Устойчивое функционирование кондиционера во многом зависит от качества электрической энергии в сети электропитания. В общем виде в РФ согласно ГОСТ Р 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» установлены следующие основные показатели качества электроэнергии:
коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;
коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;
отклонение частоты;
длительность провала напряжения;
глубина провала напряжения;
частота появления провалов напряжения;
импульсное напряжение;
коэффициент временного перенапряжения;
частота повторений изменений напряжения;
интервал между изменениями напряжения;
длительность импульса по уровню 0,5 его амплитуды;
длительность временного перенапряжения.
ГОСТ Р 13109-97 устанавливает показатели и нормы качества электрической энергии в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети, находящиеся в собственности различных потребителей электрической энергии (точки общего присоединения). Нормы качества электроэнергии, установленные стандартом, являются уровнями электромагнитной совместимости для кондуктивных электромагнитных помех в системах электроснабжения общего назначения. Кондуктивная электромагнитная помеха в системах электроснабжения – электромагнитная помеха, распространяющаяся по элементам электрической сети.
Согласно ГОСТ Р 13109-97:
нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения в сети электропитания равны соответственно ±5% и ±10% от номинального значения напряжения;
предельно допустимое значение суммы установившегося отклонения напряжения и размаха изменений напряжения в точках присоединения к электрическим сетям напряжением 380 В равно ±10% от номинального напряжения;
нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности в точке общего присоединения к электрическим сетям равны 2,0% и 4,0%;
нормированные значения коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности в точке общего присоединения к четырехпроводным электрическим сетям с номинальным напряжением 380 В равны 2,0% и 4,0%;
нормально допустимые и предельно допустимые значения отклонения частоты равны соответственно ±0,2 Гц и ±0,4 Гц;
нормированные значения других показателей качества электрической энергии приведены в соответствующих специализированных таблицах.
В свое время в цехе №67 завода «Элемаш» г. Электросталь была разработана специальная программа и методика сравнительных исследовательских испытаний воздушных кондиционеров сплит-системы, в состав которой входил комплекс тестов по оценке электропомехоустойчивости кондиционеров.
Программа исследовательских испытаний включала в себя следующие тесты на устойчивость к электрическим помехам:
запуск кондиционера при пониженном и повышенном напряжении в сети электропитания;
устойчивость к импульсным помехам в сети электропитания;
устойчивость к динамическим изменениям (провалам, прерываниям, выбросам) напряжения в сети электропитания;
устойчивость к воздушным и контактным электростатическим разрядам.
В процессе испытаний использовалось следующее специализированное оборудование: измеритель электрических параметров 2533Е фирмы «YOKOGAWA», Япония; стенд имитации электрических помех 5000S фирмы «NOISE LABORATORY», Япония; прибор имитации электростатических разрядов ESS-200AX фирмы «NOISE LABORATORY», Япония; программируемый источник электропитания PPS-200 фирмы «TIAC SISTEM», Ю.Корея.
Методика выполнения тестов заключалась в следующем:
Контроль запуска кондиционеров при пониженном и повышенном напряжении в сети электропитания выполняется в комнатных условиях. Напряжение в электрической сети устанавливается в следующем диапазоне: 187 В (85% от номинального значения напряжения); 198 В (90%); 220 В (100%); 242 В (110%); 253 В (115%). Оценка качества функционирования и результатов испытаний заключается в фиксировании запуска компрессора и устойчивости функционирования кондиционера в заданном режиме работы.
Контроль устойчивости кондиционеров к наносекундным импульсным помехам в сети электропитания проводится в комнатных условиях в соответствии с ГОСТ 29156-91 (МЭК 801-4-88) при следующих условиях: степень жесткости испытаний – от «1» до «5»: амплитуда импульсов выходного напряжения ненагруженного испытательного генератора – до 1700 В с длительностью фронта импульса – 1 мкс для цепей силового электропитания с подачей импульсов полярностей «+» и «-» ( с периодом повторения 35 мс и 10 мс каждый и фазовым углом подачи импульсных помех - 90°. Каждый вид испытаний проводится в течение 60 сек. Оценка качества функционирования и результатов испытаний к пачкам наносекундных импульсных помех производится в соответствии с ГОСТ 29073 по критерию «В» качества функционирования при испытаниях на помехоустойчивость (допускается кратковременное нарушение функционирования кондиционера или ухудшение параметров с последующим автоматическим восстановлением нормального функционирования без вмешательства оператора).
