O funcionamento de aparelhos elétricos é impossível sem certos parâmetros de rede. Eles são compostos de muitos fatores. Um deles é a resistência dos condutores à corrente elétrica. Levando em consideração a seção transversal ao escolher fios ou cabos, é necessário levar em consideração a queda de tensão.
Conceitos Básicos
A queda de tensão é a magnitude refletida na mudança de potencial em diferentes partes do condutor. A corrente que flui da fonte em direção à carga muda seus parâmetros devido à resistência dos fios, mas sua direção permanece inalterada. Você pode medir a tensão usando um voltímetro:
- dois dispositivos no início e no final da linha;
- medição alternada em vários locais;
- um voltímetro conectado em paralelo com o cabo.
O circuito mais simples é uma fonte de alimentação, um condutor, uma carga. Um exemplo seria uma lâmpada incandescente conectada a 220 V. Se você medir a tensão na lâmpada com o dispositivo, ela será um pouco menor. A queda ocorreu na resistência da lâmpada.
A tensão ou queda de tensão em uma seção do circuito pode ser calculada usando a lei de Ohm, de acordo com a fórmula U = IROnde:
- você - tensão elétrica (volts);
- eu - corrente no condutor (ampere);
- R - resistência do circuito ou de seus elementos (ohms).
Conhecendo quaisquer dois valores, você pode calcular o terceiro. Neste caso, é necessário levar em consideração o tipo de corrente - alternada ou direta. Se houver várias resistências conectadas em paralelo no circuito, o cálculo se torna um pouco mais complicado.
Resultado de subtensão
De acordo com os regulamentos, as perdas do transformador para a área mais remota não devem ser superiores a 9%. O resultado do desvio dos parâmetros da norma pode ser o seguinte:
- falha de instalações e equipamentos voláteis, dispositivos de iluminação;
- falha de aparelhos elétricos em baixas tensões de entrada;
- diminuição do torque ao iniciar um motor elétrico ou unidade de compressor;
- a corrente de partida leva ao superaquecimento e desligamento do motor;
- carga de corrente desigual no início da linha e na extremidade remota;
- dispositivos de iluminação estão funcionando sem entusiasmo;
- perda de eletricidade, subutilização da energia atual.
As características e parâmetros de operação de dispositivos elétricos estão mudando. Por exemplo, devido à baixa potência, o tempo para aquecimento de água por caldeira aumenta. Uma queda na tensão leva ao mau funcionamento do sistema eletrônico.
No modo operacional, a perda de tensão no cabo pode ser de até 5%. Este valor é aceitável para redes no setor de energia, uma vez que correntes de alta potência são fornecidas a longas distâncias. Requisitos maiores são impostos a essas linhas. Portanto, em caso de perdas na vida cotidiana, deve-se atentar para as redes secundárias de distribuição de energia.
Causas da queda de tensão
Em primeiro lugar, é preciso compreender: a culpa é do fornecedor ou do consumidor. Os problemas de rede surgem pelos seguintes motivos:
- desgaste das linhas de energia;
- potência insuficiente dos transformadores;
- desequilíbrio de potência ou desequilíbrio de fase.
Esses problemas estão relacionados ao fornecedor e não podem ser resolvidos por conta própria.Para saber se as linhas de alta tensão estão funcionando corretamente ou não, você terá que ligar para os representantes da fonte de alimentação. Eles farão medições e farão uma conclusão.
Você pode ter certeza de que a falha da queda não está relacionada ao fornecedor. Em primeiro lugar, vale a pena perguntar aos seus vizinhos se eles têm problemas semelhantes. Um multímetro é adequado para medir a tensão em casa. Seu custo é de até 1.000 rublos. Se o dispositivo na entrada do apartamento apresentar tensão normal, a causa deve ser buscada na rede doméstica.
A tensão pode cair devido ao longo comprimento da fiação. Quando o comprimento da rede ultrapassar 100 metros e a seção transversal dos condutores for de 16 mm, as vibrações se tornarão regulares. Para remediar a situação, você terá que mudar a fiação.
