Электроснабжение характеризуется надежностью и качеством. Качество электро­снабжения тесно связано со свойствами самих электроприемников оказывать влияние на качество и надежность работы системы электроснабжения. К понятию качества электроснабжения в первую очередь относится качество электроэнергии (КЭ).

Оно характеризуется различными нарушениями и искажениями формы пи­тающего напряжения. Эти нарушения могут приходить из энергосистемы — на­пример, грозовые импульсы, коммутационные перенапряжения, вызываемые ком­мутацией участков электрической сети, провалы и отклонения напряжения во время работы устройств автоматического включения резерва и переключения по­требителей на другие источники питания. Сами электроприемники могут вносить искажения в электрическую сеть (рис. 2.2). Такими свойствами обладают электро­приемники с резкопеременным и нелинейным характером нагрузки: всевозмож­ные преобразователи, промышленные потребители, электрический транспорт и т.д. Подобные свойства электроприемников относятся к электромагнитной со­вместимости (ЭМС) — способности технических средств функционировать с за­данным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недо­пустимых электромагнитных помех другим техническим средствам.

Требования к надежности электроснабжения потребителей изложены в ПУЭ, «Инструкции по проектированию городских электрических сетей» РД 34.20.185-94, Ведомственных строительных нормах (ВСН) Госкомархитектуры «Электрообору­дование жилых и общественных зданий. Нормы проектирования» ВСН 59-88 и в ряде других ведомственных нормах проектирования.

Качество электрической энергии влияет на работоспособность и эффективность функционирования электроприемников. Применительно к инфокоммуникационным системам КЭ следует рассматривать как воздействие кондуктивных помех (электромагнитных помех, распространяющихся по элементам электрической сети) на оборудование. При этом, если уровень помех (показателей качества электро­энергии) не превышает норм, устанавливаемых стандартом, оборудование функ­ционирует исправно и нарушений (сбоев, снижения эффективности) инфокоммуникационных систем нет.

Качество электрической энергии (качество напряжения) нормируется в ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». По определению, система электроснабжения общего на­значения — совокупность электроустановок и электрических устройств энергоснабжающей организации, предназначенных для обеспечения электрической энер­гией различных потребителей (приемников электрической энергии). Стандарт 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, или приемники электрической энергии. Точка, в которой устанавливаются тре­бования стандарта на КЭ, называется точкой общего присоединения (рис. 2.2). По определению ГОСТ 13109-97, это точка электрической сети общего назначения, электрически ближайшая к сетям рассматриваемого потребителя электрической энергии (входным устройствам рассматриваемого приемника электрической энер­гии), к которой присоединены или могут быть присоединены электрические сети других потребителей (входные устройства других приемников).

Рис. 2.2. Источники искажения качества электроэнергии

Нормы КЭ — показатели качества электроэнергии (ПКЭ), устанавливаемые указанным стандартом, являются граничными уровнями электромагнитной совмес­тимости для кондуктивных электромагнитных помех в системах электроснабжения общего назначения. При соблюдении указанных норм обеспечивается электромаг­нитная совместимость электрических сетей систем электроснабжения общего назначения и электрических сетей потребителей электрической энергии (приемников электрической энергии) и не возникает нарушений и помех в работе оборудования, связанных с неудовлетворительным КЭ.

Нормы КЭ, установленные настоящим стандартом, подлежат включению в тех­нические условия на присоединение потребителей электрической энергии и в дого­воры на пользование электрической энергией между электроснабжающими органи­зациями и потребителями электрической энергии.

Эти нормы применяют при проектировании систем электроснабжения для вы­бора технических мероприятий по обеспечению КЭ. При эксплуатации систем электроснабжения и электроустановок потребителей ПКЭ подлежат приборному контролю для выявления случаев нарушения требований ГОСТа и установления источников (виновников) искажений КЭ.

Показатели качества электроэнергии в электрических сетях, находящихся в соб­ственности потребителей электрической энергии, регламентируются отраслевыми стандартами и иными нормативными документами. Они не должны быть ниже норм ПКЭ, установленных настоящим стандартом в точках общего присоединения. При отсутствии отраслевых стандартов и иных нормативных документов нормы настоящего стандарта являются обязательными для электрических сетей потребите­лей электрической энергии.

Стандартом установлены нормально допустимые и предельно допустимые зна­чения ПКЭ. Показателями качества электроэнергии являются рассмотренные ниже параметры.

1. Отклонение напряжения

Отклонение напряжения δU_y (рис. 2.3) характеризуется показателем установив­шегося отклонения напряжения, для которого определены нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения δU_y на выводах приемников электрической энергии, равные соответственно ±5 и ±10% от номинального напряжения электрической сети.

2. Колебания напряжения

Колебания напряжения (рис. 2.3) характеризуются следующими показателями:

- размахом изменения напряжения δU_t;

- дозой фликкера P_t — мерой восприимчивости человека к воздействию фликкера (субъективное восприятие человеком колебаний светового потока искусст­венного освещения, вызванного колебаниями напряжения) за установленный промежуток времени.

Предельно допустимые значения размаха изменения напряжения δU_t носят дос­таточно сложную функциональную зависимость от частоты повторения и формы огибающей. Данные зависимости приводятся в ГОСТ 13109-97.

Для инфокоммуникационных систем значимым ПКЭ являются колебания напря­жения, поскольку именно они оказывают воздействие на оборудование. Доза фликке­ра является производной величиной от колебаний напряжения. Методики расчета и предельно допустимые значения дозы фликкера приводятся в ГОСТ 13109-97.