Funcționarea aparatelor electrice este imposibilă fără anumiți parametri de rețea. Acestea sunt compuse din mai mulți factori. Una dintre ele este rezistența conductorilor la curent electric. Luând în considerare secțiunea transversală la alegerea firelor sau cablurilor, este necesar să se ia în considerare căderea de tensiune.
Noțiuni de bază
Căderea de tensiune este magnitudinea reflectată în schimbarea potențialului în diferite părți ale conductorului. Curentul care curge de la sursă spre sarcină își modifică parametrii datorită rezistenței firelor, dar direcția sa rămâne neschimbată. Puteți măsura tensiunea folosind un voltmetru:
- două dispozitive la începutul și la sfârșitul liniei;
- măsurare alternativă în mai multe locuri;
- un voltmetru conectat în paralel cu cablul.
Cel mai simplu circuit este o sursă de alimentare, un conductor, o sarcină. Un exemplu ar fi o lampă cu incandescență conectată la un 220 V. Dacă măsurați tensiunea pe lampă cu dispozitivul, aceasta va fi ușor mai mică. Căderea a avut loc la rezistența lămpii.
Tensiunea sau căderea de tensiune pe o secțiune a circuitului pot fi calculate utilizând legea lui Ohm, conform formulei U = IRUnde:
- U - tensiunea electrică (volți);
- Eu - curent în conductor (ampere);
- R - rezistența circuitului sau a elementelor sale (ohmi).
Cunoscând două valori, puteți calcula a treia. În acest caz, este necesar să se ia în considerare tipul de curent - alternativ sau direct. Dacă există mai multe rezistențe conectate în paralel în circuit, calculul devine oarecum mai complicat.
Rezultatul de subtensiune
Conform reglementărilor, pierderile din transformator în zona cea mai îndepărtată nu ar trebui să depășească 9%. Rezultatul abaterii parametrilor de la normă poate fi după cum urmează:
- defectarea instalațiilor și echipamentelor volatile, a dispozitivelor de iluminat;
- defectarea aparatelor electrice la tensiuni reduse de intrare;
- scăderea cuplului la pornirea unui motor electric sau a unui compresor;
- curentul de pornire duce la supraîncălzirea și oprirea motorului;
- sarcina de curent inegală la începutul liniei și la capătul de la distanță;
- dispozitivele de iluminat funcționează pe jumătate;
- pierderea energiei electrice, subutilizarea energiei curente.
Caracteristicile și parametrii de funcționare a dispozitivelor electrice se schimbă. De exemplu, din cauza puterii reduse, timpul pentru încălzirea apei de către un cazan crește. O scădere a tensiunii duce la defecțiuni în electronică.
În modul de funcționare, pierderea de tensiune din cablu poate fi de până la 5%. Această valoare este acceptabilă pentru rețelele din industria energetică, deoarece curenții mari de putere sunt furnizați pe distanțe mari. Cerințe sporite sunt impuse acestor linii. Prin urmare, în caz de pierderi în viața de zi cu zi, trebuie acordată atenție rețelelor secundare de distribuție a energiei electrice.
Cauzele căderii de tensiune
În primul rând, trebuie să înțelegeți: aceasta este vina furnizorului de energie electrică sau a consumatorului. Problemele de rețea apar din următoarele motive:
- uzura liniilor electrice;
- puterea insuficientă a transformatoarelor;
- dezechilibru de putere sau dezechilibru de fază.
Aceste probleme sunt legate de furnizor și nu pot fi rezolvate de unul singur.Pentru a înțelege dacă liniile de înaltă tensiune funcționează corect sau nu, va trebui să apelați reprezentanții sursei de alimentare. Vor lua măsurători și vor întocmi o concluzie.
Vă puteți asigura că vina căderii nu este legată de furnizor. În primul rând, merită să vă întrebați vecinii dacă au probleme similare. Un multimetru este potrivit pentru măsurarea tensiunii acasă. 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, iar secțiunea conductoarelor este de 16 mm, vibrațiile vor deveni regulate. Pentru a remedia situația, va trebui să schimbați cablajul.
Contactele slabe sunt o rezistență suplimentară la curent. Acesta ajunge la instrumente în cantități insuficiente. În plus, contactele defecte pot provoca un scurtcircuit și pot duce la incendiu. Pentru normalizarea indicatorilor, este necesar să înlocuiți secțiunea de urgență a lanțului și contactele arse.
