הפעלת מכשירי חשמל בלתי אפשרית ללא פרמטרים מסוימים ברשת. הם מורכבים מגורמים רבים. אחד מהם הוא ההתנגדות של המוליכים לזרם חשמלי. בהתחשב בחתך רוחב בעת בחירת חוטים או כבלים, יש לקחת בחשבון את צניחת המתח.
מושגי יסוד
ירידת המתח היא ערך המשתקף בשינוי הפוטנציאל בחלקים שונים של המוליך. הזרם הזורם מהמקור לכיוון העומס משנה את הפרמטרים שלו בגלל ההתנגדות של החוטים, אך הכיוון שלו נשאר ללא שינוי. אתה יכול למדוד את המתח עם מד מתח:
- שני מכשירים בתחילת הקו ובסוף;
- מדידה רציפה במספר מקומות;
- מד מתח המחובר במקביל לכבל.
המעגל הפשוט ביותר הוא מקור כוח, מוליך, עומס. דוגמה לכך היא מנורת ליבון המחוברת לשקע 220 וולט. אם תמדדו את המתח על המנורה באמצעות מכשיר, הוא יהיה מעט נמוך יותר. טיפה עלתה בהתנגדות המנורה.
ניתן לחשב את המתח או ירידת המתח בקטע מעגלים באמצעות החוק של אוהם על פי הנוסחה U = IRאיפה:
- U - מתח חשמלי (וולט);
- אני - חוזק זרם במוליך (אמפר);
- ר - התנגדות של המעגל או האלמנטים שלו (אוהם).
לדעת שני כמויות כלשהן, אתה יכול לחשב את השלישי. במקרה זה, יש לקחת בחשבון את סוג הזרם - לסירוגין או קבוע. אם למעגל מספר התנגדות מחוברת במקביל, החישוב מורכב מעט יותר.
תוצאה של מתח
תופעה נפוצה היא כאשר מתח הכניסה נקבע מתחת לנורמה שנקבעה. נפילה לאורך הכבל מתרחשת עקב מעבר של זרם גבוה הגורם לעלייה בהתנגדות. כמו כן, ההפסדים גדלים בקווים ארוכים, האופייניים לאזורים כפריים.
על פי התקנות, הפסדים מהשנאי לקטע המרוחק ביותר לא יעלו על 9%. התוצאה של סטיית הפרמטרים מהנורמה יכולה להיות כדלקמן:
- תקלה במתקנים וציוד נדיפים, תאורה;
- כשל במכשירי חשמל במתח קלט נמוך;
- הפחתת מומנט בעת הפעלת מנוע חשמלי או התקנת מדחס;
- התחלת זרם מובילה לחימום יתר וכיבוי המנוע;
- עומס זרם לא אחיד בתחילת הקו ובקצה המרוחק;
- מכשירי תאורה עובדים בשמש;
- אובדן חשמל, שימוש מופרז בכוח זרם.
המאפיינים ופרמטרי ההפעלה של מכשירי חשמל משתנים. לדוגמא, בגלל כוח חלש, זמן חימום המים עם הדוד עולה. הפחתת מתח מובילה לתקלות באלקטרוניקה.
במצב הפעלה, הפסדי מתח בכבל יכולים להיות עד 5%. ערך זה מקובל על רשתות תעשיית הכוח, שכן זרמים בעלי עוצמה גבוהה מועברים על פני מרחקים ארוכים. קווים אלו כפופים לדרישות מוגברות. לכן, עם הפסדים בחיי היומיום, יש לשים לב לרשתות חלוקת אנרגיה משניות.
הסיבות לירידות מתח
ראשית כל, עליכם להבין: זו אשמתו של ספק החשמל או הצרכן. בעיות רשת מתעוררות מהסיבות הבאות:
- בלאי קווי חשמל;
- שנאי כוח לא מספיקים;
- חוסר איזון בין כוח או חוסר איזון בין שלב.
בעיות אלה קשורות לספק, אי אפשר לפתור אותן בעצמך. כדי להבין אם קווי המתח הגבוה עובדים נכון או לא, יהיה עליכם להתקשר לנציגי אספקת האנרגיה. הם יבצעו מדידות ויקבעו מסקנה.
אתה יכול לוודא שאשמת הנפילה אינה קשורה לספק עצמך. ראשית, כדאי לברר מהשכנים אם יש להם בעיות דומות. מולטימטר מתאים למדידת מתח בחיי היומיום. עלותו היא עד 1000 רובל. אם המכשיר בכניסה לדירה מציג מתח רגיל, יש לחפש את הגורם ברשת הביתית.
המתח עשוי לרדת בגלל האורך הגדול של החיווט. כאשר אורך הרשת עולה על 100 מטרים וחתך הרוחב של המוליכים הוא 16 מ"מ, התנודות יהפכו לקבועות. כדי לתקן את המצב, עליכם לשנות את החיווט.
אנשי קשר חלשים הם עמידות נוספת לזרם. זה לא מגיע למכשירים בכמויות מספיקות. בנוסף, קשרים לקויים עלולים לגרום לקצר ולגרום לשריפה. כדי לנרמל את המחוונים, יש צורך להחליף את חלק החירום של המעגל ואת אנשי הקשר השרופים.
