El funcionamiento de los aparatos eléctricos es imposible sin ciertos parámetros de red. Consisten en muchos factores. Uno de ellos es la resistencia de los conductores a la corriente eléctrica. Dada la sección transversal al elegir alambres o cables, es necesario tener en cuenta la caída de voltaje.
Conceptos básicos
La caída de voltaje es un valor reflejado en el cambio de potencial en diferentes partes del conductor. La corriente que fluye desde la fuente hacia la carga cambia sus parámetros debido a la resistencia de los cables, pero su dirección permanece sin cambios. Puede medir el voltaje con un voltímetro:
- dos dispositivos al principio y al final de la línea;
- medición secuencial en varios lugares;
- Un voltímetro conectado en paralelo con el cable.
El circuito más simple es una fuente de energía, conductor, carga. Un ejemplo sería una lámpara incandescente conectada a una toma de corriente de 220 V. Si mide el voltaje de la lámpara con un dispositivo, será un poco más bajo. Una gota surgió sobre la resistencia de la lámpara.
El voltaje o la caída de voltaje en una sección del circuito se pueden calcular utilizando la ley de Ohm, de acuerdo con la fórmula U = IRdónde:
- U - voltaje eléctrico (voltios);
- yo - intensidad de corriente en el conductor (amperios);
- R - resistencia del circuito o sus elementos (ohmios).
Conociendo dos cantidades, puedes calcular la tercera. En este caso, es necesario tener en cuenta el tipo de corriente: alterna o constante. Si el circuito tiene varias resistencias conectadas en paralelo, el cálculo es algo más complicado.
Resultado de subtensión
Un fenómeno común es cuando el voltaje de entrada se determina por debajo de la norma establecida. La flacidez a lo largo del cable se produce debido al paso de alta corriente, lo que provoca un aumento de la resistencia. Además, las pérdidas aumentan en las largas colas, lo cual es típico de las zonas rurales.
Según las regulaciones, las pérdidas del transformador a la sección más remota no deben exceder el 9%. El resultado de la desviación de los parámetros de la norma puede ser el siguiente:
- mal funcionamiento de instalaciones y equipos volátiles, iluminación;
- falla de aparatos eléctricos a bajos voltajes de entrada;
- reducción de par al arrancar un motor eléctrico o la instalación del compresor;
- la corriente de arranque conduce al sobrecalentamiento y al apagado del motor;
- carga de corriente desigual al comienzo de la línea y en el extremo remoto;
- los dispositivos de iluminación funcionan al sol;
- pérdida de electricidad, subutilización de la energía actual.
Las características y los parámetros de funcionamiento de los aparatos eléctricos están cambiando. Por ejemplo, debido a la poca potencia, aumenta el tiempo para calentar el agua con una caldera. La reducción del voltaje conduce a fallas en la electrónica.
En modo de funcionamiento, las pérdidas de voltaje en el cable pueden ser de hasta 5%. Este valor es aceptable para las redes de la industria energética, ya que las corrientes de alta potencia se entregan a largas distancias. Estas líneas están sujetas a mayores requisitos. Por lo tanto, con pérdidas en la vida cotidiana, se debe prestar atención a las redes secundarias de distribución de energía.
Razones para la caída de voltaje
En primer lugar, debe comprender: esto es culpa del proveedor de electricidad o del consumidor. Los problemas de red surgen por las siguientes razones:
- desgaste de líneas eléctricas;
- transformadores de potencia insuficientes;
- desequilibrio de potencia o desequilibrio de fase.
Estos problemas están relacionados con el proveedor, es imposible resolverlos usted mismo. Para comprender si las líneas de alto voltaje funcionan correctamente o no, deberá llamar a los representantes del suministro de energía. Tomarán medidas y sacarán una conclusión.
Puede asegurarse de que la falla de la caída no esté relacionada con el proveedor usted mismo. En primer lugar, vale la pena saber de los vecinos si tienen problemas similares. Un multímetro es adecuado para medir el voltaje en la vida cotidiana. Su costo es de hasta 1000 rublos. Si el dispositivo en la entrada del apartamento muestra voltaje normal, la causa debe buscarse en la red doméstica.
El voltaje puede caer debido a la gran longitud del cableado. Cuando la longitud de la red excede los 100 metros y la sección transversal de los conductores es de 16 mm, las oscilaciones se volverán regulares. Para corregir la situación, debe cambiar el cableado.
