na przedwczesne zużycie urządzeń oraz wzrost kosztów poprzez zwiększenie poboru energii lub straty materialne w wyniku przestojów.

Do powstawania stałych zakłóceń jakości energii przyczynia się m.in. coraz większa liczba odbiorników nieliniowych (np. komputerów, przetwornic napięcia, oświetlenia energooszczędnego), stosowanie odbiorników nieliniowych dużej mocy (zgrzewarki, spawarki) lub odbiorników nie spełniających norm kompatybilności elektromagnetycznej. Nieliniowość odbiornika energii polega na nieliniowej zależności pobieranego prądu od chwilowej wartości napięcia – tę cechę posiadają energoelektroniczne przekształtniki energii.

Główne zjawiska związane z jakością energii to:


- Harmoniczne i inne odstępstwa od znamionowej częstotliwości  napięcia zasilającego;

- Fluktuacje napięcia, powodujące m.in. migotanie światła;

- Zapady napięcia i krótkie przerwy w zasilaniu;

- Asymetria napięć w układzie trójfazowym;

- Przepięcia.


Prawidłowe parametry jakości energii elektrycznej zostały określone przez normę PN-EN 50160. Norma definiuje parametry napięcia zasilającego dotyczące jego wartości, kształtu przebiegu, częstotliwości i symetrii napięć trójfazowych.

Główne parametry nn i SN oraz ich znaczenie dla odbiorcy energii:

  1. WARTOŚĆ NAPIĘCIA (+/- 10% Un) – ma wpływ głównie na wydajność produkcji i jakość wyrobów wytwarzanych w warunkach zasilania napędów napięciem różnym od znamionowego.
  1. ZAPADY NAPIĘCIA (Uz: 1%...90% Un w czasie 10ms...1min) – mają wpływ na zatrzymanie produkcji, generują straty wynikające z czasu przestoju, przezbrojenia maszyn, strat materiału lub uszkodzenia narzędzi.
  1. PRZERWY W ZASILANIU (Uz<1%Un) – nie zawsze są zależne od dostawcy energii elektrycznej, często są skutkiem zwarć w instalacji odbiorcy energii elektrycznej lub nieselektywnie działających zabezpieczeń. Mają wpływ na zatrzymanie produkcji, mogą powodować uszkodzenia parku maszynowego.
  1. PRZEPIĘCIA – mają wpływ na uszkodzenie urządzeń elektrycznych i w konsekwencji powodują przestoje produkcji oraz koszty naprawy.
  1. ASYMETRIA NAPIĘCIA ZASILAJĄCEGO (U1sk≠U2sk≠U3sk lub j1j2j3) - powoduje skrócenie czasu pracy maszyny poprzez wzrost temperatury uzwojeń silnika, uszkodzenie izolacji instalacji elektrycznej, w skrajnym przypadku nawet pożar (zwiększenie prądu w przewodzie neutralnym).
  1. HARMONICZNE (THDu≤8%) - wpływają na zniekształcenie przebiegu napięcia zasilającego, straty mocy czynnej i straty dielektryczne, powodujące nagrzewanie się urządzeń, migotanie światła w lampach wyładowczych, nieselektywne działanie niektórych zabezpieczeń.
  1. CZĘSTOTLIWOŚĆ NAPIĘCIA ZASILAJĄCEGO (50Hz±1% (49,5...50,5Hz) przez 99,5% roku, 50Hz+4%/-6% (47...52Hz) przez 100% roku) - ma nieznaczny wpływ na odbiorniki o charakterze indukcyjnym i pojemnościowym, nie ma wpływu na odbiorniki o charakterze rezystancyjnym.

Poniżej został przedstawiony przykładowy histogram zawartości harmonicznych w prądzie.




Jak widać jakość energii ma duże znaczenie i może przyczyniać się znacznie do zwiększenia kosztów produkcji, jeśli jej parametry nie są zgodne z normą. Potencjalne straty wynikające ze złej jakości energii to: krótszy okres eksploatacji urządzeń, uszkodzenia urządzeń i związane z nimi przestoje, koszty utrzymania ruchu, koszty strat materiałowych, które prowadzą do utraty zaufania klientów, ze względu na niedotrzymanie terminów realizacji zamówień.

Dlatego tak istotna jest stała kontrola parametrów jakości energii elektrycznej poprzez monitoring
i pomiary.


TAGI : jakość energii


Projekt i wykonanie: Cyber-Team