Sụt áp là gì?
Sụt áp (Voltage Drop) hay còn gọi là Thấp áp là hiện tượng điện áp dòng điện đột ngột giảm xuống dưới mức điện áp danh định tiêu chuẩn, gây ảnh hưởng đến hiệu suất và an toàn của thiết bị. Nguyên nhân gây ra hiện tượng sụt áp thường xảy ra trong quá trình truyền tải điện, thường bắt nguồn từ việc chập cháy đường dây dẫn, hoặc trạm biến áp gặp sự cố.
Thông thường, do quá trình truyền tải điện xa, dây dẫn thường kéo dài, nên sự cố sụt áp là điều không tránh khỏi và thậm chí xảy ra ở mức thường xuyên. Tuy nhiên, mức sụt áp thường không quá nghiêm trọng. Chỉ khi điện áp giảm xuống dưới 90% ~ 95% mức danh định (thường vào khoảng 220V điện dân dụng hoặc 380V điện công nghiệp), hiện tượng sụt áp mới thật sự gây ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị tải tiêu thụ.
Các nguyên nhân gây ra hiện tượng sụt áp
1. Sụt áp do chất lượng và độ dài của dây dẫn
Trong quá trình truyền tải điện, chất lượng dây dẫn và độ dài dây dẫn là một trong những vấn đề chính gây ra hiện tượng sụt áp. Nguyên nhân là do điện trở của dây dẫn sinh ra công cản trong quá trình truyền tải điện. Bất kỳ loại dây điện nào đều có một điện trở nhất định, và điện trở này được tính trên từng đơn vị dài của dây dẫn. Khi dây dẫn kéo dài, nhất là đối với các dòng điện cao thế Bắc Nam với tổng chiều dài dây dẫn lên đến hàng hàng km, tổng điện trở trên toàn hệ thống tăng lên theo cấp số nhân tỷ lệ thuận với chiều dài dây và đạt mức rất lớn.
Ngoài ra, nếu dòng điện tiêu thụ vượt quá khả năng tải của hệ thống dây dẫn, sẽ khiến dây dẫn bị quá nhiệt, cũng khiến gây ra hiện tượng sụt áp.
2. Sụt áp do tải tiêu thụ
Hiện tượng sụt áp cũng thường xảy ra do chất lượng và công suất của các thiết bị tiêu thụ điện được lắp đặt trong hệ thống. Số lượng thiết bị tiêu thụ càng lớn, nguy cơ xảy ra sụt áp càng tăng, nhất là đối với các mạch điện mắc nối tiếp. Khi đó, chỉ cần có một thiết bị gặp sự cố chập cháy, toàn bộ hệ thống sẽ bị sụt áp và gián đoạn. Do vậy, việc lựa chọn các thiết bị tiêu thụ điện có
Ngoài ra, ở các động cơ điện lớn, khi động cơ điện khởi động sẽ tiêu tốn một lượng công suất lớn hơn rất nhiều công suất vận hành như ở các thiết bị có động cơ điện, máy biến áp,… sẽ làm giảm điện áp tức thời trong hệ thống gây ra hiện tượng sụt áp.
3. Sụt áp do nguồn cấp điện không đảm bảo chất lượng
Nguồn cấp điện yếu hoặc thường xuyên gặp sự cố cũng là một trong những nguyên nhân chính gây ra hiện tượng sụt áp. Trong thực tế, nguyên nhân gây ra hiện tượng nguồn cấp điện yếu hiện nay chủ yếu sinh ra trong quá trình truyền tải điện. Nếu vị trí quá xa so với trạm biến áp, hoặc đường dây điện kết nối đến trạm biến áp phải đi qua các khu vực có nguy cơ mất an toàn điện năng cao như cây cối lớn, các cột điện cũ hở điện, nguy cơ chập cháy và sụt áp sẽ tăng lên rất cao.
4. Sụt áp do các kết nối không đúng kỹ thuật, không đảm bảo an toàn
Trong quá trình thi công hệ thống dây điện, một số các thợ điện có thể đã thi công không đúng quy định kỹ thuật kết nối dây điện, khiến điện trở cao tại các điểm nối, gây mất an toàn và tăng nguy cơ sụt áp cùng chập cháy điện. Hãy chắc chắn rằng các mối nối điện trong hệ thống đã được thi công theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật.
