A operação de aparelhos elétricos é impossível sem determinados parâmetros de rede. Eles consistem em muitos fatores. Um deles é a resistência dos condutores à corrente elétrica. Dada a seção transversal ao escolher fios ou cabos, é necessário levar em consideração a queda de tensão.
Conceitos Básicos
A queda de tensão é um valor refletido na mudança de potencial em diferentes partes do condutor. A corrente que flui da fonte em direção à carga altera seus parâmetros devido à resistência dos fios, mas sua direção permanece inalterada. Você pode medir a tensão com um voltímetro:
- dois dispositivos no início e no final da linha;
- medição seqüencial em vários locais;
- um voltímetro conectado em paralelo ao cabo.
O circuito mais simples é uma fonte de energia, condutor, carga. Um exemplo seria uma lâmpada incandescente conectada a uma tomada de 220 V. Se você medir a tensão na lâmpada com um dispositivo, ela será um pouco menor. Surgiu uma queda na resistência da lâmpada.
A tensão ou queda de tensão em uma seção do circuito podem ser calculadas usando a lei de Ohm, de acordo com a fórmula U = IROnde:
- você - tensão elétrica (volts);
- Eu - resistência atual no condutor (amperes);
- R - resistência do circuito ou de seus elementos (ohms).
Conhecendo duas quantidades, você pode calcular a terceira. Nesse caso, é necessário levar em consideração o tipo de corrente - alternada ou constante. Se o circuito tiver várias resistências conectadas em paralelo, o cálculo é um pouco mais complicado.
Resultado de subtensão
Um fenômeno comum é quando a tensão de entrada é determinada abaixo da norma estabelecida. A flacidez ao longo do comprimento do cabo ocorre devido à passagem de alta corrente, o que causa um aumento na resistência. Além disso, as perdas aumentam em linhas longas, o que é típico para áreas rurais.
De acordo com os regulamentos, as perdas do transformador para a seção mais remota não devem exceder 9%. O resultado do desvio dos parâmetros da norma pode ser o seguinte:
- mau funcionamento de instalações e equipamentos voláteis, iluminação;
- falha de aparelhos elétricos em baixas tensões de entrada;
- redução de torque ao iniciar uma instalação de motor elétrico ou compressor;
- a corrente de partida leva ao superaquecimento e ao desligamento do motor;
- carga de corrente irregular no início da linha e na extremidade remota;
- dispositivos de iluminação trabalham ao sol;
- perda de eletricidade, subutilização da energia atual.
As características e os parâmetros operacionais dos aparelhos elétricos estão mudando. Por exemplo, devido à baixa potência, o tempo para aquecer a água com uma caldeira aumenta. Reduzir a tensão leva a falhas nos componentes eletrônicos.
No modo de operação, as perdas de tensão no cabo podem ser de até 5%. Esse valor é aceitável para redes do setor de energia, pois altas correntes de energia são fornecidas por longas distâncias. Essas linhas estão sujeitas a requisitos maiores. Portanto, com as perdas na vida cotidiana, deve-se prestar atenção às redes secundárias de distribuição de energia.
Razões para queda de tensão
Primeiro de tudo, você precisa entender: isso é culpa do fornecedor ou do consumidor de eletricidade. Os problemas de rede surgem pelos seguintes motivos:
- desgaste de linhas de energia;
- transformadores de potência insuficientes;
- desequilíbrio de potência ou desequilíbrio de fase.
Esses problemas estão relacionados ao fornecedor, é impossível resolvê-los você mesmo. Para entender se as linhas de alta tensão estão funcionando corretamente ou não, você precisará ligar para os representantes da fonte de energia. Eles farão medições e chegarão a uma conclusão.
Você pode garantir que a falha da queda não esteja conectada ao fornecedor. Antes de tudo, vale a pena descobrir junto aos vizinhos se eles têm problemas semelhantes. Um multímetro é adequado para medir a tensão na vida cotidiana. Seu custo é de até 1000 rublos. Se o dispositivo na entrada do apartamento mostrar tensão normal, a causa deve ser procurada na rede doméstica.
A tensão pode cair devido ao grande comprimento da fiação. Quando o comprimento da rede exceder 100 metros e a seção transversal dos condutores for 16 mm, as oscilações se tornarão regulares. Para corrigir a situação, você precisa alterar a fiação.
