Pomerne často sa pre Rusov nekonzistentnosť v kvalite napájania v domácej sieti stáva bolesťou hlavy, čo sa prejavuje najmä výrazným poklesom napätia oproti štandardným hodnotám. Tento článok popíše, prečo napätie klesá, dôvody odchýlky hodnôt hlavných charakteristík napájacieho zdroja, negatívny vplyv o elektrických spotrebičoch a je uvedený celý rad možných príkladov riešenia problematických otázok s napájacím napätím.
Prečo dochádza k poklesu napätia?
Kvalita napájacieho zdroja je predpísaná v GOST R 54149-2010 „Normy kvality napájania vo všeobecných napájacích systémoch“, v ktorom sa uvádza, že zmena napätia môže byť v rozmedzí ± 10 % menovitého (alebo podľa zmluvných podmienok) pre 100 % intervalu merania za jeden týždeň. IN skutočný život Tu a tam sa tento štandard porušuje. Hodnota napätia vstupujúceho do domu alebo bytu môže mať až 50% zníženie. Pozoruje sa to hlavne v závislosti od ročného obdobia, no v niektorých oblastiach to môže byť neustály jav.
Čo môže spôsobiť pokles napätia?
- —trafostanica. Transformátorové rozvodne boli inštalované v celom Rusku, prevažná väčšina z nich bola inštalovaná ešte v sovietskych časoch, pričom výpočet zaťaženia na nich bol vykonaný pomocou úplne iných elektrických spotrebičov a ich počtu. Dôležitú úlohu zohráva vek prevádzkovaných transformátorov, ktorý nepriaznivo ovplyvňuje kvalitu napájania. Je však potrebné poznamenať, že inžinieri tej doby položili značnú mieru bezpečnosti, a to z hľadiska výkonu aj mechanickej pevnosti.
- — elektrické vedenie. Podobná situácia je aj s trafostanicami. Priemer jadra a materiál kábla (hliník) často neznesú zvýšenú spotrebu energie a početné zákruty časom prinášajú stratu kvality. V súčasnosti hliníkový kábel nahradený medeným viac prispôsobeným záťaži.
- — rozdiel v spotrebe energie na fázu. Ako viete, v systéme napájania sú tri fázy. Väčšinou v byte resp súkromný dom pripojte jednu z fáz. Ak na jednej fáze dôjde k výraznému prekročeniu zaťaženia v porovnaní s ostatnými dvoma, dôjde k javu, ako je fázová nerovnováha, ktorá vyvoláva zvýšenie alebo zníženie napätia.
Všetky vyššie uvedené môžu byť prítomné buď samostatne alebo v kombinácii. Aj keď sa jeden z komponentov opraví alebo vymení, situácia sa môže zlepšiť len čiastočne. V napájacích sieťach je ešte jedna nuansa: na konci vedenia z transformovne pracujú elektrickí spotrebitelia v ťažších podmienkach ako spotrebitelia umiestnení bližšie k transformátorovej rozvodni (Môžu spotrebovať viac energie a zároveň kvalitu napájanie bude lepšie.
K čomu vedie nízke napätie?
- — Výrazné zhoršenie štartovacích podmienok pre všetky typy motorov a zariadení založených na motore;
- - pri štartovaní elektromotora sa zvyšuje štartovací prúd;
- - prehriatie drôtov až po roztavenie izolácie a pravdepodobnosť požiaru zo skratu;
- - zníženie jasu žiary svietidiel alebo ich neustáleho blikania, čo vedie k nepohodliu bývania v dome;
- - zníženie životnosti domácich elektrických spotrebičov;
- — nestabilná práca citlivé na napájanie zariadení;
- - výrazné zhoršenie výkonu elektrických spotrebičov.
To všetko spolu prináša značné škody na všetkých domácich spotrebičoch v dome. Televízory, počítače, lampy, klimatizácie, vysávače, chladničky a ďalší spotrebitelia elektriny dostávajú veľké škody nielen pri štartovaní, ale aj pri bežnej prevádzke. Zariadenia s impulzný blok napájací zdroj, ale vykazujú aj nesprávnu činnosť a odchýlky v režimoch. To všetko v konečnom dôsledku ovplyvňuje človeka: ohrievače sa zahrievajú dlhšie, elektrické spotrebiče s motorom pracujú s vyššou hlučnosťou, kompresor chladničky sa nemusí spustiť (t. j. potraviny sa rozmrazia), osvetlenie sa stlmí, čo môže mať vplyv na mentálne a fyziologické stavu človeka, alebo aspoň zhoršiť komfort bývania v interiéri.