Đồng thời, các chi tiết kỹ thuật điện như phích cắm hoặc cầu dao, ổ điện cũng cần chọn loại có chất lượng cao, có khả năng chịu được công suất tiêu thụ của tải để giảm thiểu sự cố sụt áp và chập cháy.
Tác hại của sụt áp
Sụt áp không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của thiết bị mà còn gây ra các tổn thất lâu dài về kinh tế và kỹ thuật.
Sụt áp gây hư hỏng thiết bị
Tác hại đầu tiên và dễ thấy nhất của sụt áp đó là gây hư hỏng thiết bị. Trong các hệ thống sử dụng động cơ điện, sụt áp làm tăng dòng điện chạy qua động cơ để bù đắp cho sự thiếu hụt công suất. Việc tăng dòng điện này khiến động cơ bị quá nhiệt, dẫn đến cháy cuộn dây, hư hỏng phần cách điện hoặc các linh kiện bên trong. Ngoài ra, sụt áp cũng làm giảm mô-men xoắn của động cơ, khiến chúng hoạt động không ổn định, dễ bị rung lắc hoặc dừng hoạt động. Với các thiết bị công nghiệp có tải nặng, sụt áp không chỉ làm giảm năng suất sản xuất mà còn gây ra các hư hỏng nghiêm trọng, cần tốn kém nhiều chi phí để sửa chữa và thay thế.
Sụt áp gây giảm tuổi thọ thiết bị
Sụt áp còn ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của thiết bị điện. Khi hoạt động dưới mức điện áp tiêu chuẩn, các thiết bị điện tử như tivi, tủ lạnh, máy điều hòa hoặc đèn LED thường không thể duy trì hiệu suất hoạt động tối ưu. Điều này làm các linh kiện bên trong bị suy giảm chất lượng nhanh hơn, dẫn đến giảm tuổi thọ thiết bị. Các bo mạch điện tử hoặc bộ nguồn của thiết bị cũng dễ bị cháy hoặc hỏng khi phải hoạt động liên tục trong tình trạng điện áp không ổn định. Điều này đặc biệt nguy hiểm đối với các thiết bị có giá trị cao hoặc không dễ dàng thay thế.
Sụt áp gây gián đoạn hoạt động
Sự gián đoạn trong hoạt động cũng là một vấn đề nghiêm trọng mà sụt áp gây ra, đặc biệt với các thiết bị nhạy cảm như máy tính, router, hoặc thiết bị y tế. Khi sụt áp xảy ra, các thiết bị này có thể bị tắt đột ngột, làm gián đoạn quá trình làm việc, gây mất dữ liệu quan trọng hoặc ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và tính mạng con người, nhất là trong môi trường bệnh viện. Ví dụ, một máy thở hoặc máy đo tim mạch hoạt động không đúng cách do sụt áp có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng cho bệnh nhân.
Sụt áp khiến tăng tổn thất năng lượng
Ngoài tác động đến thiết bị, sụt áp còn gây tổn thất năng lượng đáng kể trong hệ thống. Khi điện áp giảm, để duy trì công suất đầu ra, hệ thống phải tăng cường dòng điện. Việc này không chỉ làm tăng tổn thất nhiệt trên dây dẫn mà còn khiến các thiết bị phải tiêu thụ điện năng vượt mức cần thiết, dẫn đến tăng hóa đơn tiền điện. Hơn nữa, sụt áp kéo dài trong các hệ thống lớn như lưới điện công nghiệp còn gây ra hiệu ứng domino, làm giảm hiệu suất tổng thể của toàn bộ hệ thống, dẫn đến những tổn thất kinh tế lớn hơn.
