تشغيل الأجهزة الكهربائية أمر مستحيل بدون معلمات شبكة معينة. تتكون من العديد من العوامل. واحد منهم هو مقاومة الموصلات للتيار الكهربائي. بالنظر إلى المقطع العرضي عند اختيار الأسلاك أو الكابلات ، من الضروري مراعاة انخفاض الجهد.
مفاهيم أساسية
انخفاض الجهد هو قيمة تنعكس في التغيير المحتمل في أجزاء مختلفة من الموصل. التيار المتدفق من المصدر باتجاه الحمل يغير معالمه بسبب مقاومة الأسلاك ، لكن اتجاهه يبقى دون تغيير. يمكنك قياس الجهد باستخدام الفولتميتر:
- جهازان في بداية ونهاية الخط ؛
- القياس المتسلسل في عدة أماكن ؛
- الفولتميتر متصل بالتوازي مع الكابل.
أبسط دارة هو مصدر الطاقة ، موصل ، الحمل. مثال على ذلك هو مصباح متوهج متصل بمأخذ 220 فولت. إذا قمت بقياس الجهد على المصباح مع جهاز ، فسيكون أقل قليلاً. نشأت قطرة على مقاومة المصباح.
يمكن حساب انخفاض الجهد أو انخفاض الجهد في قسم الدائرة باستخدام قانون أوم ، وفقًا للصيغة U = IRأين:
- ش - الجهد الكهربائي (فولت) ؛
- أنا - القوة الحالية في الموصل (الأمبيرات) ؛
- ص - مقاومة الدائرة أو عناصرها (أوم).
معرفة أي كميتين ، يمكنك حساب الثالث. في هذه الحالة ، من الضروري مراعاة نوع التيار - بالتناوب أو الثابت. إذا كانت الدائرة تحتوي على العديد من المقاومة المتوازية المتصلة ، فإن الحساب أكثر تعقيدًا إلى حد ما.
نتيجة انخفاض الجهد
الظاهرة الشائعة هي عندما يتم تحديد جهد الدخل أقل من المعيار المعمول به. يحدث الترهل على طول الكبل بسبب مرور التيار العالي ، مما يؤدي إلى زيادة المقاومة. أيضا ، تزيد الخسائر على الخطوط الطويلة ، وهو أمر نموذجي للمناطق الريفية.
وفقًا للوائح ، يجب ألا تزيد الخسائر من المحول إلى القسم البعيد عن 9 ٪. يمكن أن تكون نتيجة انحراف المعلمات عن القاعدة كما يلي:
- عطل المنشآت والمعدات المتطايرة والإضاءة ؛
- فشل الأجهزة الكهربائية عند جهد دخل منخفض ؛
- تخفيض عزم الدوران عند بدء تشغيل محرك كهربائي أو تركيب ضاغط ؛
- يؤدي بدء التيار إلى ارتفاع درجة الحرارة وإيقاف المحرك ؛
- الحمل الحالي غير المتكافئ في بداية الخط وفي الطرف البعيد ؛
- تعمل أجهزة الإضاءة في الشمس ؛
- فقدان الكهرباء ، ونقص استخدام الطاقة الحالية.
خصائص ومعايير التشغيل للأجهزة الكهربائية تتغير. على سبيل المثال ، بسبب ضعف الطاقة ، يزداد وقت تسخين الماء بغلاية. يؤدي تقليل الجهد إلى أعطال في الإلكترونيات.
في وضع التشغيل ، يمكن أن يصل فقد الجهد في الكابل إلى 5٪. هذه القيمة مقبولة لشبكات صناعة الطاقة ، حيث يتم تسليم التيارات عالية الطاقة لمسافات طويلة. تخضع هذه الخطوط لمتطلبات متزايدة. لذلك ، مع الخسائر في الحياة اليومية ، ينبغي الانتباه إلى شبكات توزيع الطاقة الثانوية.
أسباب انخفاض الجهد
بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى معرفة: هذا خطأ المورد الكهرباء أو المستهلك. تنشأ مشاكل الشبكة للأسباب التالية:
- ارتداء خطوط الكهرباء.
- محولات طاقة غير كافية ؛
- اختلال توازن القوة أو اختلال المرحلة.
ترتبط هذه المشاكل بالمورد ، ومن المستحيل حلها بنفسك. لفهم ما إذا كانت خطوط الجهد العالي تعمل بشكل صحيح أم لا ، سيكون عليك الاتصال بممثلي إمدادات الطاقة. سيأخذون القياسات ويضعون نتيجة.
يمكنك التأكد من أن خطأ السقوط غير متصل بالمورد بنفسك. بادئ ذي بدء ، يجدر معرفة من الجيران إذا كان لديهم مشاكل مماثلة. مقياس متعدد مناسب لقياس الجهد في الحياة اليومية. تكلفته تصل إلى 1000 روبل. إذا كان الجهاز عند مدخل الشقة يظهر جهدًا طبيعيًا ، فيجب البحث عن السبب في الشبكة المنزلية.
قد ينخفض الجهد بسبب الطول الكبير للأسلاك. عندما يتجاوز طول الشبكة 100 متر ويكون المقطع العرضي للموصلات 16 مم ، ستصبح التذبذبات منتظمة. لتصحيح الوضع ، يجب عليك تغيير الأسلاك.
الاتصالات الضعيفة هي مقاومة إضافية للتيار. لا تصل إلى الأجهزة بكميات كافية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتسبب جهات الاتصال المعيبة في حدوث ماس كهربائي وإحداث حريق. لتطبيع المؤشرات ، من الضروري استبدال قسم الطوارئ في الدائرة والاتصالات المحترقة.