Los contactos débiles son una resistencia adicional a la corriente. No llega a los dispositivos en cantidades suficientes. Además, los contactos defectuosos pueden causar un cortocircuito y provocar un incendio. Para normalizar los indicadores, es necesario reemplazar la sección de emergencia del circuito y los contactos quemados.
El culpable puede ser una conexión incorrecta de cables que van desde las líneas eléctricas hasta la casa. A veces, contrariamente a los requisitos de seguridad, conectan cables de cobre a conductores de aluminio o cobre en lugar de terminales retorcidos. Los terminales y las abrazaderas están hechos de materiales de baja calidad o su fecha de vencimiento ha expirado.
Quizás la falla radica en el aparato introductorio mismo. En este caso, debe ser reemplazado.
Cómo calcular pérdidas
Al calcular la línea eléctrica, las desviaciones de voltaje no deben exceder las normas reguladas. Las fluctuaciones permitidas para las redes monofásicas domésticas son 209–231V, para una red trifásica, el voltaje puede variar de 361 a 399 V.
Las fluctuaciones en la intensidad de la corriente y el consumo de energía conducen a un cambio en el voltaje en los conductores conductores cerca del consumidor. Por lo tanto, al elaborar el diagrama de cableado, es necesario tener en cuenta las pérdidas permitidas.
Hay dos cables en una red monofásica, por lo que la caída de voltaje se puede encontrar mediante la siguiente fórmula: U = I * R, en turno, R = (r * 2i) / S.
- Dónde r - resistividad, que es igual a la resistencia del cable, con una sección transversal de 1 mm2 y una longitud de 1 m;
- yo - designado como la longitud del conductor;
- S - sección de cable.
En una red trifásica, la potencia en los cables de fase se cancela entre sí y no se tiene en cuenta la longitud del conductor neutro, ya que no fluye corriente a través de él. Si la carga de fase es desigual, el cálculo se realiza como para una red monofásica. Para líneas largas, la reactancia capacitiva e inductiva también se tiene en cuenta.
El cálculo de la caída se puede realizar utilizando la calculadora en línea, también hay tablas especiales. Muestran las cargas de corriente permitidas para diferentes tipos de cables. Al calcular la sección del cable, se deben tener en cuenta los siguientes datos:
- material de fabricación de conductores;
- tendido de línea oculta o abierta;
- carga actual;
- condiciones ambientales.
Cuando la corriente fluye a través del cable, cable o bus, se calientan. Este proceso cambia las propiedades físicas de los conductores. El aislamiento se derrite, los contactos se sobrecalientan, el cable se quema. La fiabilidad y el funcionamiento ininterrumpido de la red eléctrica dependen de la selección correcta del cable.
Cómo reducir la caída de voltaje y reducir la pérdida de cable
Es posible reducir el número de pérdidas al reducir la resistencia en toda la sección de la red de suministro de energía. Los ahorros se obtienen mediante el método de volver a conectar a tierra cero en cada soporte de la línea de alimentación.
El costo del suministro de energía por una línea larga, seleccionada de acuerdo con la caída de voltaje permitida, es mayor que la elección realizada al calentar el cable. Sin embargo, existe la oportunidad de reducir estos costos.
- Fortalezca el potencial inicial del cable de alimentación conectándolo a un transformador separado.
- Puede lograr valores de voltaje constantes en la red instalando un estabilizador cerca de la carga.
- Los consumidores con cargas bajas de 12–36 V están conectados a través de un transformador o fuente de alimentación.
Cuanto más largo sea el cable de línea eléctrica, mayor será la resistencia que ocurre cuando la corriente fluye a través de él. Obviamente, la pérdida de voltaje también es mayor. Puede reducirlos combinando métodos entre sí.
- Reduzca los costos al aumentar la sección transversal del cable de suministro. Pero este método requerirá grandes inversiones financieras.
- Al desarrollar líneas de suministro de energía, debe elegir la ruta más corta posible, ya que una línea recta siempre es más corta que una línea discontinua.
- Con la disminución de la temperatura, la resistencia de los metales disminuye. Las bandejas de cable ventiladas y otros diseños reducen la pérdida de línea.
- Es posible reducir la carga si hay muchas fuentes de energía y consumidores.
Los ahorros se obtienen mediante el mantenimiento y la prevención adecuados de las redes de energía, verificando la densidad y la fuerza de los contactos, utilizando bloques de terminales confiables.
Es necesario abordar el tema de la conservación de energía con total responsabilidad. El problema de la pérdida de voltaje puede deshabilitar aparatos caros, herramientas. No descuide las medidas de seguridad, neutralizarán las sobretensiones y protegerán los electrodomésticos y equipos de la empresa.