Về mặt kỹ thuật, sụt áp còn làm giảm chất lượng nguồn điện, gây bất ổn trong vận hành của hệ thống điện. Hiện tượng này đặc biệt nguy hiểm trong các ngành công nghiệp sản xuất, nơi yêu cầu nguồn điện phải liên tục và ổn định. Chỉ cần một sự cố sụt áp nhỏ cũng có thể làm gián đoạn quá trình sản xuất, gây thiệt hại lớn về sản lượng và chất lượng sản phẩm.
Biện pháp phòng ngừa hiện tượng sụt áp
1. Lựa chọn dây dẫn phù hợp
Lựa chọn dây dẫn phù hợp là bước đầu tiên trong việc thiết kế hệ thống điện để phòng ngừa sụt áp. Tăng tiết diện dây dẫn là giải pháp hiệu quả nhất để giảm điện trở trên đường truyền, từ đó hạn chế tổn thất điện áp. Dây dẫn có tiết diện đủ lớn sẽ giúp dòng điện truyền tải ổn định hơn, đặc biệt trong các hệ thống có dòng tải lớn. Chẳng hạn, với dòng tải lớn trong công nghiệp, dây dẫn cần có tiết diện tối thiểu từ 4mm² trở lên. Ngoài ra, chiều dài dây dẫn cũng là yếu tố quan trọng. Hệ thống dây dẫn được thiết kế ngắn nhất có thể sẽ giảm thiểu tổn thất năng lượng, từ đó giảm nguy cơ sụt áp. Trong trường hợp dây dẫn cần đi xa, việc sử dụng dây dẫn có tiết diện lớn hơn tiêu chuẩn sẽ là giải pháp tối ưu.
2. Sử dụng ổn áp (Voltage Stabilizer)
Sử dụng ổn áp (Voltage Stabilizer) là một trong những phương pháp phổ biến để duy trì điện áp ổn định trong hệ thống. Ổn áp tự động điều chỉnh điện áp đầu ra để đảm bảo các thiết bị nhận được nguồn điện đúng với giá trị định mức, ngay cả khi điện áp đầu vào dao động. Đây là giải pháp hiệu quả trong cả hộ gia đình lẫn công nghiệp, nơi có nhiều thiết bị điện tử nhạy cảm như máy tính, tivi, hoặc máy móc sản xuất. Việc sử dụng ổn áp không chỉ bảo vệ thiết bị khỏi sụt áp mà còn ngăn chặn các sự cố liên quan đến điện áp, giảm nguy cơ hỏng hóc và mất dữ liệu.
3. Kiểm tra và bảo trì hệ thống điện thường xuyên
Kiểm tra và bảo trì hệ thống điện thường xuyên là yếu tố quan trọng để phát hiện và khắc phục kịp thời các nguyên nhân gây sụt áp. Đảm bảo các mối nối trong hệ thống chắc chắn bằng cách kiểm tra và siết chặt các điểm kết nối, đầu nối và cầu dao. Các mối nối lỏng lẻo không chỉ làm tăng điện trở mà còn gây mất an toàn điện. Ngoài ra, dây dẫn trong hệ thống cần được kiểm tra định kỳ để phát hiện các dấu hiệu hư hỏng như oxi hóa, lão hóa hoặc đứt gãy. Việc thay thế kịp thời dây dẫn cũ sẽ giảm tổn thất điện năng và đảm bảo dòng điện truyền tải ổn định.
4. Phân phối tải hợp lý
Phân phối tải hợp lý là một biện pháp cần thiết để giảm nguy cơ sụt áp trong hệ thống. Tránh tình trạng quá tải bằng cách đảm bảo rằng tổng công suất tiêu thụ của các thiết bị không vượt quá khả năng cấp điện của nguồn hoặc dây dẫn. Đồng thời, trong hệ thống ba pha, cần cân bằng tải trên các pha để tránh hiện tượng sụt áp nghiêm trọng tại pha chịu tải lớn hơn. Phân phối tải đồng đều không chỉ bảo vệ thiết bị mà còn tăng hiệu quả vận hành của hệ thống điện.
5. Sử dụng tụ bù
Sử dụng tụ bù là một giải pháp quan trọng để cải thiện hệ số công suất và giảm dòng điện qua hệ thống. Tụ bù công suất phản kháng được lắp đặt để giảm tổn thất điện năng và hạn chế hiện tượng sụt áp. Đặc biệt, trong các hệ thống công nghiệp với nhiều động cơ cảm kháng, việc sử dụng tụ bù giúp giảm tải đáng kể cho đường dây truyền tải và ổn định điện áp hiệu quả.
