Az oroszok számára gyakran fejfájást okoz a háztartási hálózat energiaellátásának minőségének inkonzisztenciája, ez elsősorban a szabványos értékekhez képest jelentős feszültségcsökkenésben fejeződik ki. Ez a cikk leírja, miért csökken a feszültség, a tápegység fő jellemzőinek értékei eltéréseinek megjelenésének okai, negatív hatás az elektromos készülékekről, és számos lehetséges példát mutat be a tápfeszültséggel kapcsolatos problémás problémák megoldására.
Miért fordul elő feszültségesés?
Az áramellátás minőségét a GOST R 54149-2010 „Az elektromos energia minőségére vonatkozó szabványok általános célú áramellátó rendszerekben” írja elő, amely kimondja, hogy a feszültségváltozás a névleges érték ± 10%-án belül lehet (vagy a szerződéses feltételek szerint). ) a mérési intervallum idejének 100%-ában egy héten belül. BAN BEN való élet Ezt a szabványt gyakran megsértik. A házba vagy lakásba belépő feszültség akár 50%-kal is csökkenthető. Ez főleg évszaktól függően figyelhető meg, de egyes területeken állandó jelenség is lehet.
Mi okozhatja a feszültség csökkenését:
- —transzformátor alállomás. A transzformátor alállomásokat Oroszország egész területén telepítették, túlnyomó többségüket a Szovjetunió idejében telepítették, míg a terhelés kiszámítása teljesen eltérő elektromos készülékek és számuk alapján történt. A működő transzformátorok kora is fontos szerepet játszik, ami hátrányosan befolyásolja az áramellátás minőségét. De érdemes megjegyezni, hogy az akkori mérnökök jelentős biztonsági határt határoztak meg, mind az erő, mind a mechanikai szilárdság tekintetében.
- — távvezetékek. Hasonló a helyzet a transzformátor alállomásokkal is. A magok átmérője és a kábel anyaga (alumínium) gyakran nem viseli el a megnövekedett villamosenergia-fogyasztást, és az acél számos csavarása idővel minőségi veszteséget okoz. Jelenleg alumínium kábel terhelésre alkalmasabb rézre cseréljük.
- — fázisok közötti energiafogyasztás különbség. Mint tudják, az áramellátó rendszernek három fázisa van. Többnyire lakásban ill egy magánház csatlakoztassa az egyik fázist. Ha az egyik fázison jelentős túlterhelés van a másik kettőhöz képest, akkor egy fáziskiegyensúlyozatlanságnak nevezett jelenség lép fel, amely a feszültség növekedését vagy csökkenését váltja ki.
A fent leírtak külön-külön vagy kombinálva is jelen lehetnek. Még ha megjavítja vagy kicseréli valamelyik alkatrészt, a helyzet csak részben javulhat. Van még egy árnyalat az áramellátó hálózatokban: a transzformátor alállomásról induló vezeték végén az elektromos fogyasztók nehezebb körülmények között dolgoznak, mint a transzformátor alállomáshoz közelebb elhelyezkedő fogyasztók (Több áramot fogyaszthatnak, és ezzel egyidejűleg jó minőségűek is). jobb lesz az áramellátás.
Mihez vezet az alacsony feszültség a hálózatban?
- — az indítási feltételek jelentős romlása minden típusú motor és motoralapú berendezés esetében;
- — az elektromos motor indításakor az indítóáram nő;
- — a vezetékek túlmelegedése a szigetelés megolvadásáig és a rövidzárlat miatti tűzveszély;
- - a lámpák fényerejének csökkentése vagy folyamatos villogása, ami kényelmetlenséget okoz a házban való életben;
- — a háztartási elektromos készülékek élettartamának csökkentése;
- — instabil munkaérzékeny az eszközök tápellátására;
- — az elektromos készülékek teljesítményének jelentős romlása.
Mindez együtt jelentős károkat okoz a házban lévő összes háztartási készülékben. A televíziók, számítógépek, lámpák, klímaberendezések, porszívók, hűtőszekrények és más áramfogyasztók nemcsak indításkor, hanem normál működés közben is nagy károkat szenvednek. Készülékek impulzus blokk tápellátás, de hibás működést és üzemmódbeli eltéréseket is mutatnak. Végső soron mindez érinti az embert: a fűtőberendezések több időt vesznek igénybe, hogy felmelegedjenek, a motoros elektromos készülékek nagyobb zajjal működnek, előfordulhat, hogy a hűtőszekrény kompresszora nem indul el (azaz az étel kiolvad), halványodik a világítás, ami a lelki egészségre is kihathat. és az ember fiziológiai állapotát, vagy legalábbis rontja a benti élet komfortérzetét.