Spôsoby, ako sa vysporiadať s napätím nízkej kvality.
- 1. Sťažnosť na dodávateľskú spoločnosť. Pred podaním reklamácie organizácii dodávky energie je potrebné zhromaždiť dôkazy o dodávke nekvalitnej energie. To sa deje inštaláciou špeciálneho zariadenia, ktoré zaznamenáva všetky charakteristiky a parametre napájacieho zdroja. Predpokladom pre toto zariadenie je dostupnosť príslušného certifikátu. Toto zariadenie sa inštaluje priamo na príkon do domu alebo bytu. Záznam prebieha na pamäťovú kartu, následne je možné zaznamenané údaje preniesť do počítača a vytlačiť na prezentáciu dodávateľovi elektriny. Je tiež veľmi dôležité správne zostaviť reklamačný list, ak nemáte potrebné znalosti, je lepšie požiadať o radu právnika. Ak bol váš list odmietnutý, máte plné právo podať žalobu na súdny orgán. Ak je nekvalitné napájanie pozorované nielen u vás, ale aj u vašich susedov, môžete podať hromadnú žalobu, ktorá výrazne urýchli rozhodnutie. problematická záležitosť s elektrinou.
- 2. Táto metóda je najrýchlejšia a časovo najmenej náročná. Preto je medzi obyvateľstvom najobľúbenejší. Problém kvality napájania je vyriešený ihneď po inštalácii stabilizátora napätia na vstupe. Stabilizátor napätia nielenže „privedie“ napájacie napätie na štandardných 220 voltov, ale spoľahlivo ochráni aj domáce elektrospotrebiče pred náhlymi poklesmi napätia (prepätiami) a rôzne druhy núdzové situácie v sieti. Stabilizátory napätia Energy majú všetky potrebné vlastnosti pre ich využitie nielen v bežnom živote, ale aj vo výrobe.
- 3. (neprerušiteľný zdroj napájania). Riešenie je drahšie ako inštalácia stabilizátora napätia, no v tomto prípade je tu jedna veľká výhoda. Menič nielen stabilizuje nekvalitné napätie, ale pri absencii napájacieho napätia zabezpečí záložné napájanie z batérií. V závislosti od modelu, kapacity batérie a pripojenej záťaže dokáže zálohovať energiu od 15 minút do 2 dní. Striedač sa inštaluje buď pri vchode do domu, alebo samostatne na dôležitých elektrických zariadeniach, ako je vykurovací kotol, chladnička, požiarny alebo zabezpečovací systém. Energetické invertory majú na výstupe ideálnu sínusoidu, ktorá je pre moderné citlivé zariadenia veľmi dôležitá.
- 4. Inštalácia zariadení na alternatívnu energiu. Sú inštalované hlavne v súkromných domoch a chatách. V tomto prípade hovoríme o solárnych paneloch a veterných turbínach. Hlavnou výhodou tejto metódy je, že slnečná a veterná energia je bezplatná, finančné náklady vznikajú len na nákup a inštaláciu inštalovaného zariadenia. Výrobné technológie umožňujú dosiahnuť životnosť týchto systémov minimálne 30 rokov. Hlavnou nevýhodou alternatívnych energetických systémov sú ich vysoké náklady, vypočítané v závislosti od množstva vyrobenej energie, desiatky alebo dokonca stovky tisíc rubľov. Ale berúc do úvahy skutočnosť, že náklady na elektrickú energiu sa každý rok zvyšujú, návratnosť takýchto systémov nie je dlhšia ako 10 rokov.
- 5. Vlastná trafostanica. Zo všetkých vyššie uvedených metód riešenia problémov s elektrickou energiou je táto metóda najdrahšia. Náklady na výmenu rozvodne a prenosových vedení sa pohybujú v miliónoch. A nie všade je možné ho nainštalovať.
Odpoveď na otázku, prečo u vás doma klesá napätie a rozhodnutie o potrebe inštalácie stabilizátora napätia, je najlepšie nechať na profesionálneho elektrikára. S cenami za produkty ETK Energy sa môžete zoznámiť v
Kvôli tomu dochádza k poklesu napätia v sieti.
