Sähkölaitteiden toiminta on mahdotonta ilman tiettyjä verkkoparametreja. Ne koostuvat monista tekijöistä. Yksi niistä on johtimien vastus sähkövirralle. Kun otetaan huomioon poikkileikkaus johtoja tai kaapeleita valittaessa, on tarpeen ottaa huomioon jännitteen pudotukset.
Peruskonseptit
Jännitteen pudotus on arvo, joka heijastuu potentiaalin muutoksessa johtimen eri osissa. Lähteestä kohti kuormaa virtaava virta muuttaa parametrejaan johtimien vastuksen takia, mutta sen suunta pysyy muuttumattomana. Voit mitata jännitteen voltimetrillä:
- kaksi laitetta linjan alussa ja lopussa;
- peräkkäinen mittaus useissa paikoissa;
- volttimittari, joka on kytketty samanaikaisesti kaapelin kanssa.
Yksinkertaisin piiri on virtalähde, johdin, kuorma. Esimerkki olisi hehkulamppu, joka on kytketty 220 V: n pistorasiaan. Jos mittaat lampun jännitettä laitteella, se on hiukan alhaisempi. Lampun kestävyyteen tapahtui pudotus.
Piiriosuuden jännite tai jännitehäviö voidaan laskea käyttämällä Ohmin lakia kaavan mukaan U = IRmissä:
- U - sähköjännite (volttia);
- minä - virran lujuus johtimessa (ampeereissa);
- R - piirin tai sen elementtien vastus (ohmia).
Kun tiedät minkä tahansa kahden määrän, voit laskea kolmannen. Tässä tapauksessa on tarpeen ottaa huomioon virran tyyppi - vaihtuva tai vakio. Jos piirissä on useita rinnakkain kytkettyjä vastuksia, laskenta on jonkin verran monimutkaisempaa.
Alijännitteen tulos
Yleinen ilmiö on, kun tulojännite määritetään alle vakiintuneen normin. Kaatuminen kaapelin pituudella tapahtuu voimakkaan virran kulkeutumisen seurauksena, mikä aiheuttaa vastuksen lisääntymisen. Tappiot kasvavat myös pitkillä siimoilla, mikä on tyypillistä maaseutualueille.
Määräysten mukaan häviöt muuntajalta kauimpaan osaan eivät saisi ylittää 9%. Tulos parametrien poikkeamisesta normista voi olla seuraava:
- haihtuvien laitteistojen ja laitteiden toimintahäiriöt, valaistus;
- sähkölaitteiden vika alhaisilla tulojännitteillä;
- vääntömomentin vähentäminen käynnistettäessä sähkömoottori tai kompressorin asennus;
- käynnistysvirta johtaa ylikuumenemiseen ja moottorin sammutukseen;
- epätasainen nykyinen kuormitus linjan alussa ja etäpäässä;
- valaistuslaitteet toimivat auringossa;
- sähkön menetys, virran alikäyttö.
Sähkölaitteiden ominaisuudet ja toimintaparametrit muuttuvat. Esimerkiksi heikon tehon takia veden lämmittäminen kattilalla lisääntyy. Jännitteen pienentäminen johtaa elektroniikan vioihin.
Käyttötilassa kaapelin jännitehäviöt voivat olla jopa 5%. Tämä arvo on hyväksyttävä energiateollisuusverkoissa, koska suuritehoiset virrat toimitetaan pitkiä matkoja. Näille linjoille asetetaan tiukemmat vaatimukset. Siksi arjen elämästä aiheutuvien menetyksien vuoksi olisi kiinnitettävä huomiota toissijaisiin energianjakeluverkkoihin.
Syyt jännitteen pudotukseen
Ensinnäkin sinun on ymmärrettävä: tämä on sähköntoimittajan tai kuluttajan virhe. Verkko-ongelmat ilmenevät seuraavista syistä:
- voimajohtojen kuluminen;
- riittämättömät tehomuuntajat;
- tehon epätasapaino tai vaiheiden epätasapaino.
Nämä ongelmat liittyvät toimittajaan, joten on mahdotonta ratkaista niitä itse. Sinun on soitettava energianlähteen edustajille ymmärtääksesi, toimivatko korkeajännitejohdot oikein vai eivät. He suorittavat mittaukset ja laativat päätelmän.
