Prevádzka elektrických zariadení nie je možná bez určitých sieťových parametrov. Pozostávajú z mnohých faktorov. Jedným z nich je odpor vodičov proti elektrickému prúdu. Vzhľadom na prierez pri výbere vodičov alebo káblov je potrebné zohľadniť pokles napätia.
Základné pojmy
Úbytok napätia je hodnota, ktorá sa odráža v zmene potenciálu v rôznych častiach vodiča. Prúd tečúci zo zdroja smerom k záťaži mení svoje parametre v dôsledku odporu vodičov, ale jeho smer zostáva nezmenený. Napätie môžete merať pomocou voltmetra:
- dve zariadenia na začiatku a na konci vedenia;
- sekvenčné meranie na viacerých miestach;
- voltmeter pripojený paralelne s káblom.
Najjednoduchším obvodom je zdroj energie, vodič, záťaž. Príkladom by mohla byť žiarovka zapojená do zásuvky 220 V. Ak zmeriate napätie na žiarovke pomocou zariadenia, bude o niečo nižšie. Na odpor žiarovky sa objavila kvapka.
Úbytok alebo pokles napätia v časti obvodu sa môže vypočítať podľa Ohmovho zákona podľa vzorca U = IRkde:
- U - elektrické napätie (volty);
- ja - prúdová sila vo vodiči (ampéry);
- R - odpor obvodu alebo jeho prvkov (ohmy).
Ak viete akékoľvek dve veličiny, môžete vypočítať tretie. V takom prípade je potrebné zohľadniť druh prúdu - striedavý alebo konštantný. Ak má obvod niekoľko paralelne zapojených odporov, je výpočet trochu komplikovanejší.
Výsledok podpätia
Bežným javom je, keď je vstupné napätie stanovené pod stanovenou normou. K priehybu po celej dĺžke kábla dochádza kvôli priechodu vysokého prúdu, čo spôsobuje zvýšenie odporu. Straty sa zvyšujú aj na dlhých tratiach, ktoré sú typické pre vidiecke oblasti.
Podľa predpisov by straty z transformátora do najvzdialenejšej časti nemali prekročiť 9%. Výsledok odchýlky parametrov od normy môže byť nasledujúci:
- porucha prchavých zariadení a vybavenia, osvetlenie;
- porucha elektrických spotrebičov pri nízkom vstupnom napätí;
- zníženie krútiaceho momentu pri spustení inštalácie elektromotora alebo kompresora;
- štartovací prúd vedie k prehriatiu a vypnutiu motora;
- nerovnomerné aktuálne zaťaženie na začiatku vedenia a na vzdialenom konci;
- osvetľovacie zariadenia pracujú na slnku;
- strata elektriny, nedostatočné využitie prúdu.
Vlastnosti a prevádzkové parametre elektrických spotrebičov sa menia. Napríklad z dôvodu slabého výkonu sa zvyšuje čas na ohrev vody pomocou kotla. Zníženie napätia vedie k poruchám v elektronike.
V prevádzkovom režime môžu byť straty napätia v kábli až 5%. Táto hodnota je prijateľná pre energetické odvetvia, pretože vysoké prúdy sa dodávajú na veľké vzdialenosti. Tieto trate podliehajú zvýšeným požiadavkám. Preto by sa so stratami v každodennom živote mala venovať pozornosť sieťam sekundárnej distribúcie energie.
Dôvody poklesu napätia
Najskôr musíte pochopiť: je to chyba dodávateľa elektriny alebo spotrebiteľa. Problémy so sieťou vznikajú z týchto dôvodov:
- opotrebenie elektrického vedenia;
- nedostatočné výkonové transformátory;
- nerovnováha výkonu alebo fázová nerovnováha.
Tieto problémy súvisia s dodávateľom, nie je možné ich vyriešiť sami. Aby ste pochopili, či vedenia vysokého napätia fungujú správne alebo nie, musíte zavolať zástupcov dodávok energie. Vykonajú merania a vypracujú záver.
Môžete sa ubezpečiť, že porucha pádu nie je spojená s dodávateľom sami. Predovšetkým je potrebné zistiť od susedov, či majú podobné problémy. Multimeter je vhodný na meranie napätia v každodennom živote. Jeho cena je až 1000 rubľov. Ak zariadenie pri vstupe do bytu vykazuje normálne napätie, je potrebné zistiť príčinu v domácej sieti.
Napätie môže klesnúť kvôli veľkej dĺžke vedenia. Keď dĺžka siete presiahne 100 metrov a prierez vodičov je 16 mm, kmity sa stanú pravidelnými. Ak chcete situáciu napraviť, musíte zmeniť zapojenie.