Článok je určený pre tých, ktorí nerozumejú ničomu o elektrine (analógia s inštalatérstvom).
Medzi vedcami už dlho existuje názor, že v prírode existuje iba jeden zákon, podľa ktorého všetko na tomto svete interaguje a pomocou ktorého možno opísať všetky procesy - absolútny zákon prírody. Zatiaľ sa však nepodarilo objaviť a k jeho chápaniu sa pristupuje z rôznych strán – otvorená je chémia, matematika, fyzika s mnohými smermi, veľa zákonov a pravidiel, ktoré sú len dôsledkom absolútneho zákona.
Veľa ľudí sa bojí elektriny, pretože ju nepoznajú a nerozumejú jej.
Ale takmer každý používa inštalatérske práce každý deň a nepovažuje to za niečo nadprirodzené a strašidelné, pretože chápe, ako to funguje a funguje.
Na základe vyššie uvedeného môžeme načrtnúť paralelu medzi elektrickou sieťou a zásobovaním vodou, keďže ide o istý druh rovnakého procesu, ktorý je však stále popísaný inými zákonmi a pravidlami.
Začnime analógiami
Na obrázku je typická elektrická sieť obce
A podobný vodovodný systém
Takže, ako môžete vidieť na obrázkoch, všetky siete sú sekvenčné. A čím ďalej od distribučného bodu, tým menšie napätie / tlak sa dostane k spotrebiteľovi. Toto sa robí s cieľom výrazne ušetriť káble / potrubia. Všetky sekcie/priemery sú vypočítané tak, aby pre všetkých spotrebiteľov bolo rovnaké napätie/tlak. A keď je sieť nová, stane sa toto. V priebehu času sa však siete opotrebujú - potrubia sa upchajú, objavia sa netesnosti, odstránia sa regulátory tlaku; vodivosť drôtov sa zhoršuje, objavujú sa zákruty, preťaženie siete. A nakoniec dostaneme silný pokles napätia / tlaku, takáto situácia je znázornená na obrázkoch.
Na TP sa napätie začína zvyšovať. Aby aj poslední spotrebitelia dostali aspoň niečo. Súčasne začnú elektrické spotrebiče zlyhávať u prvých spotrebiteľov v dôsledku vysokého napätia. V takýchto situáciách môže pomôcť iba stabilizátor napätia.
Pri vysokom napätí vypúšťa prebytok do siete ako prevodovka. Pri nízkom napätí stabilizátor odčerpáva napätie zo siete ako čerpadlo.
V moderných viacpodlažných budovách je v každom byte inštalovaný redukčný ventil 2 atm. V dôsledku toho nedochádza k nadmernej spotrebe vody a silnej strate tlaku v potrubí na prvých poschodiach a požadovaný tlak dosahuje posledné poschodia. Ak má budova viac ako 11 poschodí, potom sú pre vyššie poschodia inštalované ďalšie čerpadlá na zvyšovanie tlaku.
V starej alebo dlhej elektrickej sieti je tiež potrebné inštalovať stabilizátory napätia pre každého spotrebiteľa, aby sa vyrovnala nerovnováha v sieti. Ale to už robia samotní spotrebitelia.
Prečo dochádza k poklesu tlaku v potrubiach:
1. Potrubie sa upcháva, na stenách sa objavujú usadeniny, čím sa zodpovedajúcim spôsobom zmenšuje priemer potrubia. Pri vypnutí a zapnutí vody sa výrastky v potrubiach odlamujú a hromadia v ohyboch, čím vytvárajú odpor proti prúdeniu vody.
2. Vkladanie rúrok s väčším priemerom, ako je vypočítané. Z tohto dôvodu dochádza k prudkému poklesu tlaku v celom systéme.
3. Zapnite všetky kohútiky súčasne
Prečo dochádza k poklesu napätia v sieti:
1. Vzduchotechnické siete sú položené z hliníkového drôtu bez izolácie. V priebehu času sa hliník, ak ním prechádza prúd, zhoršujú vodivé vlastnosti, ničí sa kryštálová mriežka a zvyšuje sa odpor.