Vinovatul poate fi conexiunea greșită a firelor care merg de la linia electrică la casă. Uneori, contrar cerințelor de siguranță, firele de cupru sunt conectate la aluminiu sau conductorii de cupru sunt conectați în loc de borne prin răsucire. Terminalele și clemele sunt realizate din materiale de calitate slabă sau data de expirare a acestora a expirat.
Poate că defecțiunea se află 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 gospodărești monofazate sunt de 209-231V, pentru o rețea trifazată, tensiunea poate varia de la 361 la 399 V.
Fluctuațiile puterii curente și consumului de energie duc la o schimbare a tensiunii în conductorii care transportă curent în apropierea consumatorului. Prin urmare, la întocmirea schemei de cablare, este necesar să se ia în considerare pierderile admise.
Există două fire într-o rețea monofazată, deci căderea de tensiune poate fi găsită folosind următoarea formulă: U = I * R, in schimb, R = (r * 2i) / S.
- Unde r - rezistivitatea, care este egală cu rezistența unui fir cu o secțiune transversală de 1 mm2 și o lungime de 1 m;
- eu - notată ca lungimea conductorului;
- S - secțiunea cablului.
Într-o rețea trifazată, puterile firelor de fază se compensează 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 pentru o rețea monofazată. Pentru liniile lungi, se ia în considerare suplimentar rezistența capacitivă și inductivă.
Calculul căderii poate fi realizat folosind un calculator online, există și tabele speciale. Acestea arată sarcinile de curent admise pentru diferite tipuri de cabluri. La calcularea secțiunii transversale a cablului, trebuie luate în considerare următoarele date:
- material pentru fabricarea conductoarelor;
- așezarea liniei ascunse sau deschise;
- sarcina curentă;
- conditii de mediu.
Când curentul curge printr-un cablu, fir sau autobuz, acestea sunt încălzite. Acest proces modifică proprietățile fizice ale conductorilor. Izolația se topește, contactele se supraîncălzesc și firul se arde. Fiabilitatea și funcționarea neîntreruptă a rețelei electrice depind de alegerea corectă a cablului.
Cum se reduce căderea de tensiune și se reduc pierderile de cablu
Puteți reduce cantitatea de pierderi prin reducerea rezistenței pe întreaga rețea electrică. Economiile provin dintr-un mod de re-împământare a zero-ului la fiecare turn de transmisie.
Costul sursei de alimentare cu linie lungă, selectat în funcție de căderea de tensiune admisibilă, este mai mare decât alegerea făcută pentru încălzirea cablului. Există încă posibilitatea de a reduce aceste costuri.
- Consolidați potențialul inițial al cablului de alimentare conectându-l la un transformator separat.
- Este posibil să se obțină valori de tensiune constante în rețea prin instalarea unui stabilizator lângă sarcină.
- Consumatorii cu sarcini reduse de 12–36 V sunt conectați printr-un transformator sau o unitate de alimentare.
Cu cât cablul de alimentare este mai lung, cu atât apare mai multă rezistență când curge curent prin el. Este evident că pierderea de tensiune este, de asemenea, mai mare. Le puteți reduce prin combinarea metodelor între ele.
- Reduceți costurile prin creșterea secțiunii transversale a cablului de alimentare. Dar această metodă va necesita investiții financiare mari.
- La proiectarea liniilor electrice, trebuie aleasă cea mai scurtă cale, deoarece o linie dreaptă este întotdeauna mai scurtă decât o linie întreruptă.
- Pe măsură ce temperatura scade, rezistența metalelor scade. Tăvile de cablu ventilate și alte modele reduc pierderile de linie.
- Reducerea sarcinii este posibilă dacă există mai multe surse de alimentare și consumatori.
Economisirea este asigurată de întreținerea și prevenirea corespunzătoare a rețelelor electrice - verificarea densității și rezistenței contactelor, folosind blocuri de borne fiabile.
Conservarea energiei ar trebui abordată cu deplină responsabilitate. Problema pierderii de tensiune poate deteriora dispozitivele și instrumentele scumpe. Măsurile de siguranță nu trebuie neglijate, ele vor neutraliza creșterile de energie și vor proteja aparatele și echipamentele de uz casnic din întreprindere.
