اگرچه معمولا روش‌هاي تغذيه رايج براي به كارگيري در محيط‌هاي تجاري يا محيط‌هاي صنعتي مناسب هستند؛ با اين حال گاهي اختلالات الكتريكي مي‌تواند عملكرد تجهيزات حساس را مختل كند و يا حتي عمليات‌هاي حياتي را متوقف كند. اختلالات در منبع تغذيه مي‌تواند در سيستم‌ها رايانه‌اي مضرات بيشتري همراه داشته باشد؛ زيرا سيستم‌ها رايانه‌اي نياز به جريان الكتريكي پيوسته و پايدار دارند تا بتوانند خطر از دست رفتن داده و اعوجاج در سيگنال‌هاي كنترل را كاهش دهند. بنا به همين دلايل، توليدكننده‌هاي منبع تغذيه الكتريكي پيشنهاد محافظت از شرايط ناخواسته را ارائه كردند. بنابراين واحد‌هاي تغذيه غيرقابل اختلال[uninterruptible power supply (UPS)]توانستند مزاياي چشم‌گيري در راستاي پايداري عملكرد تجهيزات ارائه كنند؛ آنها از لحاظ مالي نيز به صرفه خواهند بود. اين واحدها داراي خصوصياتي خواهند بود كه به آنها اشاره مي‌كنيم: آنها زمان توقف سيستم‌هاي صنعتي را كاهش مي‌دهند؛ آنها ميزان عملكرد ناقص تجهيزات را كاهش مي‌دهند؛ همچنين آنها احتمال اختلال در فرآيندها را كاهش خواهند داد.
تعداد كل قطعي‌هاي جريان در يك منبع جريان، بسيار كم است و در شرايط عادي به ندرت رخ مي‌دهد؛ با اين حال حتي نوسانات كوتاه جريان و قطعي‌هاي مختصر جريان منبع، باعث آسيب‌رساني به تجهيزات مي‌شود؛ اين موضوع زماني پررنگ‌تر خواهد بود كه قطعي برق در حين يك فرآيند حياتي رخ دهد. ممكن است كه اختلالات الكتريكي مختل‌كننده (همانند افزايش ناگهاني جريان يا ولتاژ) ناشي از عوامل مختلف باشند؛ به عنوان مثال مي‌توان به عمليات‌هاي سوئيچ‌زني جريان، حضور ديگر تجهيزات الكتريكي در اطراف سيستم‌هاي عملياتي و حوادث طبيعي (همانند رعدوبرق و طوفان) اشاره كرد. اگر مي‌خواهيد راهبردهايي را در راستاي محافظت از فرآيندهاي صنعتي حساس توسعه دهيد، بايد در ابتدا به درك بهتري از انواع مختلف اختلالات الكتريكي و تاثير آنها بر روي سيستم‌هاي تغذيه جريان، برسيد.
جهش‌های الكتريكی
يكي از رايج‌ترين و غيرقابل پيش‌بيني‌ترين منابع مربوط به جهش‌هاي الكتريكي، رعدوبرق‌هاي جوي است كه مي‌توانند به شدت بر روي شبكه تامين الكتريسيته تاثير بگذارند. يك رعدوبرق كه با خط جريان، خط پروژكتورها يا كابل‌ها برخورد مي‌كند مي‌تواند باعث ايجاد يك جهش ولتاژ الكتريكي شود كه منجر به اختلال عبور جريان خواهد شد. به صورت مشابه، عمليات‌هاي سوئيچ‌زني نيز مي‌توانند باعث ايجاد جهش الكتريكي شوند؛ اگر اين عمليات‌ها در اطراف تجهيزات حساس فعال باشند، در اين صورت احتمال وقوع اين رخداد بيشتر خواهد بود. كليدهاي اتصالي كه بر اساس جريان سنگين و فيوزهاي خاص فعاليت مي‌كنند، حتي اگر در شرايط عادي عملكرد نيز باشند، ممكن است باعث ايجاد جهش‌هاي زودگذر شوند. بسياري از عيوب سيستم‌هاي الكتريكي مي‌تواند جهش‌هاي ناپايدار با دامنه بالا ايجاد كند كه در بازه صدها يا هزاران ولتاژ خواهد بود؛ با اين حال زمان اين جهش‌ها بسيار كوتاه است و معمولا در مدت زمان كوتاهي شاهد افزايش ولتاژ خواهيم بود. ديگر علت‌هاي رايج مربوط به جهش‌هاي الكتريكي منابع تغذيه، در ادامه آورده شده‌اند:
- سرعت متغير موتورهاي يكسوساز؛
- لامپ‌هاي تخليه الكتريكي جيوه و سديم؛
- يكسوسازهاي قوس جيوه كه در كاربردهاي توليد جريان به كار گرفته شده‌اند؛
- نيمه‌رساناهاي حالت جامد كه در سيستم‌هاي كنترل استفاده شده‌اند.
