Prevádzka elektrických spotrebičov je nemožná bez určitých parametrov siete. Skladajú sa z mnohých faktorov. Jedným z nich je odpor vodičov voči elektrickému prúdu. S prihliadnutím na prierez pri výbere drôtov alebo káblov je potrebné vziať do úvahy pokles napätia.
Základné pojmy
Pokles napätia je veľkosť odrážaná v zmene potenciálu v rôznych častiach vodiča. Prúd prúdiaci zo zdroja smerom k záťaži mení svoje parametre vďaka odporu drôtov, ale jeho smer zostáva nezmenený. Napätie môžete merať pomocou voltmetra:
- dve zariadenia na začiatku a na konci linky;
- alternatívne meranie na niekoľkých miestach;
- voltmetr zapojený paralelne s káblom.
Najjednoduchším obvodom je napájací zdroj, vodič, záťaž. Príkladom môže byť žiarovka zapojená do 220 V. Ak pomocou prístroja meriate napätie na žiarovke, bude o niečo nižšie. K poklesu došlo na odpore lampy.
Napätie alebo pokles napätia v časti obvodu je možné vypočítať pomocou Ohmovho zákona podľa vzorca U = IRkde:
- U - elektrické napätie (volty);
- Ja - prúd vo vodiči (ampér);
- R - odpor obvodu alebo jeho prvkov (ohmy).
Ak poznáte akékoľvek dve hodnoty, môžete vypočítať tretiu. V tomto prípade je potrebné vziať do úvahy typ prúdu - striedavý alebo priamy. Ak je v obvode niekoľko paralelne zapojených odporov, výpočet sa stáva o niečo komplikovanejším.
Výsledok podpätia
Podľa predpisov by straty z transformátora do najodľahlejšej oblasti nemali byť väčšie ako 9%. Výsledok odchýlky parametrov od normy môže byť nasledovný:
- porucha prchavých inštalácií a zariadení, svetelných zariadení;
- porucha elektrických spotrebičov pri nízkom vstupnom napätí;
- pokles krútiaceho momentu pri štarte elektromotora alebo kompresorovej jednotky;
- štartovací prúd vedie k prehriatiu a vypnutiu motora;
- nerovnomerné prúdové zaťaženie na začiatku vedenia a na vzdialenom konci;
- osvetľovacie zariadenia pracujú polovičato;
- strata elektrickej energie, nedostatočné využitie súčasného výkonu.
Charakteristiky a parametre činnosti elektrických zariadení sa menia. Napríklad kvôli nízkemu výkonu sa zvyšuje čas na ohrev vody kotlom. Pokles napätia vedie k poruchám v elektronike.
V prevádzkovom režime môže byť strata napätia v kábli až 5%. Táto hodnota je prijateľná pre siete v energetickom priemysle, pretože vysoké energetické prúdy sa dodávajú na veľké vzdialenosti. Na tieto trate sa kladú zvýšené požiadavky. Preto by sa v prípade strát v každodennom živote mala venovať pozornosť sekundárnym sieťam na distribúciu energie.
Príčiny poklesu napätia
Najprv musíte pochopiť: je to chyba dodávateľa elektriny alebo spotrebiteľa. Problémy so sieťou vznikajú z nasledujúcich dôvodov:
- opotrebenie elektrického vedenia;
- nedostatočný výkon transformátorov;
- nerovnováha výkonu alebo fázová nerovnováha.
Tieto problémy súvisia s predajcom a nemožno ich vyriešiť sami.Aby ste pochopili, či vedenia vysokého napätia fungujú správne alebo nie, budete musieť zavolať zástupcom napájacieho zdroja. Vykonajú merania a urobia záver.
Môžete sa ubezpečiť, že chyba pádu nesúvisí s dodávateľom. Najskôr stojí za to opýtať sa vašich susedov, či majú podobné problémy. Na meranie napätia doma je vhodný multimetr. Jeho cena je až 1000 rubľov. Ak zariadenie pri vchode do bytu vykazuje normálne napätie, je potrebné hľadať príčinu v domácej sieti.
Napätie môže poklesnúť z dôvodu dlhej dĺžky vedenia. Keď dĺžka siete presiahne 100 metrov a prierez vodičov je 16 mm, vibrácie sa stanú pravidelnými. Na nápravu situácie budete musieť zmeniť zapojenie.
Slabé kontakty sú ďalšou odolnosťou voči prúdu. K nástrojom sa dostáva v nedostatočnom množstve. Chybné kontakty môžu navyše spôsobiť skrat a viesť k požiaru. Na normalizáciu ukazovateľov je potrebné vymeniť núdzovú časť reťaze a spálené kontakty.