Slabé kontakty sú ďalším odporom proti prúdu. Neprichádza k zariadeniam v dostatočnom množstve. Okrem toho môžu chybné kontakty spôsobiť skrat a spôsobiť požiar. Na normalizáciu indikátorov je potrebné vymeniť núdzovú časť obvodu a spálené kontakty.
Vinníkom môže byť nesprávne pripojenie vodičov vedených z elektrického vedenia do domu. Niekedy, na rozdiel od bezpečnostných požiadaviek, spájajú medené drôty s hliníkovými alebo medenými vodičmi namiesto krútených koncoviek. Terminály a svorky sú vyrobené z materiálov nízkej kvality alebo uplynula ich doba použiteľnosti.
Možno chyba spočíva v samotnom úvodnom aparáte. V takom prípade by sa mal vymeniť.
Ako vypočítať straty
Pri výpočte elektrického vedenia by odchýlky napätia nemali prekročiť regulované normy. Prípustné výkyvy v jednofázových sieťach pre domácnosť sú 209–231V, pre trojfázovú sieť sa napätie môže meniť od 361 do 399 V.
Kolísanie sily prúdu a spotreby energie vedie k zmene napätia vo vodivých vodičoch v blízkosti spotrebiteľa. Preto pri zostavovaní schémy zapojenia je potrebné zohľadniť prípustné straty.
V jednofázovej sieti sú dva vodiče, takže pokles napätia možno nájsť podľa tohto vzorca: U = I * R, na druhej strane, R = (r * 2i) / S.
- Kde r - odpor, ktorý sa rovná odporu drôtu, s prierezom 1 mm2 a dĺžkou 1 m;
- ja - označené ako dĺžka vodiča;
- S - časť kábla.
V trojfázovej sieti sa napájanie fázových vodičov navzájom ruší a dĺžka neutrálneho vodiča sa nezohľadňuje, pretože ním preteká žiadny prúd. Ak je fázové zaťaženie nerovnomerné, výpočet sa vykoná ako pre jednofázovú sieť. V prípade dlhých vedení sa dodatočne zohľadňuje kapacitná a induktívna reaktancia.
Výpočet pádu je možné vykonať pomocou online kalkulačky, existujú aj špeciálne tabuľky. Zobrazujú povolené prúdové zaťaženie pre rôzne typy káblov. Pri výpočte prierezu kábla by sa mali zohľadniť tieto údaje:
- materiál na výrobu vodičov;
- položenie skrytých alebo otvorených čiar;
- aktuálne zaťaženie;
- podmienky životného prostredia.
Ak prúdi cez kábel, drôt alebo autobus, prúd sa zahrieva. Tento proces mení fyzikálne vlastnosti vodičov. Izolácia sa topí, prehrieva sa kontakt, vyhorí drôt. Spoľahlivosť a nepretržitá prevádzka siete závisí od správneho výberu kábla.
Ako znížiť úbytok napätia a znížiť straty káblov
Je možné znížiť počet strát znížením odporu v celej časti napájacej siete. Úspory sú dané metódou opätovného uzemnenia nuly na každej podpore elektrického vedenia.
Náklady na napájanie dlhým vedením, ktoré sa vyberie podľa povoleného poklesu napätia, sú vyššie ako výber pri zahrievaní kábla. Napriek tomu existuje možnosť tieto náklady znížiť.
- Posilnite počiatočný potenciál napájacieho kábla jeho pripojením k samostatnému transformátoru.
- Hodnoty konštantného napätia v sieti môžete dosiahnuť inštaláciou stabilizátora blízko záťaže.
- Spotrebitelia s nízkym zaťažením 12–36 V sú pripojení prostredníctvom transformátora alebo napájacieho zdroja.
Čím je kábel elektrického vedenia dlhší, tým väčší je odpor, ktorý ním prúdi. Úbytok napätia je samozrejme tiež vyšší. Môžete ich znížiť kombináciou metód navzájom.
- Znížte náklady zväčšením prierezu napájacieho kábla. Táto metóda si však bude vyžadovať veľké finančné investície.
- Pri vývoji prívodných vedení energie by ste mali zvoliť najkratšiu možnú cestu, pretože priamka je vždy kratšia ako prerušovaná čiara.
- S klesajúcou teplotou klesá odpor kovov. Odvzdušnené káblové žľaby a ďalšie vyhotovenia znižujú straty na vedení.
- Zníženie zaťaženia je možné, ak existuje veľa zdrojov energie a spotrebiteľov.
Úspory sa zabezpečujú riadnou údržbou a prevenciou energetických sietí - kontrolou hustoty a sily kontaktov pomocou spoľahlivých svorkových blokov.
K otázke úspory energie je potrebné pristupovať s plnou zodpovednosťou. Problém straty napätia môže vyradiť drahé prístroje, nástroje. Nezanedbávajte bezpečnostné opatrenia, neutralizujú prepätia a chránia domáce spotrebiče a zariadenia v podniku.
