Elektrikvaliteet ja seadmete kaitsmine on teema, mis puudutab enamikku tööstusettevõtteid. Elektrikvaliteet on näitaja, mille pärast kodus üldjuhul pead vaevama ei pea. Elektrit kas on või pole. Hea uudis on see, et Elektrilevi võrgupiirkonnas rikete arv aasta-aastalt langeb. Kuid ettevõtete puhul kuuleme juhtumitest, kus tööstusprotsessi mõjutavad lisaks riketele ka pingekvaliteedi küsimused. Miks see nii on ja kuidas kahju vältida?
Pingekvaliteeti mõõdetakse vastavalt Euroopa standardile EN 50160. Mõõdetavaid suurusi on mitmeid, kuid valdavalt tekitab tööstusele lisaks elektrikatkestusele suurimat probleemi olukord, kus pinge lühiajaliselt langeb. Taoline lühiajaline pingelangus ehk pingelohk võib kesta alla sekundi, pingelohuks loetakse juba olukorda, kus pinge jääb lühiajaliselt 10% alla normaalväärtuse, tavaliselt jääb aga pingelohkude puhul pinge 50–70% alla oma tavapärasest väärtusest.
Pingelohud voolumuutustest
Tavaliselt on pingelohk seotud lühise või mõne muu ülisuure voolu muutusega elektrivõrgus või sellesse ühendatud paigaldistes. Seega ühes elektri tarbimiskohas tekkiv pingelohk võib saada alguse rikkest või häirest, mis on seotud ainult selle tarbimiskohaga – näiteks mõni vana või katkine seade, mis on ühendatud vooluvõrku ja tekitab seeläbi häireid kõikidele teistele lähedalasuvatele seadmetele – aga pingelohk võib alguse saada ka oluliselt kaugemalt ning olla palju suurema ulatusega.
Elektrivõrk on nagu üks suur organism, kus kõik on omavahel seotud. Elektrilevi praktikas on näide, kus lühis Kesk-Eestis tekitas samal ajahetkel alla sekundi kestnud pingelohu Pärnumaal, Läänemaal ja saartel.
Tekkivad kahjud tootmises
Koduses majapidamises võib pingelohku tajuda, aga tihtipeale seda ei märgatagi. Pingelohu korral võib lamp vilkuda, aga ka näiteks televiisor või arvuti end välja lülitada.
Investeerime igal aastal kuni 90 miljonit eurot võrgu töökindluse parandamisse. Kuid võrk ei saa kunagi katkestustest täielikult vabaks.
Tööstustes võib taoline väike ajutine pingekõikumine aga palju rohkem pahandust tekitada. Tänapäeva tööstused kasutavad efektiivse tootmisprotsessi juhtimiseks automaatikat, mis nõuab ääretut täpsust. Taoline voolukõikumine võib aga automaatika rivist välja viia.
Paljudes tööstustes kontrollib tootmisprotsessi arvuti. Kui pingelohu tagajärjel arvuti välja lülitub, jääb protsess seisma ning see tuleb manuaalselt taaskäivitada. Iga kord väljalülitumist ei toimu, kuid pingelohk võib aeglustada ka liini mootorit. Oleme näinud juhtumeid, kus taoline, isegi mõne millisekundi pikkune, liini aeglustumine on põhjustanud tootmise seisaku või isegi hävinemise.
Kuidas kahju vältida?
Kahju vältimise kõige efektiivsem moodus on kahju ennetamine. Elektrilevi tegeleb selleks elektrivõrgus toimuvate rikete vähendamisega, mis on üheks pingelohkude tekkimise põhjuseks. Samas saavad ettevõtted ise vastavalt oma tootmisspetsiifikale olulisi samme astuda. Mõned võimalikud lahendused on järgmised:
- Tööstusliini seadete muutmine. Kõikidel tööstusliinidel on parameetrid, mida saab seadistada. Teatud juhtudel on võimalik probleeme vältida, kui vähendada seadme kaitsmete tundlikust või muuta muid seadeid. Iga tööstusliin on erinev ja seetõttu ei ole siin ka universaalset põhimõtet, mille järgimine alati aitaks. Kindlasti on õigete seadete leidmisel abiks ka konkreetse seadme tootja.
- Juhtimissüsteemide töö tagamine. Kui liini tööd juhib arvuti, siis tasuks arvutit pingelohkude eest kaitsta. Selleks võib piisata tavapärase puhvertoiteallika ehk UPS-i kasutamisest juhtarvuti katkematu toite tagamiseks. Taoline lisandus juhtimissüsteemi ei nõua liigseid kulutusi, kuid võib kriitilisel hetkel päästa tuhandete eurode väärtuses toodangut.
- Kogu tootmise võimsuse tagamine. Kui tavapärane kontorisse mõeldud UPS suudab tagada juhtimissüsteemi töö pingelohu korral, siis kogu tootmisliini töö tagamiseks lühiajalise katkestuse või pingekõikumise korral on vaja kordades suurema võimsusega puhvertoiteallikat.
Sellist eesmärki täidavad ülikondensaatorid, mis suudavad lühikese ajahetke vältel välja anda piisavalt suure võimsuse, et tagada kogu tootmise katkematu töö.
Pingelohkude vähendamine
Elektrivõrgu vaates saab eelkõige tegeleda pingelohkude tekkimise vähendamisega. Rikete ja sellest tulenevalt ka pingelohkude arv Elektrilevi võrgus on viimase viie aastaga vähenenud rohkem kui kaks korda. 2017. aastal saime öelda, et võrk on töökindlam kui kunagi varem: täna vastab Elektrilevi võrgus 99,7%-l tarbimiskohtades pingekvaliteet seadusega ette nähtud Euroopa standardile.
Samas kuuleme endiselt murelike ettevõtete hääli, kes kurdavad, et häired elektrivõrgus on neile kahju põhjustanud. Nii elektrikatkestused kui ka pingelohud on elektrivõrgus küll vähenenud, kuid kaasaegsed tööstusseadmed on üha tundlikumad. Nõukogudeaegne puhtalt mehhaaniline tootmisliin on igasugustele pingekõikumistele vähem vastuvõtlik kui tänapäevane digitaalne lahendus.
Elektrilevi töötab selle nimel, et rikete ning pingelohkude arv jätkaks langustrendi. Investeerime igal aastal kuni 90 miljonit eurot võrgu töökindluse parandamisse. Kuid võrk ei saa kunagi katkestustest täielikult vabaks. Sellega tuleb paraku arvestada ka tööstusettevõttel.