2. Miestni elektrikári pri pripájaní vodičov spravidla používajú skôr obyčajné krútenie ako skrutkovanie, čo zvyšuje odpor voči prúdu.
3. Keď je sieť preťažená. Prierez vodičov obmedzuje prúd, ktorý cez ne možno spustiť:
Medené vodiče drôtov a káblov
Hliníkové vodiče drôtov a káblov
Ak sa prekročí povolený prúd, drôty sa začnú zahrievať. Keď teplota kovu stúpa, jeho odpor voči prúdu sa zvyšuje.
Výpočet poklesu napätia je pomerne jednoduchý:
Ohmov zákon U = I * R
1. I \u003d Uit / (R1 + R2 + R) \u003d 8,15 A
2.U1=I*R1=8,15V
3.U2=I*R2=8,15V
4.U=I*R= 203 IN
Ako vidíme jeseň Napätie v dôsledku zákrutov a odporu drôtu to bolo v tomto prípade 16,3 V. Odolnosť zákrutov závisí od ich kvality a množstva. Odpor drôtov závisí od teploty a jej dĺžky.
Odpor meď pri 20o - ρ = 0,018 Ohm*mm2/m
Odpor hliníka pri 20o - 0,028 Ohm*mm2/m
Dostávame odpor drôtu z transformátorovej rozvodne k spotrebiteľovi. Prierez hliníkového drôtu je 16 mm 2, vzdialenosť je 1 km.
Odpor drôtu R = 0,028 * 1000 / 16 = 1,75 ohm
Ak vezmeme do úvahy skutočnosť, že výstupné napätie je na trafostanici nastavené na 240V - 260V, tak aj keď ste od nej vzdialení 2 km, normálne napätie 220V sa k vám dostane, ak sú všetky drôtové spojenia urobené kvalitne. Ale akonáhle je sieť preťažená, odpor drôtov sa dramaticky zvyšuje. To je obzvlášť viditeľné v prázdninových dedinách, kde sú transformátorové rozvodne s nízkym výkonom a existuje veľké množstvo spotrebiteľov. Cez deň môže napätie v sieti u koncových spotrebiteľov klesnúť na 100V, v noci môže stúpnuť až na 260V.
Pre spotrebiče, ak sú k dispozícii elektronické obvody také napätie je smrteľné. Pre moderné elektromotory, čerpadlá, kompresory, chladničky je takéto napätie tiež neprijateľné. Aby sa ušetrili materiály, sú navrhnuté pre napätie 220-230V ± 5%, bez dvojitého rozpätia bezpečnosti, ako predtým. A v podmienkach slabého napätia jednoducho vyhoria.
V obzvlášť žalostných situáciách nepomôže ani stabilizátor napätia.
Pozrime sa, prečo napätie v sieti klesá. Pravdepodobne ste si už viac ako raz všimli, keď sa svetlo stlmí, najmä žiarovky alebo rýchlovarná kanvica vrie dlhšie ako zvyčajne. Je to spôsobené nízkym napätím siete. Zvyčajne hovoria, že jeden zo susedov zapol silné zaťaženie, napríklad zvárací stroj. Ak chcete lepšie pochopiť podstatu tohto javu, zvážte schému (obr. 1) s napájaním U ip = 9 V do terminálov 1-2 ku ktorému je pripojený nastaviteľný odpor (potenciometer), ktorého odpor sa nastavuje 10 ohmov .
Ryža. 1 - Schéma vysvetľujúca činnosť ideálneho zdroja napätia
Zaťažovací prúd In, ktorý preteká cez odpor Rn, je určený Ohmovým zákonom a je rovný
Pozrime sa ešte raz na diagram. (obr. 1) Bez ohľadu na to, ako sa mení odpor zaťaženia R n svorkové napätie 1-2 , ku ktorému je pripojená záťaž, sa bude vždy rovnať napätiu napájacieho zdroja U 12 = U un . Zmení sa iba zaťažovací prúd ja n v pomere k zmene záťažového odporu R n . Odpor pri záťaži teda nezávisí od veľkosti samotnej záťaže a ideálnym zdrojom napätia je samotný napájací zdroj. Ak by takéto zdroje v prírode existovali, potom by napätie nikdy nekleslo ani pri skrate.