Contatos fracos são uma resistência adicional à corrente. Não chega aos dispositivos em quantidades suficientes. Além disso, contatos defeituosos podem causar um curto-circuito e causar um incêndio. Para normalizar os indicadores, é necessário substituir a seção de emergência do circuito e contatos queimados.
O culpado pode ser uma conexão incorreta de fios que vão das linhas de energia à casa. Às vezes, contrariamente aos requisitos de segurança, eles conectam fios de cobre a alumínio ou fios de cobre são conectados em vez de terminais torcidos. Os terminais e grampos são feitos de materiais de baixa qualidade ou a data de vencimento expirou.
Talvez a falha esteja no próprio aparelho introdutório. Nesse caso, ele deve ser substituído.
Como calcular perdas
Ao calcular a linha elétrica, os desvios de tensão não devem exceder as normas regulamentadas. As flutuações permitidas para redes monofásicas domésticas são 209–231V, para uma rede trifásica, a tensão pode variar de 361 a 399 V.
As flutuações na força atual e no consumo de energia levam a uma mudança na tensão nos condutores condutores próximos ao consumidor. Portanto, ao elaborar o diagrama de fiação, é necessário levar em consideração as perdas permitidas.
Como existem dois fios em uma rede monofásica, a queda de tensão pode ser encontrada pela seguinte fórmula: U = I * R, por sua vez, R = (r * 2i) / S.
- Onde r - resistividade igual à resistência do fio, com seção transversal de 1 mm2 e comprimento de 1 m;
- Eu - designado como o comprimento do condutor;
- S - seção do cabo.
Em uma rede trifásica, a energia dos fios da fase se cancela e o comprimento do condutor neutro não é levado em consideração, pois nenhuma corrente flui através dele. Se a carga de fase for irregular, o cálculo é realizado como para uma rede monofásica. Para linhas longas, a reatância capacitiva e indutiva também são levadas em consideração.
O cálculo da queda pode ser realizado usando a calculadora on-line, também existem tabelas especiais. Eles mostram as cargas de corrente permitidas para diferentes tipos de cabos. Ao calcular a seção transversal do cabo, os seguintes dados devem ser levados em consideração:
- material de fabricação de condutores;
- colocação de linhas ocultas ou abertas;
- carga atual;
- condições ambientais.
Quando a corrente flui através do cabo, fio ou barramento, eles são aquecidos. Este processo altera as propriedades físicas dos condutores. O isolamento derrete, os contatos superaquecem, o fio queima. A confiabilidade e a operação ininterrupta da rede elétrica dependem da seleção correta do cabo.
Como reduzir a queda de tensão e reduzir a perda de cabos
É possível reduzir o número de perdas, reduzindo a resistência em toda a seção da rede de fornecimento de energia. A economia é dada pelo método de restabelecer o zero em cada suporte da linha de energia.
O custo da fonte de alimentação por uma linha longa, selecionada de acordo com a queda de tensão permitida, é maior que a escolha feita pelo aquecimento do cabo. No entanto, há uma oportunidade de reduzir esses custos.
- Reforce o potencial inicial do cabo de alimentação conectando-o a um transformador separado.
- Você pode obter valores de tensão constantes na rede instalando um estabilizador próximo à carga.
- Consumidores com baixas cargas de 12 a 36 V são conectados através de um transformador ou fonte de alimentação.
Quanto maior o cabo da linha de energia, maior a resistência que ocorre quando a corrente flui através dele. Obviamente, a perda de tensão também é maior. Você pode reduzi-los combinando métodos entre si.
- Reduza os custos aumentando a seção transversal do cabo de alimentação. Mas esse método exigirá grandes investimentos financeiros.
- Ao desenvolver linhas de suprimento de energia, você deve escolher o caminho mais curto possível, pois uma linha reta é sempre menor que uma linha quebrada.
- Com a diminuição da temperatura, a resistência dos metais diminui. Bandejas de cabos ventiladas e outros modelos reduzem a perda de linha.
- Reduzir a carga é possível se houver muitas fontes de energia e consumidores.
A economia é proporcionada pela manutenção e prevenção adequadas das redes elétricas - verificando a densidade e a força dos contatos, usando blocos de terminais confiáveis.
É necessário abordar a questão da conservação de energia com total responsabilidade. O problema da perda de tensão pode desativar aparelhos, ferramentas caras. Não negligencie as medidas de segurança, elas neutralizam os surtos de energia e protegem os eletrodomésticos e equipamentos da empresa.
