Drift av elektriska apparater är omöjligt utan vissa nätverksparametrar. De består av många faktorer. En av dem är ledarnas motstånd mot elektrisk ström. Med tanke på tvärsnittet när du väljer ledningar eller kablar är det nödvändigt att ta hänsyn till spänningsfallet.
Grundläggande koncept
Spänningsfallet är ett värde som återspeglas i potentialförändringen i olika delar av ledaren. Strömmen som strömmar från källan mot lasten ändrar dess parametrar på grund av trådens motstånd, men dess riktning förblir oförändrad. Du kan mäta spänningen med en voltmeter:
- två enheter i början och slutet av linjen;
- sekventiell mätning på flera platser;
- en voltmeter ansluten parallellt med kabeln.
Den enklaste kretsen är en kraftkälla, ledare, last. Ett exempel är en glödlampa som är ansluten till ett uttag på 220 V. Om du mäter spänningen på lampan med en enhet kommer den att vara något lägre. En droppe uppstod på lampans motstånd.
Spänningen eller spänningsfallet i en kretsdel kan beräknas med Ohms lag enligt formeln U = IRvar:
- U - elektrisk spänning (volt);
- jag - strömstyrka i ledaren (ampere);
- R - Kretsens eller dess element (ohm) motstånd.
Genom att känna till två kvantiteter kan du beräkna den tredje. I detta fall är det nödvändigt att ta hänsyn till typen av ström - växelvis eller konstant. Om kretsen har flera parallellt anslutna motstånd är beräkningen något mer komplicerad.
Undervoltsresultat
Ett vanligt fenomen är när ingångsspänningen bestäms under den fastställda normen. Böjning längs kabelns längd inträffar på grund av hög ström, vilket orsakar en ökning av motståndet. Förlusterna ökar också på långa linjer, vilket är typiskt för landsbygden.
Enligt föreskrifterna bör förluster från transformatorn till den mest avlägsna sektionen inte överstiga 9%. Resultatet av parametrarnas avvikelse från normen kan vara följande:
- fel på flyktiga installationer och utrustning, belysning;
- fel på elektriska apparater vid låga ingångsspänningar;
- vridmomentreduktion vid start av en elmotor eller kompressorinstallation;
- startström leder till överhettning och motorstängning;
- ojämn strömbelastning i början av linjen och vid fjärränden;
- belysningsanordningar fungerar i solen;
- elförlust, underutnyttjande av ström.
Egenskaperna och driftsparametrarna för elektriska apparater förändras. Till exempel på grund av svag kraft ökar tiden för att värma vattnet med en panna. Minska spänningen leder till fel i elektroniken.
I driftläge kan spänningsförlusterna i kabeln vara upp till 5%. Detta värde är acceptabelt för kraftindustrinät, eftersom höga strömmar levereras över långa avstånd. Dessa linjer är föremål för ökade krav. Med förluster i vardagen bör man därför uppmärksamma sekundära energidistributionsnät.
Anledningar till spänningsfall
Först och främst måste du förstå: detta är elleverantörens eller konsumentens fel. Nätverksproblem uppstår av följande skäl:
- slitage av kraftledningar;
- otillräckliga krafttransformatorer;
- kraftobalans eller fasobalans.
Dessa problem är relaterade till leverantören, det är omöjligt att lösa dem själv. För att förstå om högspänningsledningarna fungerar korrekt eller inte, måste du ringa representanterna för energiförsörjningen. De kommer att ta mätningar och dra en slutsats.
Du kan se till att felet i fallet inte är kopplat till leverantören själv. Först och främst är det värt att ta reda på grannarna om de har liknande problem. En multimeter är lämplig för att mäta spänning i vardagen. Kostnaden är upp till 1000 rubel. Om enheten vid ingången till lägenheten visar normal spänning måste orsaken sökas i hemnätverket.
Spänningen kan sjunka på grund av kablarnas stora längd. När nätverkslängden överstiger 100 meter och ledarnas tvärsnitt är 16 mm, kommer svängningarna att bli regelbundna. För att korrigera situationen måste du byta ledningar.
Svaga kontakter är ett ytterligare motstånd mot ström. Det når inte enheterna i tillräckliga mängder. Dessutom kan felaktiga kontakter orsaka kortslutning och orsaka brand. För att normalisera indikatorerna är det nödvändigt att byta ut nödsektionen på kretsen och brända kontakter.