Teraz zvážte procesy v skutočnom zdroji napätia. Skutočný zdroj napätia sa od ideálneho líši prítomnosťou vnútorného odporu R ext (obr. 2) .
Ryža. 2 - Označenie skutočných a ideálnych zdrojov napätia
Ryža. 3 - Schéma s skutočný zdroj Napätie
Hodnota vnútorného odporu zdroja napätia má malý význam a v praxi sa často zanedbáva. Čím je vnútorný odpor nižší, tým sa reálny zdroj svojimi vlastnosťami viac približuje ideálu.
Treba poznamenať, že pri voľnobehu napätie na svorkách U 12 sa vždy rovná napájaciemu napätiu U un bez ohľadu na hodnotu vnútorného odporu R ext (obr. 4) . Vysvetľuje sa to tým, že pri otvorenom obvode v ňom nepreteká žiadny prúd a preto nedochádza k poklesu napätia na vnútornom odpore.
Ryža. 4 - Schéma reálneho napájania pri nečinnosti
Teraz pripojte záťaž ku svorkám 1-2 (obr. 5) a uvidíte, ako sa na nich mení napätie.
Hodnota vnútorného odporu sa berie rovná 1 ohm a odolnosť proti zaťaženiu 10 ohmov (obr. 5) .
Ryža. 5 - Obvod so skutočným napájaním a záťažou 10 ohmov
Určte záťažový prúd podľa Ohmovho zákona
Teraz nájdeme napätie na záťaži, t.j. na svorkách 1-2 U12. Je určená Kirchhoffovým II zákonom:
Ako je vidieť, s pripojením záťaže rovnajúcej sa 10 ohmov , napätie klesne na 0,8 V (obr. 6) .
Ryža. 6 - Schéma rozloženia úbytkov napätia na záťaži
Teraz zvýšime zaťaženie tak, aby sa jeho odpor rovnal vnútornému odporu zdroja energie R n = R ext \u003d 1 Ohm (obr. 7) .
Ryža. 7 - Obvod so skutočným napájaním a záťažou 1 ohm
In rovná sa
Pokles napätia na vnútornom odpore je:
Napätie na záťaži, je aj na svorkách 1-2 rovná sa
To znamená, že napätie kleslo 2 krát (obr. 8) !
Ryža. 8 - Schéma rozloženia úbytkov napätia na záťaži
Z toho môžeme vyvodiť nasledujúci záver: so zvyšovaním zaťaženia sa zvyšuje pokles napätia na vnútornom odpore zdroja napätia, v dôsledku čoho sa napätie na záťaži znižuje.
Prečo poklesne napätie v sieti 220 V, 50 Hz
Podobné procesy prebiehajú v sieti 220 V, 50 Hz. Len primárnym zdrojom napätia nie je zásuvka, ale rozvodňa, teda transformátor a z jej sekundárnych vinutí ste napájaní paralelne vy a vaši susedia. (obr. 9) .
Ryža. 9 - Zjednodušený napájací obvod pre frekvenčné napätie spotrebiteľov
Preto, ak zvýšite zaťaženie, napätie klesne nielen pre vás, ale aj pre vašich susedov. Alebo keď sused pripojí vysokovýkonnú záťaž, napätie klesne jemu aj vám.
Aby ste sa uistili o tom, čo bolo povedané vyššie, môžete urobiť malý experiment, na ktorý budete potrebovať zdroj energie (akúkoľvek batériu alebo korunku), voltmeter (multimeter) a niekoľko odporov rôznych hodnôt.
Najprv zmerajte napätie korunky pri voľnobehu (Obr. 10) . Ako vidíte na obrázku, rovná sa 8,50 V (koruna je už trochu scvrknutá).
Teraz pripojíme ku korunke odpor s odporom 10 kΩ (obr. 11) . Ako vidíte, napätie napájacieho zdroja už trochu „kleslo“ a je rovnaké 8,12 V .
Čím viac je batéria vybitá, tým viac klesne napätie pri pripojení rovnakej záťaže.
Ako sme videli, prax sa úplne zhoduje s teóriou. Takéto jednoduché experimenty poskytujú hlboké pochopenie základných procesov vyskytujúcich sa v elektrike aj elektronike, čo v budúcnosti uľahčí zvládnutie zložitejších materiálov. Teraz chápete, prečo napätie v sieti klesá.
Chod na stranu.