Az alacsony minőségű feszültség kezelésének módjai.
- 1. Panasz az energiaszolgáltató cégnél. Az energiaszolgáltató szervezethez történő igény benyújtása előtt bizonyítékot kell gyűjteni a rossz minőségű energiaellátásról. Ez egy speciális eszköz telepítésével történik, amely rögzíti az áramellátó hálózat összes jellemzőjét és paraméterét. Ennek az eszköznek előfeltétele a megfelelő tanúsítvány megléte. Ez az eszköz közvetlenül a ház vagy lakás tápfeszültség bemenetére telepítve. A rögzítés memóriakártyára történik, majd a rögzített adatok számítógépre tölthetők és kinyomtathatók bemutatásra az áramszolgáltatónak. Nagyon fontos a keresetlevél helyes megfogalmazása is, ha nem rendelkezik a szükséges ismeretekkel, jobb, ha ügyvédtől kér tanácsot. Ha levelét elutasították, minden joga megvan arra, hogy keresetet nyújtson be az igazságügyi hatósághoz. Ha nem csak az Ön területén, hanem a szomszédainál is rossz minőségű tápellátást észlelnek, akkor kollektív keresetet nyújthat be, ami jelentősen felgyorsítja a felbontást problémás kérdésárammal.
- 2. . Ez a módszer a leggyorsabb és kevésbé időigényes. Ezért a legnépszerűbb a lakosság körében. A tápellátás minőségének problémája azonnal megoldódik a feszültségstabilizátor bemenetre történő felszerelése után. A feszültségstabilizátor nem csak a tápfeszültséget „hozza” a szabványos 220 V-ra, hanem megbízhatóan védi a háztartási elektromos készülékeket a hirtelen feszültségváltozásoktól (túlfeszültségektől), ill. különféle típusok vészhelyzetek a hálózatban. Az energiafeszültség-stabilizátorok minden szükséges tulajdonsággal rendelkeznek, nemcsak a mindennapi életben, hanem a gyártásban is.
- 3. (szünetmentes tápegység). A megoldás drágább, mint egy feszültségstabilizátor felszerelése, de ebben az esetben van egy nagy előnye. Az inverter nemcsak az alacsony minőségű feszültséget stabilizálja, hanem a tápfeszültség teljes hiánya esetén is tartalék tápellátást biztosít az akkumulátorokról. A modelltől, az akkumulátor kapacitásától és a csatlakoztatott terheléstől függően 15 perctől 2 napig tarthat energiát. Az invertert vagy a ház bejáratához, vagy külön-külön telepítik fontos elektromos berendezésekre, például fűtőkazánra, hűtőszekrényre, tűzjelző- vagy biztonsági riasztórendszerre. Az energiainverterek ideális szinuszos kimenettel rendelkeznek, ami nagyon fontos a modern érzékeny berendezések számára.
- 4. Alternatív energiaforrások telepítése. Főleg magánházakba és nyaralókba telepítik őket. Ebben az esetben napelemekről és szélgenerátorokról beszélünk. Ennek a módszernek a fő előnye, hogy ingyenes a nap- és szélenergia, a pénzügyi kiadások csak a telepített berendezések beszerzése és telepítése esetén merülnek fel. A gyártási technológiák lehetővé teszik e rendszerek legalább 30 éves élettartamát. Az alternatív energiarendszerek fő hátránya a magas költségük, a termelt energia mennyiségétől függően, tíz vagy akár több százezer rubel. De figyelembe véve azt a tényt, hogy a villamos energia költsége minden évben növekszik, az ilyen rendszerek megtérülése nem haladja meg a 10 évet.
- 5. Saját transzformátor alállomás. Az elektromos problémák megoldására szolgáló összes felsorolt módszer közül ez a módszer a legdrágább. Az alállomás és a távvezetékek cseréjének költsége milliókra rúg. És nem mindenhol lehet telepíteni.