قد يكون الجاني اتصالًا خاطئًا للأسلاك التي تنتقل من خطوط الكهرباء إلى المنزل. في بعض الأحيان ، على عكس متطلبات السلامة ، تقوم بتوصيل الأسلاك النحاسية بالألمنيوم أو الموصلات النحاسية بدلاً من الأطراف الملتوية. المحطات والمشابك مصنوعة من مواد منخفضة الجودة ، أو أن تاريخ انتهاء صلاحيتها قد انتهى.
ربما يكون الخطأ في الجهاز التمهيدي نفسه. في هذه الحالة ، يجب استبداله.
كيفية حساب الخسارة
عند حساب الخط الكهربائي ، يجب ألا تتجاوز انحرافات الجهد المعايير المنظمة. التقلبات المسموح بها للشبكات المنزلية أحادية الطور هي 209-231 فولت ، بالنسبة للشبكة ثلاثية الطور ، يمكن أن يختلف الجهد من 361 إلى 399 فولت.
تؤدي التقلبات في القوة الحالية واستهلاك الطاقة إلى تغيير الجهد في الموصلات الموصلة بالقرب من المستهلك. لذلك ، عند رسم مخطط الأسلاك ، من الضروري مراعاة الخسائر المسموح بها.
هناك سلكان في شبكة أحادية الطور ، لذلك يمكن العثور على انخفاض الجهد بالصيغة التالية: U = I * R، بالمقابل، R = (r * 2i) / S.
- أين ص - المقاومة ، التي تساوي مقاومة السلك ، مع مقطع عرضي 1 مم 2 وطول 1 م ؛
- أنا - يتم تحديده على أنه طول الموصل ؛
- س - قسم الكابلات.
في شبكة ثلاثية الطور ، تلغي الطاقة على أسلاك الطور بعضها البعض ، ولا يؤخذ طول الموصل المحايد في الاعتبار ، حيث لا يتدفق تيار عبره. إذا كان حمل الطور غير متساوٍ ، يتم إجراء الحساب كما هو الحال بالنسبة لشبكة أحادية الطور. بالنسبة للخطوط الطويلة ، يتم أخذ المفاعلة السعوية والحثية في الاعتبار أيضًا.
يمكن إجراء حساب السقوط باستخدام الآلة الحاسبة عبر الإنترنت ، وهناك أيضًا جداول خاصة. تظهر الأحمال الحالية المسموح بها لأنواع مختلفة من الكابلات. عند حساب المقطع العرضي للكابل ، يجب مراعاة البيانات التالية:
- مواد تصنيع الموصلات ؛
- وضع خط مخفي أو مفتوح ؛
- الحمل الحالي؛
- الظروف البيئية.
عندما يتدفق التيار عبر الكابل أو السلك أو الحافلة ، يتم تسخينها. هذه العملية تغير الخصائص الفيزيائية للموصلات. يذوب العزل ، وتسخن جهات الاتصال ، ويحترق السلك. تعتمد الموثوقية والتشغيل المستمر للتيار الكهربائي على الاختيار الصحيح للكابل.
كيفية تقليل انخفاض الجهد وتقليل فقد الكابل
من الممكن تقليل عدد الخسائر عن طريق تقليل المقاومة على كامل قسم شبكة الإمداد بالطاقة. يتم توفير التوفير من خلال طريقة إعادة التأريض صفر على كل دعم لخط الطاقة.
إن تكلفة إمداد الطاقة عن طريق خط المسافات الطويلة ، الذي تم اختياره وفقًا لانخفاض الجهد المسموح به ، أكبر من الاختيار الذي يتم عن طريق تسخين الكابل. ومع ذلك ، هناك فرصة لخفض هذه التكاليف.
- تعزيز الإمكانات الأولية لكابل الطاقة عن طريق توصيله بمحول منفصل.
- يمكنك تحقيق قيم جهد ثابت في الشبكة عن طريق تثبيت مثبت بالقرب من الحمل.
- يتم توصيل المستهلكين الذين لديهم أحمال منخفضة من 12-36 فولت من خلال محول أو مصدر طاقة.
كلما زاد طول كابل خط الكهرباء ، زادت المقاومة التي تحدث عندما يتدفق التيار عبره. من الواضح أن فقدان الجهد أعلى أيضًا. يمكنك تقليلها من خلال الجمع بين الطرق مع بعضها البعض.
- خفض التكاليف عن طريق زيادة المقطع العرضي لكابل الإمداد. لكن هذه الطريقة ستتطلب استثمارات مالية كبيرة.
- عند تطوير خطوط إمداد الطاقة ، يجب عليك اختيار أقصر مسار ممكن ، لأن الخط المستقيم أقصر دائمًا من الخط المكسور.
- مع انخفاض درجة الحرارة ، تنخفض مقاومة المعادن. تقلل صواني الكابلات ذات التهوية والتصميمات الأخرى من فقد الخط.
- يمكن تقليل الحمل إذا كان هناك العديد من مصادر الطاقة والمستهلكين.
يتم توفير التوفير عن طريق الصيانة المناسبة ومنع شبكات الطاقة - التحقق من كثافة وقوة جهات الاتصال ، باستخدام كتل طرفية موثوقة.
من الضروري تناول مسألة الحفاظ على الطاقة مع المسؤولية الكاملة. يمكن أن تؤدي مشكلة فقدان الجهد إلى تعطيل الأجهزة والأدوات باهظة الثمن. لا تهمل التدابير الأمنية ، فهي ستعادل طفرات الطاقة وتحمي الأجهزة والمعدات المنزلية في المؤسسة.
