Delovanje električnih naprav je nemogoče brez določenih omrežnih parametrov. Sestavljeni so iz številnih dejavnikov. Eden od njih je odpornost prevodnikov na električni tok. Glede na prečni prerez pri izbiri žic ali kablov je treba upoštevati padec napetosti.
Osnovni pojmi
Padec napetosti je količina, ki se odraža v spremembi potenciala v različnih delih prevodnika. Tok, ki teče od vira proti bremenu, spremeni svoje parametre zaradi upora žic, vendar njegova smer ostane nespremenjena. Napetost lahko izmerite z voltmetrom:
- dve napravi na začetku in koncu linije;
- nadomestne meritve na več mestih;
- voltmeter, priključen vzporedno na kabel.
Najenostavnejše vezje je vir energije, prevodnik, breme. Primer bi bila žarnica z žarilno nitko, priključena na 220 V vtičnico. Če merite napetost na žarnici z napravo, bo le-ta nekoliko nižja. Prišlo je do padca upora žarnice.
Napetost ali padec napetosti na odseku vezja je mogoče izračunati z uporabo Ohmovega zakona z uporabo formule U = IR, kjer:
- U – električna napetost (volti);
- jaz – jakost toka v vodniku (amper);
- R – upor vezja ali njegovih elementov (ohmov).
Če poznate kateri koli dve količini, lahko izračunate tretjo. V tem primeru je treba upoštevati vrsto toka - izmenični ali neposredni. Če je v tokokrogu več vzporedno povezanih uporov, postane izračun nekoliko bolj zapleten.
Posledica prenizke napetosti
Po predpisih izgube od transformatorja do najbolj oddaljenega odseka ne smejo biti večje od 9%. Rezultat odstopanja parametrov od norme je lahko naslednji:
- izpad energetsko odvisnih naprav in opreme, svetlobnih naprav;
- okvara električnih naprav pri nizkih vhodnih napetostih;
- zmanjšanje navora pri zagonu elektromotorja ali kompresorske enote;
- zagonski tok povzroči pregrevanje in zaustavitev motorja;
- neenakomerna tokovna obremenitev na začetku linije in na oddaljenem koncu;
- svetlobna telesa delujejo s polno intenzivnostjo;
- izgube električne energije, premajhna izkoriščenost trenutne moči.
Lastnosti in parametri delovanja električnih naprav se spreminjajo. Na primer, zaradi nizke moči se čas ogrevanja vode kotla poveča. Zmanjšanje napetosti povzroči okvare elektronike.
V načinu delovanja je lahko izguba napetosti v kablu do 5%. Ta vrednost je sprejemljiva za omrežja energetske industrije, saj se tokovi velike moči prenašajo na velike razdalje. Za takšne linije veljajo povečane zahteve. Zato je treba v primeru izgub gospodinjstev pozornost nameniti sekundarnim energetskim distribucijskim omrežjem.
Vzroki padca napetosti
Najprej morate ugotoviti, ali gre za krivdo dobavitelja električne energije ali odjemalca. Težave z omrežjem nastanejo zaradi naslednjih razlogov:
- poslabšanje električnih vodov;
- nezadostna moč transformatorjev;
- neravnovesje moči ali fazno neravnovesje.
Te težave so povezane z dobaviteljem in jih ni mogoče rešiti neodvisno. Če želite razumeti, ali visokonapetostni vodi delujejo pravilno ali ne, boste morali poklicati zastopnike za prodajo energije. Opravili bodo meritve in podali sklep.
Da krivda padca ni povezana z dobaviteljem, se lahko prepričate sami. Najprej se morate pri sosedih pozanimati, ali imajo podobne težave. Multimeter je primeren za merjenje napetosti doma. Njegov strošek je do 1000 rubljev. Če naprava na vhodu v stanovanje kaže normalno napetost, je treba razlog iskati v domačem omrežju.
Napetost lahko pade zaradi dolge napeljave. Ko dolžina omrežja preseže 100 metrov in je prečni prerez vodnikov 16 mm, postanejo nihanja redna. Če želite popraviti situacijo, boste morali spremeniti ožičenje.
Šibki kontakti so dodatna odpornost proti toku. Do naprav pride v nezadostnih količinah. Poleg tega lahko okvarjeni kontakti povzročijo kratek stik in povzročijo požar. Za normalizacijo delovanja morate zamenjati okvarjeni del vezja in zgorele kontakte.
