Funcționarea aparatelor electrice este imposibilă fără anumiți parametri de rețea. Ele constau din mulți factori. Una dintre ele este rezistența conductorilor la curentul electric. Având în vedere secțiunea transversală atunci când alegeți fire sau cabluri, este necesar să se țină seama de căderea de tensiune.
Noțiuni de bază
Căderea de tensiune este o valoare reflectată în schimbarea potențialului în diferite părți ale conductorului. Curentul care curge de la sursă către sarcină își schimbă parametrii datorită rezistenței firelor, dar direcția acestuia rămâne neschimbată. Puteți măsura tensiunea cu un voltmetru:
- două dispozitive la începutul și sfârșitul liniei;
- măsurare secvențială în mai multe locuri;
- un voltmetru conectat în paralel cu cablul.
Cel mai simplu circuit este o sursă de alimentare, conductor, sarcină. Un exemplu ar fi o lampă incandescentă conectată la o priză de 220 V. Dacă măsurați tensiunea pe lampă cu un dispozitiv, aceasta va fi puțin mai mică. O rezistență a apărut pe rezistența lămpii.
Tensiunea sau căderea de tensiune într-o secțiune de circuit poate fi calculată folosind legea lui Ohm conform formulei U = IRUnde:
- U - tensiunea electrică (volți);
- eu - puterea curentului în conductor (amperii);
- R - rezistența circuitului sau a elementelor acestuia (ohmi).
Cunoscând orice două cantități, puteți calcula a treia. În acest caz, este necesar să se țină seama de tipul de curent - alternativ sau constant. Dacă circuitul are mai multe rezistențe conectate paralele, calculul este ceva mai complicat.
Rezultat sub tensiune
Un fenomen comun este atunci când tensiunea de intrare este determinată sub norma stabilită. Tunderea pe lungimea cablului are loc datorită trecerii curentului ridicat, ceea ce determină o creștere a rezistenței. De asemenea, pierderile cresc pe liniile lungi, ceea ce este tipic pentru zonele rurale.
Conform reglementărilor, pierderile de la transformator la secțiunea cea mai îndepărtată nu trebuie să depășească 9%. Rezultatul devierii parametrilor de la normă poate fi următorul:
- defecțiune a instalațiilor și echipamentelor volatile, iluminat;
- defectarea aparatelor electrice la tensiuni mici de intrare;
- reducerea cuplului la pornirea motorului electric sau a instalației compresorului;
- curentul de pornire duce la supraîncălzirea și oprirea motorului;
- încărcarea curentă neuniformă la începutul liniei și la capătul de la distanță;
- dispozitivele de iluminat funcționează la soare;
- pierderea de electricitate, subutilizarea energiei curente.
Caracteristicile și parametrii de funcționare ai aparatelor electrice se schimbă. De exemplu, datorită puterii slabe, timpul pentru încălzirea apei cu un cazan crește. Reducerea tensiunii duce la defecțiuni ale aparatelor electronice.
În modul de funcționare, pierderile de tensiune în cablu pot fi de până la 5%. Această valoare este acceptabilă pentru rețelele din industria energetică, deoarece curenții de mare putere sunt livrați pe distanțe lungi. Aceste linii sunt supuse unor cerințe sporite. Prin urmare, cu pierderi în viața de zi cu zi, ar trebui acordată atenție rețelelor secundare de distribuție a energiei.
Motivele căderii de tensiune
În primul rând, trebuie să înțelegeți: acesta este vina furnizorului de energie electrică sau a consumatorului. Problemele de rețea apar din următoarele motive:
- uzura liniilor electrice;
- transformatoare de putere insuficiente;
- dezechilibru de putere sau dezechilibru de fază.
Aceste probleme sunt legate de furnizor, este imposibil să le rezolvi singur. Pentru a înțelege dacă liniile de înaltă tensiune funcționează corect sau nu, va trebui să apelați reprezentanții furnizării de energie. Vor lua măsurători și vor trage o concluzie.
Vă puteți asigura că defectul căderii nu este conectat singur la furnizor. În primul rând, merită să aflați de la vecini dacă au probleme similare. Un multimetru este potrivit pentru măsurarea tensiunii în viața de zi cu zi. Costul său este de până la 1000 de ruble. Dacă dispozitivul de la intrarea în apartament prezintă tensiune normală, cauza trebuie căutată în rețeaua de domiciliu.
Tensiunea poate scădea din cauza lungimii mari a cablajului. Când lungimea rețelei depășește 100 de metri și secțiunea transversală a conductorilor este de 16 mm, oscilațiile vor deveni regulate. Pentru a corecta situația, trebuie să schimbați cablarea.
