Обратная подача — это поток электроэнергии в направлении, обратном направлению общепонятного или типичного потока мощности. В зависимости от источника энергии этот обратный поток может быть преднамеренным или непреднамеренным. Если его не предотвратить (в случае непреднамеренной обратной подачи) или не выполнить должным образом (в случае преднамеренной обратной подачи), обратная подача может представлять непредвиденную опасность для электросетевого оборудования и обслуживающего персонала.
Разработка и экономизация оборудования для генерации электроэнергии потребителями, такого как ветряные турбины и фотоэлектрические системы, привели к увеличению числа потребителей, которые могут производить больше электроэнергии, чем потребляют в пиковые периоды генерации. При поддержке поставщика электроэнергии потребителя избыточная вырабатываемая мощность может быть возвращена в электросеть. Этот процесс делает типичного потребителя временным производителем, в то время как поток электроэнергии остается обратным. Когда обратная подача осуществляется таким образом, поставщики электроэнергии установят специально спроектированный электрический счетчик , способный производить чистые измерения .
Распространенным источником непреднамеренной обратной подачи является электрический генератор (обычно переносной генератор ), который неправильно подключен к электросистеме здания. Правильно установленный электрический генератор включает в себя использование переключателя передачи или комплекта блокировки генератора , чтобы гарантировать, что входящая линия электроснабжения отключена, когда генератор подает питание в здание. При отсутствии (или неправильном использовании) переключателя передачи непреднамеренная обратная подача может произойти, когда мощность, вырабатываемая электрическим генератором, может течь по линии электроснабжения. Поскольку электрический трансформатор способен работать в обоих направлениях, электроэнергия, вырабатываемая оборудованием на территории потребителя, может проходить через трансформатор и питать распределительную линию, к которой подключен трансформатор. [1]
Обратная подача также существует в других случаях, когда местоположение, которое обычно является генератором, становится потребителем. Это обычно наблюдается, когда электростанция выключается или работает на такой пониженной мощности, что ее паразитная нагрузка становится больше, чем ее генерируемая мощность. [2] Паразитная нагрузка мощности является результатом использования: насосов, освещения объекта, оборудования HVAC и другого контрольного оборудования, которое должно оставаться активным независимо от фактического производства электроэнергии. Электроэнергетические компании часто принимают меры для снижения своей общей паразитной нагрузки, чтобы минимизировать этот тип обратной подачи и повысить эффективность. [3]
Для снижения стоимости производства и простоты эксплуатации большинство устройств защиты цепей (перегрузки по току) и контроля качества электроэнергии (регулирования напряжения), используемых электроэнергетическими компаниями, спроектированы с учетом того, что электроэнергия всегда течет в одном направлении. Соглашение о взаимосвязи может быть заключено для оборудования, предназначенного для обратной подачи от оборудования потребителя к распределительной системе поставщика электроэнергии. Этот тип взаимосвязи может включать нетривиальную разработку и использование дорогостоящего специализированного оборудования, предназначенного для поддержания надлежащей защиты распределительных цепей и оборудования. Такие затраты могут быть минимизированы путем ограничения распределенной генерирующей мощности до уровня, меньшего, чем та, которая потребляется локально, и обеспечения этого условия путем установки реле отключения обратной мощности, которое размыкается при возникновении обратной подачи. [4]
Поскольку это связано с передачей значительного количества энергии, обратная подача должна тщательно контролироваться и отслеживаться. Персонал, работающий с оборудованием, подверженным обратной подаче, должен знать все возможные источники питания и следовать систематическим протоколам, чтобы гарантировать, что оборудование полностью обесточено перед началом работы, или использовать специальное оборудование и методы, подходящие для работы с работающим оборудованием.
При работе на обесточенных силовых проводниках линейные рабочие прикрепляют временные защитные заземляющие узлы или «защитное заземление», которые замыкают все проводники друг на друга и на заземление. Это гарантирует, что ни один провод не окажется под напряжением, будь то случайное переключение или непреднамеренная обратная подача.
Из-за опасностей, связанных с непреднамеренным обратным током, использование оборудования, которое нарушает разработанные или стандартизированные механизмы безопасности, такие как двухсторонние шнуры питания (электрический шнур, имеющий штепсельную вилку на обоих концах), является незаконным и противоречит Национальному электротехническому кодексу США .