Contatos fracos são resistência adicional à corrente. Atinge os instrumentos em quantidades insuficientes. Além disso, contatos defeituosos podem causar um curto-circuito e levar a um incêndio. Para normalizar os indicadores, é necessário substituir a seção de emergência da corrente e os contatos queimados.
O culpado pode ser a conexão errada dos fios que vão da linha de força à casa. Às vezes, ao contrário dos requisitos de segurança, os fios de cobre são conectados a alumínio ou os condutores de cobre são conectados em vez de terminais por torção. Terminais e grampos são feitos de materiais de má qualidade ou sua data de validade expirou.
Talvez o mau funcionamento esteja no próprio aparelho introdutório. Nesse caso, ele deve ser substituído.
Como calcular perdas
No cálculo da linha elétrica, os desvios de tensão não devem ultrapassar 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.
Flutuações na intensidade da corrente e no consumo de energia levam a uma mudança na tensão nos condutores que conduzem a corrente perto do consumidor. Portanto, ao traçar o esquema elétrico, é necessário levar em consideração as perdas admissíveis.
Existem dois fios em uma rede monofásica, então a queda de tensão pode ser encontrada usando a seguinte fórmula: U = I * R, por sua vez, R = (r * 2i) / S.
- Onde r - resistividade, que é igual à resistência de um fio com seção transversal de 1 mm2 e comprimento de 1 m;
- eu - denotado como o comprimento do condutor;
- S - seção transversal do cabo.
Em uma rede trifásica, as potências nos fios de fase se compensam e o comprimento do condutor neutro não é levado em consideração, uma vez que nenhuma corrente flui por ele. Se a carga de fase for desigual, o cálculo é executado como para uma rede monofásica. Para linhas longas, as resistências capacitiva e indutiva também são levadas em consideração.
O cálculo da queda pode ser realizado usando uma calculadora online, 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 para a fabricação de condutores;
- colocação de linha oculta ou aberta;
- carga atual;
- condições ambientais.
Quando a corrente flui através de um cabo, fio ou barramento, eles são aquecidos. Este processo altera as propriedades físicas dos condutores. O isolamento derrete, os contatos superaquecem e o fio queima. A confiabilidade e o funcionamento ininterrupto da rede elétrica dependem da seleção correta do cabo.
Como reduzir a queda de tensão e reduzir as perdas de cabo
Você pode reduzir a quantidade de perdas reduzindo a resistência em toda a rede elétrica. A economia vem de uma forma de re-aterrar o zero em cada torre de transmissão.
O custo do fornecimento de energia com linha longa, selecionado de acordo com a queda de tensão permitida, é maior do que a escolha feita para o aquecimento do cabo. Ainda existe a oportunidade de reduzir esses custos.
- Fortaleça o potencial inicial do cabo de alimentação conectando-o a um transformador separado.
- É possível obter valores de tensão constantes na rede instalando um estabilizador próximo à carga.
- Os consumidores com baixas cargas de 12–36 V são conectados por meio de um transformador ou fonte de alimentação.
Quanto mais longo o cabo da linha de alimentação, mais resistência surge quando a corrente flui por ele. Obviamente, a queda 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 projetar linhas de energia, o caminho mais curto deve ser escolhido, uma vez que uma linha reta é sempre mais curta do que uma linha quebrada.
- Conforme a temperatura cai, a resistência dos metais diminui. As bandejas de cabos ventiladas e outros projetos reduzem as perdas na linha.
- A redução da carga é possível se houver muitas fontes de alimentação 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.
A conservação de energia deve ser abordada com total responsabilidade. O problema de perda de tensão pode danificar dispositivos e ferramentas caros. As medidas de segurança não devem ser negligenciadas, pois irão neutralizar os surtos de energia e proteger os eletrodomésticos e equipamentos da empresa.