Contactele slabe reprezintă o rezistență suplimentară la curent. Nu ajunge la dispozitive în cantități suficiente. În plus, contactele defecte pot provoca un scurtcircuit și pot provoca un incendiu. Pentru a normaliza indicatorii, este necesară înlocuirea secțiunii de urgență a circuitului și a contactelor arse.
Vinovatul poate fi o conexiune greșită a firelor care merg de la liniile electrice la casă. Uneori, contrar cerințelor de siguranță, conectează firele de cupru la aluminiu sau conductoarele de cupru sunt conectate în loc de bornele răsucite. Terminalele și clemele sunt fabricate din materiale de calitate scăzută sau data expirării lor a expirat.
Poate că vina este în aparatul introductiv în sine. În acest caz, ar trebui înlocuit.
Cum se calculează pierderile
La calcularea liniei electrice, abaterile de tensiune nu trebuie să depășească normele reglementate. Fluctuațiile admise pentru rețelele monofazate gospodărești sunt de 209–231 V, pentru o rețea trifazată, tensiunea poate varia de la 361 la 399 V.
Fluctuațiile de putere curentă și consumul de energie determină o modificare a tensiunii în conductoarele conductoare din apropierea consumatorului. Prin urmare, la întocmirea diagramei de cabluri, este necesar să se țină seama de pierderile admise.
Există două fire într-o rețea monofazată, deci căderea de tensiune poate fi găsită după următoarea formulă: U = I * R, in schimb, R = (r * 2i) / S.
- Unde r - rezistivitate, care este egală cu rezistența sârmei, cu o secțiune transversală de 1 mm2 și o lungime de 1 m;
- eu - desemnat ca lungimea conductorului;
- S - secțiunea cablurilor.
Într-o rețea trifazată, puterea firelor de fază se anulează reciproc, iar lungimea conductorului neutru nu este luată în considerare, deoarece nu circulă curent prin ea. Dacă sarcina de fază este inegală, calculul se efectuează ca în cazul unei rețele monofazate. Pentru liniile lungi, în plus, este luată în considerare reactanța capacitivă și inductivă.
Calculul toamnei se poate efectua folosind calculatorul online, există și tabele speciale. Acestea arată încărcările de curent admise pentru diferite tipuri de cabluri. La calcularea secțiunii transversale a cablurilor, trebuie luate în considerare următoarele date:
- material de fabricare a conductoarelor;
- așezare de linie ascunsă sau deschisă;
- sarcina curenta;
- conditii de mediu.
Când curentul curge prin cablu, sârmă sau autobuz, acestea sunt încălzite. Acest proces schimbă proprietățile fizice ale conductorilor. Izolația se topește, contactele se supraîncălzesc, se ard firele. Fiabilitatea și funcționarea neîntreruptă a rețelei depind de selectarea corectă a cablului.
Cum se reduce căderea de tensiune și se reduce pierderea de cablu
Este posibilă reducerea pierderilor prin reducerea rezistenței pe întreaga secțiune a rețelei de alimentare. Economiile sunt obținute prin metoda reamplificării zero pe fiecare suport al liniei electrice.
Costul alimentării cu o linie lungă, selectat în funcție de scăderea de tensiune admisă, este mai mare decât alegerea făcută prin încălzirea cablului. Cu toate acestea, există posibilitatea de a reduce aceste costuri.
- Consolidarea potențialului inițial al cablului de alimentare prin conectarea acestuia la un transformator separat.
- Puteți obține valori constante de tensiune în rețea, instalând un stabilizator lângă sarcină.
- Consumatorii cu sarcini reduse de 12–36 V sunt conectați printr-un transformator sau o sursă de alimentare.
Cu cât cablul liniei de alimentare este mai lung, cu atât este mai mare rezistența care apare atunci când circulă curent prin el. Evident, pierderea de tensiune este, de asemenea, mai mare. Le puteți reduce combinând metode între ele.
- Reduceți costurile prin creșterea secțiunii transversale a cablului de alimentare. Dar această metodă va necesita investiții financiare mari.
- Când dezvoltați linii de alimentare cu energie, ar trebui să alegeți cea mai scurtă cale posibilă, deoarece o linie dreaptă este întotdeauna mai scurtă decât o linie întreruptă.
- Odată cu scăderea temperaturii, rezistența metalelor scade. Tavile de cabluri ventilate și alte modele reduc pierderea liniei.
- Reducerea sarcinii este posibilă dacă există numeroase surse de energie și consumatori.
Economiile sunt asigurate de întreținerea și prevenirea corespunzătoare a rețelelor electrice - verificarea densității și rezistenței contactelor, folosind blocuri terminale fiabile.
Este necesar să abordăm problema conservării energiei cu întreaga responsabilitate. Problema pierderilor de tensiune poate dezactiva aparate, scule scumpe. Nu neglijați măsurile de securitate, ele vor neutraliza supratensiunile și vor proteja aparatele și echipamentele de uz casnic din întreprindere.