آغاز به كار سوئيچ‌ها و توقف موتورهاي القاگر (به عنوان مثال مي‌توان به تجهيزاتي كه در پمپ‌ها و پنكه‌ها استفاده مي‌شوند، اشاره كرد) مي‌تواند منجر به اثراتي مشابه با جهش الكتريكي شود. معمولا جهش‌هاي الكتريكي تصادفي داراي دامنه‌اي بيشتر از 800 ولت نخواهند بود؛ به علاوه زمان افزايش جريان در آنها تنها نانو ثانيه است.
كاهش يا افزايش ناگهانی جريان
غالبا افزايش ناگهاني جريان در منبع تغذيه ناشي از غيرفعال كردن بار الكتريكي بزرگي است؛ در حالي كه افت جريان ناشي از فعال كردن بار الكتريكي بزرگي خواهد بود. مهم ترين عامل در كاهش يا افزايش ناگهاني جريان، ابعاد بار سوئيچ شده نسبت به ميزان جريان منتقل شده توسط منبع تغذيه است. مدت زمان يك كاهش يا افزايش ناگهاني جريان متغير است و مي‌تواند به ميزان نيمي از يك چرخه تا چندين نيم چرخه از شكل موج ولتاژ منبع باشد؛ در حالي كه معمولا تغييرات ولتاژ، به ميزان 6 درصد كمتر يا بيشتر از ميزان بهينه خواهد بود. نوسان‌هاي بزرگ در شبكه تامين‌كننده با ولتاژ بالا، مي‌تواند ناشي از عيوب سيستم يا تعويض بار در محيط صنعتي منبع تغذيه باشد. ميزان تكرار و مقياس اختلال‌هاي ولتاژ وابسته به كيفيت شبكه توزيع الكتريسيته محلي است.
در برخي از فرآيندهاي صنعتي، كاهش يا افزايش ناگهاني جريان به عنوان يك نگراني مهم شناخته مي‌شود. فرآيندهايي كه شامل بار جريان بالا (همانند كوره‌هاي قوسي استفاده شده در صنعت استيل يا معكوس كننده حركات تجهيزات آسياب‌كننده) هستند، مي‌توانند نوسانات ولتاژ شديدي ايجاد كنند. اين نوسانات باعث انتقال اين اختلال جريان در كل شبكه مي‌شوند؛ اين امر منجر به اختلال يا روشن و خاموش شده تجهيزات خواهد شد. پديده خاموش و روشن شدن يك اختلال جزئي است كه تنها چند هرتز قدرت دارد؛ دامنه ولتاژ آن تنها يك اختلاف جزئي با بازه استاندارد ولتاژ دارد.
فركانس‌های هماهنگ
هماهنگي فركانس‌ها يكي از ديگر علت‌هاي تداخل الكتريكي در ميان منابع تغذيه است. در غالب سيستم‌هاي منبع جريان تناوبي، تغييرات ولتاژ در راستاي يك موج فركانسي سينوسي اتفاق مي‌افتد؛ اما يك بار الكتريكي غيرخطي مي‌تواند فركانس متفاوتي براي غالب موج كنوني، ايجاد كند. اين فركانس‌هاي هماهنگ مي‌توانند باعث افزايش جريان سيستم شوند كه منجر به افزايش گرما و عملكرد ناقص تجهيزات خواهد شد. منابع احتمالي براي فركانس‌هاي هماهنگ شامل نيمه‌رسانا‌ها حالت جامد، يكسوكننده‌هاي جريان، لامپ‌ها تخليه الكتريكي، تغييرات سرعت و موتورهاي القاگر هستند. در حالي كه تغييرات ناشي از فركانس‌هاي هماهنگ بيشتر از 2 الي 5 درصد از جريان كل سيستم نيست؛ اما در برخي از موارد ممكن است كه نوسانات هماهنگ شديد‌تري رخ دهد. سازمان اطلاعات فني و اداره علمي انرژي مي‌تواند اطلاعات بيشتري را در مورد اندازه‌گيري‌هاي اختلالات فركانس‌هاي هماهنگ، در اختيار شما بگذارد.