Jobb, ha egy professzionális villanyszerelőre bízza a választ arra a kérdésre, hogy miért esik le otthonában a feszültség, és a feszültségstabilizátor felszerelésének szükségességéről szóló döntést. Az ETK Energy termékek árait itt tekintheti meg
Mi okoz feszültségesést az elektromos hálózatban.
A cikk azoknak szól, akik nem értenek semmit az elektromosságról (analógia a vízvezetékkel).
A tudósok körében régóta az a vélemény, hogy a természetben csak egy törvény létezik, amely szerint ezen a világon minden kölcsönhatásba lép, és amelynek segítségével minden folyamat leírható - a természet abszolút törvénye. De még nem fedezték fel, és megértését különböző oldalakról közelítik meg - kémia, matematika, fizika sokirányú, és nyílt törvények és szabályok tömege, amelyek csak az abszolút törvény következményei.
Sokan félnek az elektromosságtól, mert nem ismerik és nem értik.
De szinte mindenki minden nap folyóvizet használ, és nem tartják ezt valami természetfelettinek és félelmetesnek, mert értik, hogyan működik és működik.
Mindezek alapján párhuzamot vonhatunk az elektromos hálózat és a vízellátó rendszer között, hiszen ez ugyanannak a folyamatnak egy fajtája, de mégis más törvények és szabályok írják le.
Kezdjük néhány analógiával
A képen egy tipikus falusi elektromos hálózat látható
És egy hasonló vízvezeték-rendszer
Tehát, amint az az ábrákon látható, minden hálózat szekvenciális. És minél távolabb az elosztási ponttól, annál kevesebb feszültség/nyomás éri a fogyasztót. Ez a kábelek/csövek jelentős megtakarítása érdekében történik. Minden szakasz/átmérő úgy van kiszámítva, hogy minden fogyasztó azonos feszültséget/nyomást kapjon. És amikor a hálózat új, ez történik. De idővel a hálózatok elhasználódnak - a csövek eltömődnek, szivárgások jelennek meg, a nyomásszabályozókat eltávolítják; A vezetékek vezetőképessége romlik, csavarodások jelennek meg, a hálózat túlterhelt. És végül erős feszültség/nyomásesést kapunk, ez a helyzet az ábrákon látható.
A TP feszültsége növekedni kezd. Hogy legalább valami eljusson az utolsó fogyasztókhoz. Ugyanakkor az első fogyasztók elektromos készülékei a magas feszültség miatt meghibásodnak. Ilyen helyzetekben csak a feszültségstabilizátor segíthet.
Magas feszültségen a felesleget a hálózatba önti, mint egy sebességváltó. Ha a feszültség alacsony, a stabilizátor szivattyúként pumpálja ki a feszültséget a hálózatból.
A modern többszintes épületekben minden lakásban 2 atm nyomáscsökkentő van felszerelve. Ennek eredményeként az első emeleteken nincs túlzott vízfogyasztás és erős nyomásveszteség a csövekben, és a szükséges nyomás eléri az utolsó emeleteket. Ha az épület több mint 11 szintes, akkor a felső emeletekre további nyomásfokozó szivattyúkat kell beépíteni.
Régi vagy hosszú elektromos hálózatban minden fogyasztóhoz feszültségstabilizátort is fel kell szerelni, hogy kiegyenlítsék a hálózat egyensúlyhiányát. De ezt maguk a fogyasztók teszik.
Miért fordul elő nyomásesés a csövekben:
1. A csövek eltömődnek, a falakon lerakódások jelennek meg, ami ennek megfelelően csökkenti a cső átmérőjét. A víz ki- és bekapcsolásakor a csövekben lévő lerakódások letörnek és kanyarulatokban felhalmozódnak, ezáltal ellenállást keltenek a víz áramlásával szemben.
2. A számítottnál nagyobb átmérőjű csövek behelyezése. Emiatt az egész rendszerben éles nyomásesés tapasztalható.
3. Nyissa meg az összes csapot egyszerre
Miért fordul elő feszültségesés az elektromos hálózatban:
1. A felső elektromos hálózatok szigetelés nélküli alumíniumhuzalból vannak lefektetve. Idővel, ha áramot vezetnek át alumíniumon, annak vezetőképessége romlik, kristályrácsa megsemmisül, ellenállása megnő.
2. A helyi villanyszerelők általában a hagyományos csavarást alkalmazzák a vezetékek csatlakoztatásakor, ami növeli az áram ellenállását.
