כאשר אימצנו את הרכבים החשמליים, לא חשבנו על ההשפעה מרחיקת הלכת על רשת החשמל. ציוד המדידה המתקדם של A. Eberle מאפיין ומודד הפרעות אלו ומתאים למדידת איכות החשמל גם במפעלי פלסטיק ובתעשייה בכלל
9 אוגוסט, 2023
מהפכת הרכבים החשמליים כבר מזמן כאן, וניתן לראות כי מספרם הולך ועולה על הכבישים. הם כמובן משווקים כפתרונות ירוקים וידידותיים לסביבה. אולם, יש תחום אחד שרובנו לא נותנים עליו את הדעת: מה השפעת הרכבים ועמדות הטעינה על רשת החשמל? וכיצד ניתן למדוד השפעות אלו?
הציוד בתעשיית הפלסטיק יוצר מגוון הפרעות דומות המשפיעות על התנהלות רצפת הייצור כולה. בכתבה שלפניכם נספר על איפיון ההפרעות בתעשיית הרכבים החשמליים ככלי הכרחי למציאת פתרונות לשיפור איכות החשמל, מהם נוכל ללמוד על פתרונות איכות חשמל בתעשייה שלנו.
בסדרת מחקרים בוצעו מדידות ראשוניות אשר כיסו הרמוניות בתדרים של עד 20 kHz, ולאחר מכן נערך סט מדידות חדש למדידת הפרעות בתדרים של עד ל-150 kHz. כמו כן נחקרה ההפרעה ההדדית בין רכבים שונים ובין רכבים חשמליים לממיר סולארי (solar inverter). ההפרעות שנמדדו הושוו לתקנים המחייבים את תעשיית הרכבים החשמליים. נכון לעכשיו, לא כל טווח התדרים מכוסה על ידי הרגולציה ויש עבודה מתמשכת בעניין זה.
המחקר מצא כי החריגה המשמעותית על תקני החשמל היא חוסר סימטריה בין הפאזות, כאשר במהלך הטעינה פאזה אחת נושאת יותר עומס מאשר האחרות. בנוסף, קיימים רכבים בהם יש פגמים במערכת הטעינה החשמלית והם מייצרים הרמוניות ברשת החשמל.
המחקר בדק גם את הרמוניות הזרם שנוצרות מתחנות טעינה שונות ואת השפעתן על רשת החשמל. נמצא כי ההרמוניות ביטלו חלקית זו את זו. נמצאו גם הפרעות בתדר גבוה, הנקראות בשפה המקצועית "סופר הרמוניות". הפרעות אלו נקלטו על ידי כלי רכב אחרים ופגעו בטעינה שלהם. שיאים חולפים במתח ובזרם נצפו כאשר הרכבים החשמליים התחילו את תהליך הטעינה. אלו עלולים לשבש מכשירים חשמליים אחרים.
הפרעות אלו לא היו רק חשמליות כי אם גם קוליות. טעינה של מספר רכבים חשמליים ממותג מסוים בבת אחת גרמה לזיהום רעש כה חזק, עד כי בבניין משרדים הצמוד לתחנות הטעינה לא ניתן היה לפתוח חלונות במהלך שעות הפעילות.
המחקר הדגיש כי יש חשיבות בניטור איכות החשמל במהלך טעינת רכבים חשמליים וקיים צורך לשפר את המערכות האלקטרוניות שלהם על מנת לקבל רשת חשמל יציבה ואיכותית.
תמונה 1: ציוד המדידה להרמוניות וסופר הרמוניות ברשת החשמל של חברת A. Eberle.
ציוד הבדיקה בו השתמשו החוקרים היה PQ-Box 200 ו-PQ-Box 300. אלו מנתחי רשת המתאימים לניתוח רשתות מתח נמוך, בינוני וגבוה, המיוצרים על ידי חברת A. Eberle. הם עומדים בדרישות של תקן ציוד המדידה IEC61000-4-30 . המאפיינים העיקריים של המכשירים הם:
PQ-Box 200: מכשיר לניתוח רשת החשמל
הציוד מתאים למגוון מדידות: איכות מתח, רישום תקלות, ניתוח עומסים, ניתוח אותות בקרת אדוות, וניתוח סופר הרמוניות עד KHz20 הוא מגיע עם סוללת ליתיום-יון ויכול לפעול כ-6 שעות ללא אספקת חשמל בקיבולת של 80%. ניתן גם להפעיל את הציוד בצורה אלחוטית באמצעות אפליקציה למכשירי אנדרואיד ו-iOS. הוא מדוייק ואמין ודורש כיול רק פעם בשלוש שנים.
PQ-Box 300: מכשיר לניתוח איכות רשת החשמל ותיעוד הפרעות בתדרים גבוהים
בעזרת ציוד נייד זה ניתן לנתח את איכות הרשת, ולבצע ניתוח תדרים, רישום נתונים, זיהוי תקלות וניטור נתונים מקוון. המכשיר הינו האנלייזר הנייד היחידי בתחום אשר מבצע תיעוד של הפרעות בתדרים גבוהים, דהיינו, סופר הרמוניות, מתאים לתדרים של עד 170 קילו-הרץ ועומד בתקני IEC למכשירי Class-A. גודלו הקומפקטי מאפשר ניידות נוחה של המכשיר וכן התקנה בחללים קטנים ובארונות מיתוג. הציוד מציע חיבוריות בפרוטוקולי USB 2.0, TCP/IP וממשקי WLAN אופציונליים להעברת נתונים. מצויד ב-UPS משולב להמשך פעולה עד 3.5 שעות. המערכת מספקת זיהוי והערכה אוטומטיים של אירועים בהתבסס על תקנים רלוונטיים, וכן סטטיסטיקה, דיווח אוטומטי וייצוג חזותי של הרמוניות. המכשיר מקליט ואוגר מעל 4,500 ערכי מדידה ברציפות, אותם ניתן לנתח באמצעות התוכנה שמסופקת על ידי החברה. הוא תומך במרווחי מדידה בו-זמניים שונים, כולל ערכי 200 ms, ערכי 3 שניות וערכי הבהוב ארוכי טווח.
גרף 1: קוצץ תדרים של 2 מכוניות חשמליות מאותו הדגם בתדר 10KHz שגורם ליצירת מתח על הרשת בין 1-2 וולט וממיר סולארי בתדר 16KHz. שינוי של 1-2 וולט בתדרים גבוהים יכול לגרום להפרעות קשות ברשת.
תכונות אלו הופכות את ה-PQ-Box 200 וה-PQ-Box 300 לכלים אמינים לניתוח איכות מתח, הפרעות ברשת החשמל ופרמטרים נוספים בסוגים שונים של רשתות.
למידע נוסף:
POS: נעם מצר, 058-627-0219, [email protected]
מיקי זיו, 052-260-2724, [email protected]