Den skyldige kan vara en fel anslutning av ledningar som går från kraftledningarna till huset. Ibland, i motsats till säkerhetskraven, ansluter de koppartrådar till aluminium eller kopparledare är anslutna istället för tvinnade plintar. Klämmorna och klämmorna är tillverkade av material av låg kvalitet, eller deras utgångsdatum har löpt ut.
Kanske ligger felet i själva introduktionsapparaten. I detta fall bör den bytas ut.
Hur man beräknar förluster
Vid beräkning av den elektriska ledningen bör spänningsavvikelserna inte överskrida de reglerade normerna. Tillåtna fluktuationer för hushållens enfasnät är 209–231V, för ett trefasnät kan spänningen variera från 361 till 399 V.
Fluktuationer i strömstyrka och kraftförbrukning leder till en spänningsförändring i ledande ledare nära konsumenten. Därför, vid upprättandet av kopplingsschemat, är det nödvändigt att ta hänsyn till tillåtna förluster.
Det finns två ledningar i ett enfasnät, så spänningsfallet kan hittas med följande formel: U = I * Ri sin tur, R = (r * 2i) / S.
- Var r - resistivitet, vilket är lika med trådens motstånd, med ett tvärsnitt av 1 mm2 och en längd av 1 m;
- jag - angiven som ledarens längd;
- S - kabelsektion.
I ett trefas-nätverk avbryter kraften på fastrådarna varandra ut, och längden på den neutrala ledaren beaktas inte, eftersom ingen ström flyter genom den. Om fasbelastningen är ojämn utförs beräkningen som för ett enfasnät. För långa linjer beaktas dessutom kapacitiv och induktiv reaktans.
Beräkningen av hösten kan utföras med hjälp av online-kalkylatorn, det finns också specialtabeller. De visar tillåtna strömbelastningar för olika kabeltyper. Vid beräkning av kabeltvärsnittet bör följande data beaktas:
- material för tillverkning av ledare;
- dold eller öppen linjeläggning;
- strömbelastning;
- miljöförhållanden.
När ström flyter genom kabeln, ledningen eller bussen, värms de upp. Denna process förändrar ledarens fysiska egenskaper. Isolering smälter, kontakter överhettas, tråd utbränns. Tillförlitligheten och oavbruten drift av elnätet beror på rätt val av kabel.
Hur man minskar spänningsfallet och minskar kabelförlusten
Det är möjligt att minska antalet förluster genom att minska motståndet över hela strömförsörjningsnätets sektion. Besparingar ges med metoden att återjustera noll på varje stöd i kraftledningen.
Kostnaden för strömförsörjning med en lång linje, vald enligt det tillåtna spänningsfallet, är större än valet som görs genom att värma kabeln. Ändå finns det en möjlighet att sänka dessa kostnader.
- Stärk den ursprungliga potentialen för kraftkabeln genom att ansluta den till en separat transformator.
- Du kan uppnå konstanta spänningsvärden i nätverket genom att installera en stabilisator nära lasten.
- Konsumenter med låg belastning på 12–36 V ansluts via en transformator eller strömförsörjning.
Ju längre ledningskabeln är, desto större motstånd uppstår när ström flyter genom den. Uppenbarligen är spänningsförlusten också högre. Du kan minska dem genom att kombinera metoder med varandra.
- Minska kostnaderna genom att öka tvärsnittet på matningskabeln. Men denna metod kommer att kräva stora finansiella investeringar.
- När du utvecklar energiförsörjningslinjer bör du välja kortast möjliga väg, eftersom en rak linje alltid är kortare än en trasig linje.
- När temperaturen sjunker minskar metallens motstånd. Ventilerade kabelbrickor och andra konstruktioner minskar linjeförlusten.
- Att minska belastningen är möjligt om det finns många kraftkällor och konsumenter.
Besparingar görs genom korrekt underhåll och förebyggande av kraftnät - kontrollera kontakterens täthet och styrka, med pålitliga terminalblock.
Det är nödvändigt att närma sig frågan om energibesparing med fullt ansvar. Problemet med spänningsförlust kan inaktivera dyra apparater, verktyg. Försumma inte säkerhetsåtgärder, de kommer att neutralisera kraftöverspenningar och skydda hushållsapparater och utrustning i företaget.
