Jännitteenvaihteluita

Jännitteenvaihtelut ovat sähköverkkoon liittyneiden kuormien ja tuotannon aiheuttamia jännitteen arvojen vaihteluja nimellisjännitteestä. Ne voivat olla lyhytaikaisia tai pidempikestoisia ja ilmenevät yleisimmin pudotuksina (jännite laskee), nousuina (jännite kohoaa), sekä nopeina heilahteluina tai piikkeinä. Jännitteenvaihtelut voivat vaikuttaa sekä kotitalouksiin että teollisuuteen ja ne ovat keskeinen osa sähkönlaadun hallintaa.

Yleisimmät muodot ja aiheuttajat. Pudotukset ja nousut syntyvät, kun suuria kytkimiä käynnistetään tai sammuvat, suuria moottoreita tai hitsauslaitteita käynnistetään, tai kuorma muuttuu äkillisesti. Pitkittäiset vaihtelut voivat johtua tuotannon vaihtelusta uusiutuvilla lähteillä sekä verkon tasapainon ylläpidon säätötoimista. Lyhytaikaiset piikit voivat johtua sekä kuorman nopeista muutoksista että sähkölaitteiden virtapiikeistä. Toistuva ja liian voimakas flicker-häiriö syntyy, kun jännite heilahtuu säännöllisesti ja vaikuttaa erityisesti valaistukseen ja pienelektroniikkaan.

Vaikutukset ja merkitys. Jännitteenvaihtelut voivat aiheuttaa laitteiden toimintahäiriöitä, tilapäisiä sammuttamisia tai virransyötön säätöä, latatahempaa käyttöä ja heikentää elektroniikan sekä moottorikäyttöjen luotettavuutta ja elinikää. Pienet ja toistuvat vaihtelut voivat näkyä vilkkumisena tai häiriönä connected devices -mittareissa.

Mitattavat standardit ja hallinta. Sähkönlaadun tarkkailu tapahtuu mittauksilla, joilla arvioidaan jännitteentuotteen poikkeamat ja mahdollinen flicker. Euroopassa yleisesti noudatetaan standardeja kuten EN 50160 sekä erilaisia IEC/IEEE-standardeja, jotka määrittelevät sallittuja jännitealueita ja vaihtelun toleransseja sekä flicker-arvoja. Mittauksia tekevät sekä verkkoyhtiöt että teollisuuslaitokset.

Ehkäisy ja korjaus. Jännitteenvaihtelujen hallintaan käytetään verkon säätöä, reservejä, taajuus- ja varijärjestelmiä sekä jännitteensäädöä (esim. tukkumuuntajien reglaatointia, reaktiivista kuormaa). Teollisuudessa hyödynnetään usein pehmokäynnistimiä, tehonhallintajärjestelmiä ja energiavarastoja sekä kysyntävasteita kuorman tasaamiseen. Yksittäiset kotitalouksien ja yritysten ratkaisut voivat sisältää vakioituja virtalähteitä, suodattimia ja tehonhallintalaitteita.