6. Sử dụng thiết bị khởi động mềm (Soft Starter)
Sử dụng thiết bị khởi động mềm (Soft Starter) là biện pháp giúp hạn chế sụt áp đột ngột khi khởi động các động cơ lớn. Các động cơ này thường yêu cầu dòng khởi động rất cao, gây ảnh hưởng đến điện áp trong toàn bộ hệ thống. Thiết bị khởi động mềm làm giảm dòng khởi động bằng cách điều chỉnh tốc độ tăng áp từ từ, đảm bảo sự ổn định của hệ thống và giảm nguy cơ hư hỏng thiết bị.
7. Nâng cấp nguồn điện
Nâng cấp nguồn điện là cần thiết khi nhu cầu tiêu thụ điện tăng cao hoặc hệ thống hiện tại không còn đáp ứng được yêu cầu tải. Thay thế máy biến áp lớn hơn với công suất phù hợp sẽ giúp đảm bảo nguồn điện ổn định ngay cả khi tải tăng đột biến. Đồng thời, lắp đặt máy phát điện dự phòng là giải pháp hiệu quả để duy trì nguồn cung cấp điện trong trường hợp lưới điện yếu hoặc bị gián đoạn. Các nguồn điện dự phòng này đặc biệt quan trọng trong các ngành công nghiệp, bệnh viện hoặc trung tâm dữ liệu, nơi yêu cầu điện áp ổn định liên tục.
8. Lắp đặt UPS (Bộ lưu điện)
Lắp đặt UPS – Bộ lưu điện là giải pháp không thể thiếu cho các thiết bị nhạy cảm như máy tính, thiết bị y tế hoặc các trung tâm dữ liệu. UPS cung cấp nguồn điện ổn định trong thời gian ngắn khi xảy ra sụt áp, giúp bảo vệ thiết bị và đảm bảo quá trình vận hành không bị gián đoạn. Ngoài ra, các UPS hiện đại còn tích hợp tính năng bảo vệ chống sốc điện hoặc mất điện hoàn toàn, tăng cường độ an toàn cho hệ thống.
Hiện tại, Minh Phát Tech đang có chương trình hỗ trợ khách hàng mới, với ưu đãi lên đến 30% cho lần đầu giao dịch sản phẩm Bộ lưu điện Hyundai (UPS Hyundai) qua website chính thức của Minh Phát. Nếu bạn đang có nhu cầu trang bị giải pháp an toàn điện này cho gia đình và doanh nghiệp của mình, hãy liên hệ ngay đến hotline 0964.160.888 của chúng tôi để được nhận hỗ trợ miễn phí.
9. Lựa chọn thiết bị điện phù hợp
Lựa chọn thiết bị điện phù hợp là yếu tố cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng. Sử dụng các thiết bị được thiết kế để chịu được sụt áp trong dải điện áp rộng sẽ giảm nguy cơ hỏng hóc và đảm bảo hiệu quả hoạt động. Các thiết bị hiện đại với công nghệ tiên tiến thường được trang bị tính năng tự điều chỉnh để thích nghi với sự dao động điện áp, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực do sụt áp.
Trên đây là một số thông tin cơ bản về hiện tượng Sụt áp cùng các biện pháp an toàn điện để ngăn ngừa và khắc phục sự cố của Sụt áp gây ra cho các thiết bị tiêu thụ điện. Nếu bạn đang quan tâm đến các giải pháp phòng ngừa tác hại của sụt áp, đừng bỏ qua các Bộ lưu điện – UPS cùng những ưu đãi đặc biệt của Minh Phát Tech dành cho khách hàng mới khi mua các thiết bị này qua hệ thống phân phối của chúng tôi.
Để biết thêm chi tiết, hãy liên hệ ngay đến hotline 0964.160.888 của Minh Phát Tech để được nhận hỗ trợ miễn phí.