Na vine môže byť nesprávne pripojenie vodičov vedúcich z elektrického vedenia do domu. Niekedy, na rozdiel od bezpečnostných požiadaviek, sú medené vodiče spojené s hliníkom alebo sú medené vodiče pripojené namiesto svoriek skrútením. Terminály a svorky sú vyrobené z nekvalitných materiálov alebo vypršala doba ich platnosti.
Možno porucha spočíva v samotnom úvodnom prístroji. V takom prípade by sa mal vymeniť.
Ako vypočítať straty
Pri výpočte elektrického vedenia by odchýlky napätia nemali presahovať regulované normy. Prípustné výkyvy pre jednofázové siete pre domácnosť sú 209 - 231 V, pre trojfázovú sieť sa napätie môže pohybovať od 361 do 399 V.
Kolísanie sily prúdu a spotreby energie vedie k zmene napätia vo vodičoch vedúcich prúd v blízkosti spotrebiteľa. Preto pri zostavovaní schémy zapojenia je potrebné brať do úvahy prípustné straty.
V jednofázovej sieti sú dva vodiče, takže pokles napätia možno zistiť pomocou nasledujúceho vzorca: U = I * R, podľa poradia, R = (r * 2i) / S.
- Kde r - odpor, ktorý sa rovná odporu drôtu s prierezom 1 mm2 a dĺžkou 1 m;
- i - označuje sa ako dĺžka vodiča;
- S - prierez kábla.
V trojfázovej sieti sa sily na fázových vodičoch navzájom kompenzujú a dĺžka neutrálneho vodiča sa neberie do úvahy, pretože ním netečie žiadny prúd. Ak je fázové zaťaženie nerovnomerné, výpočet sa vykonáva ako pre jednofázovú sieť. Pri dlhých linkách sa dodatočne zohľadňuje kapacitný a indukčný odpor.
Výpočet pádu je možné vykonať pomocou online kalkulačky, existujú aj špeciálne tabuľky. Zobrazujú prípustné prúdové zaťaženie pre rôzne typy káblov. Pri výpočte prierezu kábla je potrebné zohľadniť nasledujúce údaje:
- materiál na výrobu vodičov;
- skrytá alebo otvorená línia kladenia;
- prúdové zaťaženie;
- environmentálne podmienky.
Keď prúd preteká káblom, vodičom alebo zbernicou, sú zahrievané. Tento proces mení fyzikálne vlastnosti vodičov. Izolácia sa roztaví, kontakty sa prehrejú a drôt zhorí. Spoľahlivosť a neprerušovaná prevádzka elektrickej siete závisí od správneho výberu kábla.
Ako znížiť pokles napätia a znížiť straty káblov
Výšku strát môžete znížiť znížením odporu v celej elektrickej sieti. Úspory pochádzajú zo spôsobu opätovného uzemnenia nuly v každej vysielacej veži.
Náklady na napájanie dlhým vedením, zvoleným podľa prípustného úbytku napätia, sú vyššie ako pri výbere na vykurovanie kábla. Stále existuje možnosť tieto náklady znížiť.
- Posilnite počiatočný potenciál napájacieho kábla pripojením k samostatnému transformátoru.
- Je možné dosiahnuť konštantné hodnoty napätia v sieti inštaláciou stabilizátora v blízkosti záťaže.
- Spotrebitelia s nízkym zaťažením 12–36 V sú pripojení prostredníctvom transformátora alebo napájacieho zdroja.
Čím dlhší je kábel elektrického vedenia, tým väčší odpor vzniká, keď ním preteká prúd. Je zrejmé, že strata napätia je tiež vyššia. Môžete ich znížiť vzájomnou kombináciou metód.
- Znížte náklady zväčšením prierezu napájacieho kábla. Táto metóda si však bude vyžadovať veľké finančné investície.
- Pri projektovaní elektrického vedenia by sa mala zvoliť najkratšia cesta, pretože rovná čiara je vždy kratšia ako prerušovaná čiara.
- S poklesom teploty klesá odolnosť kovov. Odvzdušnené káblové lávky a iné konštrukcie znižujú straty v linke.
- Zníženie zaťaženia je možné, ak je veľa napájacích zdrojov a spotrebiteľov.
Úsporu zaisťuje správna údržba a prevencia elektrických sietí - kontrola hustoty a sily kontaktov pomocou spoľahlivých svorkovníc.
K šetreniu energie by sa malo pristupovať s plnou zodpovednosťou. Problém straty napätia môže poškodiť drahé prístroje a nástroje. Nemali by sa zanedbávať bezpečnostné opatrenia, ktoré neutralizujú prepätia a chránia domáce spotrebiče a vybavenie v podniku.