האשם יכול להיות חיבור שגוי של חוטים העוברים מקווי החשמל לבית. לפעמים, בניגוד לדרישות הבטיחות, הם מחברים חוטי נחושת לאלומיניום או חוטי נחושת מחוברים במקום מסופים מעוותים. המסופים והמהדקים עשויים מחומרים באיכות נמוכה, או שתאריך התפוגה שלהם פג.
אולי התקלה טמונה במנגנון ההיכרות עצמו. במקרה זה, יש להחליפו.
כיצד לחשב הפסדים
בעת חישוב הקו החשמלי, סטיות המתח לא צריכות לחרוג מהנורמות המוסדרות. תנודות מותרות לרשתות חד-פאזיות ביתיות הן 209–231 וולט, עבור רשת תלת פאזית המתח יכול להשתנות בין 361 ל- 399 V.
תנודות בחוזק הנוכחי ובצריכת החשמל מביאות לשינוי מתח במוליכים המוליכים ליד הצרכן. לפיכך, בעת עריכת תרשים החיווט, יש לקחת בחשבון הפסדים המותרים.
ישנם שני חוטים ברשת חד פאזית, כך שניתן למצוא את ירידת המתח על ידי הנוסחה הבאה: U = I * R, בתורו, R = (r * 2i) / S.
- איפה r - התנגדות, השווה להתנגדות החוט, עם חתך רוחב של 1 מ"מ 2 ואורך של 1 מ ';
- אני - מיועד כאורך המוליך;
- ס - קטע כבלים.
ברשת תלת פאזית, ההספק על חוטי הפאז מבטל זה את זה, ולא נלקח בחשבון אורך המוליך הנייטרלי, מכיוון שאף זרם לא זורם דרכו. אם עומס הפאזות אינו אחיד, החישוב מתבצע כמו עבור רשת חד פאזית. עבור תורים ארוכים נלקחים בחשבון גם תגובת יכולת אינדוקטיבית.
את חישוב הנפילה ניתן לבצע באמצעות המחשבון המקוון, יש גם טבלאות מיוחדות. הם מראים את עומסי הזרם המותרים לסוגים שונים של כבלים. בעת חישוב חתך הכבלים, יש לקחת בחשבון את הנתונים הבאים:
- חומר לייצור מוליכים;
- הנחת קו נסתרת או פתוחה;
- עומס נוכחי;
- תנאים סביבתיים.
כאשר זרם זורם דרך הכבל, החוט או האוטובוס, הם מחוממים. תהליך זה משנה את המאפיינים הפיזיים של המוליכים. בידוד נמס, אנשי קשר מחממים יתר על המידה, חוטים שורפים. האמינות והפעולה ללא הפרעה של החשמל תלויות בבחירה הנכונה של הכבל.
כיצד להפחית את ירידת המתח ולהקטין את אובדן הכבלים
אפשר להפחית את מספר ההפסדים על ידי הפחתת ההתנגדות בכל החלק של רשת אספקת החשמל. החיסכון ניתן בשיטת ההארקה מחדש של אפס על כל תמיכה בקו הכוח.
עלות אספקת החשמל על ידי קו ארוך שנבחרה על פי ירידת המתח המותרת, גדולה יותר מהבחירה שעושה חימום הכבל. עם זאת יש הזדמנות להפחית עלויות אלה.
- חיזקו את הפוטנציאל הראשוני של כבל החשמל על ידי חיבורו לשנאי נפרד.
- אתה יכול להשיג ערכי מתח קבועים ברשת על ידי התקנת מייצב ליד העומס.
- צרכנים עם עומסים נמוכים של 12–36 וולט מחוברים דרך שנאי או ספק כוח.
ככל שכבל קו החשמל ארוך יותר, כך ההתנגדות המתרחשת כאשר זרם דרכו עוברת. ברור שגם אובדן המתח גבוה יותר. אתה יכול להפחית אותם על ידי שילוב של שיטות זה עם זה.
- הפחת עלויות על ידי הגדלת חתך הכבל של האספקה. אולם שיטה זו תדרוש השקעות כספיות גדולות.
- בעת פיתוח קווי אספקת אנרגיה, עליכם לבחור את הנתיב הקצר ביותר האפשרי, מכיוון שקו ישר תמיד קצר מקו שבור.
- עם ירידה בטמפרטורה, העמידות של מתכות פוחתת. מגשי כבלים מאווררים ועיצובים אחרים מפחיתים את אובדן הקווים.
- הפחתת העומס אפשרית אם ישנם מקורות כוח רבים וצרכנים.
החיסכון ניתן באמצעות תחזוקה נכונה ומניעת רשתות חשמל - בדיקת צפיפות וחוזק המגעים, שימוש בלוקי מסוף אמינים.
יש לגשת לסוגיית שימור האנרגיה באחריות מלאה. בעיית אובדן המתח יכולה להשבית מכשירים יקרים, כלים. אל תזניחו את אמצעי האבטחה, הם ינטרלו את מתחי החשמל ויגנו על מכשירים וציוד ביתי בארגון.