3. Ha a hálózat túlterhelt. A vezetékek keresztmetszete korlátozza a rajtuk átvezethető áramot:
Huzalok és kábelek rézvezetői
Alumínium vezetékek és kábelek vezetői
A megengedett áramerősség túllépése esetén a vezetékek felmelegednek. A fém hőmérsékletének növekedésével az áram ellenállása növekszik.
A feszültségesés kiszámítása meglehetősen egyszerű:
Ohm törvénye U = I * R
1. I = Uit/(R1+R2+R) = 8,15 A
2. U1 = I * R1 = 8,15 V
3. U2 = I * R2 = 8,15 V
4. U = I * R = 203 BAN BEN
Ahogy látjuk az őszt feszültség a csavarodás és a huzalellenállás miatt ebben az esetben 16,3 V volt. A csavarodások ellenállása azok minőségétől és mennyiségétől függ. A vezetékek ellenállása a hőmérséklettől és hosszától függ.
Ellenállás réz 20°-on - ρ = 0,018 Ohm*mm2/m
Az alumínium fajlagos ellenállása 20°-on - 0,028 Ohm*mm2/m
Kapjuk meg a vezeték ellenállását a transzformátor alállomástól a fogyasztóig. Alumínium huzal keresztmetszet 16 mm 2, távolság 1 km.
Vezeték ellenállása R = 0,028 * 1000 / 16 = 1,75 Ohm
Figyelembe véve azt a tényt, hogy a TP kimeneti feszültsége 240V - 260V-ra van állítva, akkor még ha 2 km-re van is tőle, akkor is eléri a normál 220 V-os feszültséget, ha minden vezetékcsatlakozás hatékonyan történik. De amint a hálózat túlterhelt, a vezetékek ellenállása meredeken növekszik. Ez különösen észrevehető az üdülőfalvakban, ahol kis teljesítményű transzformátor-alállomások és nagy számú fogyasztó található. Nappal a hálózat feszültsége 100 V-ra csökkenhet a végfogyasztóknál, éjszaka pedig 260 V-ra emelkedhet.
Ahol elérhető eszközökhöz elektronikus áramkörök az ilyen feszültség pusztító. A modern villanymotorok, szivattyúk, kompresszorok, hűtőszekrények esetében az ilyen feszültség szintén nem elfogadható. Az anyagtakarékosság érdekében 220-230V ± 5%-os feszültségre tervezték, kétszeres biztonsági ráhagyás nélkül, mint korábban. És rossz feszültség esetén egyszerűen kiégnek.
Különösen súlyos helyzetekben még a feszültségstabilizátor sem segít.
Nézzük meg, miért csökken a hálózati feszültség. Valószínűleg többször is észrevette már, amikor elhalványul a fény, különösen az izzólámpák esetében, vagy amikor az elektromos vízforraló a szokásosnál tovább forr. Ezt az alacsony hálózati feszültség okozza. Általában azt mondják, hogy az egyik szomszéd erős terhelést, például hegesztőgépet kapcsolt be. A jelenség lényegének jobb megértéséhez vegye figyelembe a diagramot (1. ábra) tápegységgel U ip = 9 V a terminálokhoz 1-2 amelyre állítható ellenállás (potenciométer) van csatlakoztatva, melynek ellenállása be van állítva 10 ohm .
Rizs. 1 – Egy ideális feszültségforrás működését magyarázó diagram
Az Rн ellenálláson átfolyó Iн terhelési áramot Ohm törvénye határozza meg, és egyenlő
Nézzük meg újra közelebbről a diagramot (1. ábra) Nem számít, hogyan változik a terhelési ellenállás R n kapocsfeszültség 1-2 amelyhez a terhelés kapcsolódik, mindig egyenlő lesz az áramforrás feszültségével U 12 = U SP . Csak a terhelési áram változik én n arányos a terhelési ellenállás változásával R n . Így a terhelésen átívelő ellenállás nem magának a terhelésnek a méretétől függ, és maga az áramforrás ideális feszültségforrás. Ha léteznének ilyen források a természetben, akkor a feszültség soha nem csökkenne, még rövidzárlat esetén sem.
Most nézzük meg a folyamatokat egy valós feszültségforrásban. A valódi feszültségforrás a belső ellenállás jelenlétében különbözik az ideálistól R vn (2. ábra) .