Krivec je lahko nepravilna povezava žic, ki tečejo od daljnovodov do hiše. Včasih so v nasprotju z varnostnimi zahtevami bakrene žice povezane z aluminijem ali pa so bakreni vodniki povezani z zvijanjem namesto sponk. Sponke in sponke so izdelane iz materialov nizke kakovosti ali pa jim je potekel rok uporabe.
Morda je napaka v sami vhodni napravi.V tem primeru ga je treba zamenjati.
Kako izračunati izgube
Pri izračunu električnega voda odstopanja napetosti ne smejo presegati reguliranih standardov. Dovoljena nihanja za gospodinjska enofazna omrežja so 209–231 V za trifazno omrežje, napetost se lahko spreminja od 361 do 399 V.
Nihanje toka in porabe električne energije povzroči spremembe napetosti v vodnikih v bližini porabnika. Zato je pri izdelavi sheme ožičenja treba upoštevati dovoljene izgube.
V enofaznem omrežju sta dve žici, zato je padec napetosti mogoče najti po naslednji formuli: U=I*R, v zameno, R=(r*2i)/S.
- kje r – specifični upor, ki je enak uporu žice s presekom 1 mm2 in dolžine 1 m;
- i – označeno kot dolžina vodnika;
- S – presek kabla.
V trifaznem omrežju se moči na faznih žicah medsebojno kompenzirajo, dolžina nevtralnega vodnika pa se ne upošteva, saj po njem ne teče tok. Če je obremenitev med fazami neenakomerna, se izračun izvede kot za enofazno omrežje. Pri dolgih vodih se dodatno upošteva kapacitivna in induktivna reaktanca.
Padec je mogoče izračunati s spletnim kalkulatorjem, obstajajo pa tudi posebne tabele. Prikazujejo dovoljene tokovne obremenitve za različne vrste kablov. Pri izračunu preseka kabla je treba upoštevati naslednje podatke:
- prevodni material;
- skrito ali odprto polaganje črte;
- trenutna obremenitev;
- okoljske razmere.
Ko tok teče skozi kabel, žico ali vodilo, se segreje. Ta proces spremeni fizikalne lastnosti prevodnikov.Izolacija se stopi, kontakti se pregrejejo in žica izgori. Od pravilne izbire kabla je odvisna zanesljivost in nemoteno delovanje električnega omrežja.
Kako zmanjšati padec napetosti in izgubo kabla
Količino izgub lahko zmanjšate z zmanjšanjem upora v celotnem električnem omrežju. Prihranek izhaja iz metode ponovnega ozemljitve ničle na vsakem nosilcu daljnovoda.
Stroški napajanja z daljinskim vodom, izbranim na podlagi dovoljenega padca napetosti, so višji od izbire na podlagi ogrevanja kabla. Še vedno obstaja možnost zmanjšanja teh stroškov.
- Okrepite začetni potencial napajalnega kabla tako, da ga priključite na ločen transformator.
- Konstantne ravni napetosti v omrežju lahko dosežete z namestitvijo stabilizatorja v bližini bremena.
- Priključitev porabnikov z nizkimi obremenitvami 12–36 V se izvede preko transformatorja ali napajalnika.
Daljši kot je daljnovodni kabel, večji je upor, ki nastane, ko skozi njega teče tok. Očitno je tudi izguba napetosti večja. Zmanjšamo jih lahko s kombiniranjem metod med seboj.
- Zmanjšajte stroške s povečanjem preseka napajalnega kabla. Toda ta metoda bo zahtevala velike finančne naložbe.
- Pri razvoju napajalnih vodov je treba izbrati najkrajšo možno pot, saj je ravna črta vedno krajša od lomljene.
- Z nižanjem temperature se upornost kovin zmanjša. Prezračevane kabelske police in druge izvedbe zmanjšujejo izgube v liniji.
- Zmanjšanje obremenitve je možno, če je virov energije in porabnikov veliko.
Prihranki izhajajo iz pravilnega vzdrževanja in preventive električnih omrežij - preverjanje gostote in trdnosti kontaktov, uporaba zanesljivih sponk.
K vprašanju varčevanja z energijo je treba pristopiti s polno odgovornostjo.Problem izgube napetosti lahko poškoduje drage naprave in orodja. Ne zanemarjajte varnostnih ukrepov, saj bodo izravnali napetostne udare in zaščitili gospodinjske aparate in opremo v podjetju.