Контроль устойчивости кондиционеров к динамическим изменениям напряжения в сети электропитания проводится в комнатных условиях в соответствии с ГОСТ Р 50627-93 при следующих условиях: степень жесткости испытаний – «2»: выполняется не менее пяти воздействий каждого вида динамически изменяемого напряжения электропитания с периодом повторения 1…10 сек., при фазовом сдвиге между моментами начала изменения напряжения и моментами перехода напряжения электропитания через ноль. Параметры испытательного воздействия для каждого вида динамических изменений напряжения:
провалы напряжения: испытательное напряжение – 70% от Uн, амплитуда динамических изменений напряжения – 30% от Uн, длительность динамических изменений напряжения – 25/500 периодов/мс;
прерывания напряжения: испытательное напряжение – 0% от Uн, амплитуда динамических изменений напряжения – 100% от Uн, длительность динамических изменений напряжения – 5/100 периодов/мс;
выбросы напряжения: испытательное напряжение – 120% от Uн, амплитуда динамических изменений напряжения – 20% от Uн, длительность динамических изменений напряжения – 25/500 периодов/мс.
Оценка качества функционирования и результатов испытаний по динамическим изменения напряжения в сети электропитания производится в соответствии с ГОСТ 29073 по критерию «В» качества функционирования при испытаниях на помехоустойчивость (допускается кратковременное нарушение функционирования кондиционера или ухудшение параметров с последующим автоматическим восстановлением нормального функционирования без вмешательства оператора).
Контроль устойчивости кондиционеров к воздушным и контактным электростатическим разрядам проводится в соответствии с ГОСТ 29191-91 (МЭК 801-2-91) при следующих условиях: степень жесткости испытаний – «4»: испытательное напряжение для контактного разряда – 8000 В, количество разрядов – 10; испытательное напряжение для воздушного разряда – 15000 В, количество разрядов – 10. Испытания проводятся в комнатных условиях с нормальной электромагнитной обстановкой.
Оценка результатов по воздействию электростатических разрядов на работоспособность кондиционеров производится в соответствии с ГОСТ 29073 по критерию «А» качества функционирования при испытаниях на помехоустойчивость (нормальное функционирование кондиционера с параметрами в соответствии с паспортными техническими данными) и по критерию «В» качества функционирования при испытаниях на помехоустойчивость (допускается кратковременное нарушение функционирования кондиционера или ухудшение параметров с последующим автоматическим восстановлением нормального функционирования без вмешательства оператора).
На базе испытательной лаборатории цеха № 67 завода «Элемаш» в рамках приемочных испытаний по постановке на серийное производство товарной продукции комплексным испытаниям на электропомехоустойчивость были подвергнуты все серийные модели кондиционеров «ЭЛЕМАШ».
С целью исследования и выявления параметров электропомехоустойчивости импортной кондиционерной техники и выбора потенциальных поставщиков комплектующих были проведены испытания на устойчивость к электрическим помехам целого ряда китайских, корейских, японских и других кондиционеров.
Заключение.
При проектировании систем кондиционирования воздуха необходимо в обязательном порядке предусматривать анализ качества электрической энергии в сети, через которую будет запитываться кондиционерная техника.
Серийные модели кондиционеров «ЭЛЕМАШ» устойчиво запускались и функционировали в диапазоне напряжения в сети электропитания от 187 В до 253 В.
Кондиционеры «ЭЛЕМАШ» показали высокую устойчивость к импульсным помехам в сети электропитания, выдерживая, по критерию оценки «В» при степени жесткости испытаний «5», амплитуду импульсов выходного напряжения до 1700 В.
Кондиционеры «ЭЛЕМАШ» устойчиво функционировали при воздействии динамических изменений (провалы, прерывания, выбросы) напряжения в сети электропитания, выдерживая, по критерию оценки «В», степень жесткости испытаний «2». ПРИМЕЧАНИЕ. Кондиционеры «ЭЛЕМАШ» не имеют функции «АВТОРЕСТАРТ».
Серийные модели кондиционеров «ЭЛЕМАШ» имеют высокую устойчивость к воздушным и контактным электростатическим разрядам, выдерживая, по критерию оценки «A» при степени жесткости испытаний «4», испытательное напряжение для контактного разряда – 8 кВ, для воздушного разряда – 15 кВ.
Подвергшиеся испытаниям импортные модели кондиционеров показали различные результаты по устойчивости к помехам в сети электропитания.
В связи с тем, что общенормативные требования по качеству электрических сетей далеко не всегда выполняются, при работе с поставщиками кондиционерной техники показателям электропомехоустойчивости поставляемого оборудования необходимо уделять особое внимание.
Полезные ресурсы