Rizs. 2 – Valós és ideális feszültségforrások kijelölése
Rizs. 3 – c valódi forrás feszültség
A feszültségforrás belső ellenállásának értéke csekély jelentőséggel bír, és a gyakorlatban gyakran figyelmen kívül hagyják. Minél kisebb a belső ellenállás, a valódi forrás tulajdonságait tekintve annál jobban közelít az ideálishoz.
Meg kell jegyezni, hogy alapjáraton a feszültség a kapcsokon U 12 mindig egyenlő a tápfeszültséggel U SP függetlenül a belső ellenállás értékétől R vn (4. ábra) . Ez azzal magyarázható, hogy amikor az áramkör nyitva van, nem folyik benne áram, ezért nincs feszültségesés a belső ellenálláson.
Rizs. 4 – Valódi tápegység diagramja üresjáratban
Most csatlakoztassuk a terhelést a terminálokhoz 1-2 (5. ábra) és nézzük meg, hogyan változik rajtuk a feszültség.
A belső ellenállás értékét egyenlőnek vesszük 1 ohm és a terhelési ellenállást 10 Ohm (5. ábra) .
Rizs. 5 – Áramkör valódi tápegységgel és 10 ohmos terheléssel
Határozzuk meg a terhelési áramot Ohm törvénye alapján
Most keressük meg a feszültséget a terhelésnél, azaz az U12 1-2 kapcsain. Kirchhoff II. törvénye szerint határozza meg:
Mint látható, a csatlakoztatott terheléssel egyenlő 10 ohm , a feszültség leesik 0,8 V (6. ábra) .
Rizs. 6 – Terhelési feszültségesés eloszlási diagramja
Most növeljük a terhelést úgy, hogy ellenállása egyenlő legyen az áramforrás belső ellenállásával R n = R vn = 1 Ohm (7. ábra) .
Rizs. 7 – Áramkör valódi tápegységgel és 1 Ohm terheléssel
Ban ben egyenlő
A feszültségesés a belső ellenálláson:
Feszültség a terhelésnél, ugyanaz, mint a kivezetéseknél 1-2 egyenlő
Vagyis a feszültség 2-szeresére esett (8. ábra) !
Rizs. 8 – Terhelési feszültségesés eloszlási diagramja
Ebből a következő következtetést vonhatjuk le: a terhelés növekedésével a feszültségforrás belső ellenállásán növekszik a feszültségesés, aminek következtében a terhelésre eső feszültség csökken.
Miért esik le a feszültség a 220 V-os, 50 Hz-es hálózatban?
Hasonló folyamatok mennek végbe egy 220 V-os, 50 Hz-es hálózatban is. Csak az elsődleges feszültségforrás nem egy aljzat, hanem egy alállomás, azaz egy transzformátor, és annak szekunder tekercseiről kapsz párhuzamosan áramellátást a szomszédokkal (9. ábra) .
Rizs. 9 – Egyszerűsített tápáramkör teljesítmény-frekvencia-fogyasztók számára
Ezért, ha növeli a terhelést, a feszültség nemcsak Önnek, hanem szomszédjainak is csökken. Vagy amikor a szomszéd nagy teljesítményű terhelést csatlakoztat, a feszültség leesik neki és neked is.
A fent elmondottak ellenőrzéséhez végezhet egy kis kísérletet, amelyhez áramforrásra (bármilyen akkumulátorra vagy koronára), voltmérőre (multiméterre) és számos különböző értékű ellenállásra lesz szüksége.
Először mérje meg a koronafeszültséget alapjáraton (10. ábra) . Amint az ábrán látható, egyenlő 8,50 V (a korona már kicsit összezsugorodott).
Most csatlakoztassunk egy ellenállást a koronához egy ellenállással 10 kOhm (11. ábra) . Amint látja, a tápfeszültség már egy kicsit csökkent, és egyenlő 8,12 V .
Minél lemerültebb az akkumulátor, annál jobban csökken a feszültség ugyanazon terhelés csatlakoztatásakor.
Mint láttuk, a gyakorlat teljesen egybeesik az elmélettel. Az ilyen egyszerű kísérletek lehetővé teszik az elektromos és az elektronikában lezajló alapvető folyamatok mély megértését, ami megkönnyíti a bonyolultabb anyagok elsajátítását a jövőben. Most már megérti, miért esik le a feszültség a hálózatban.
Menj az oldalra.