Voit varmistaa, että putoamisen vika ei liity itse toimittajaan. Ensinnäkin kannattaa selvittää naapureilta, jos heillä on samanlaisia ongelmia. Yleismittari soveltuu jännitteen mittaamiseen arjessa. Sen hinta on jopa 1000 ruplaa. Jos asunnon sisäänkäynnissä oleva laite osoittaa normaalia jännitettä, syy on etsittävä kotiverkosta.
Jännite voi laskea johdotuksen suuren pituuden vuoksi. Kun verkon pituus ylittää 100 metriä ja johtimien poikkileikkaus on 16 mm, värähtelyt muuttuvat säännöllisiksi. Tilanteen korjaamiseksi johdotus on vaihdettava.
Heikot koskettimet ovat ylimääräinen virrankestävyys. Se ei saavuta laitteita riittävästi. Lisäksi vialliset koskettimet voivat aiheuttaa oikosulun ja aiheuttaa tulipalon. Indikaattorien normalisoimiseksi on tarpeen korvata piirin hätäosa ja palanut koskettimet.
Syyllinen voi olla sähköjohdoista taloon menevien johtimien väärä kytkentä. Joskus, toisin kuin turvallisuusvaatimukset, ne yhdistävät kuparilangat alumiiniin tai kuparijohtimet on kytketty kierrettyjen napojen sijasta. Liittimet ja puristimet on valmistettu huonolaatuisista materiaaleista tai niiden voimassaoloaika on vanhentunut.
Ehkä vika on itse johdantolaitteessa. Tässä tapauksessa se tulisi korvata.
Kuinka laskea tappiot
Sähköjohtoa laskettaessa jännitepoikkeamien ei tulisi ylittää säänneltyjä normeja. Kotitalouksien yksivaiheverkkojen sallitut vaihtelut ovat 209–231 V, kolmivaiheverkon jännite voi vaihdella välillä 361–399 V.
Virran voimakkuuden ja virrankulutuksen vaihtelut johtavat jännitteen muutokseen johtavissa johtimissa lähellä kuluttajaa. Siksi kytkentäkaaviota laatiessaan on otettava huomioon sallitut häviöt.
Yksivaiheisessa verkossa on kaksi johtoa, joten jännitehäviö voidaan löytää seuraavan kaavan avulla: U = I * Rpuolestaan R = (r * 2i) / S.
- Missä r - resistiivisyys, joka on yhtä suuri kuin vaijerin vastus, poikkileikkauksella 1 mm2 ja pituudella 1 m;
- minä - nimetty johtimen pituudeksi;
- S - kaapeli-osa.
Kolmivaiheisessa verkossa vaihejohtimien teho kumoaa toistensa ja nollajohtimen pituutta ei oteta huomioon, koska sen läpi ei virtaa virtaa. Jos vaihekuormitus on epätasainen, laskenta suoritetaan kuten yksivaiheverkolle. Pitkillä linjoilla kapasitiivinen ja induktiivinen reaktiivisuus otetaan lisäksi huomioon.
Lasku voidaan laskea online-laskimella, on myös erityisiä taulukoita. Ne osoittavat erityyppisten kaapeleiden sallitut virtakuormat. Kaapelin poikkileikkausta laskettaessa on otettava huomioon seuraavat tiedot:
- johtimien valmistusmateriaalit;
- piilotettu tai avoin linja;
- nykyinen kuorma;
- ympäristöolosuhteet.
Kun virta virtaa kaapelin, johdon tai väylän läpi, ne kuumennetaan. Tämä prosessi muuttaa johtimien fysikaalisia ominaisuuksia. Eristys sulaa, kontaktit ylikuumenevat, lanka palaa. Verkon luotettavuus ja keskeytymätön toiminta riippuu kaapelin oikeasta valinnasta.
Kuinka vähentää jännitteen pudotusta ja kaapelin häviämistä
Tappioiden lukumäärää on mahdollista vähentää vähentämällä resistanssia koko sähkönjakeluverkon osassa. Säästöt saadaan menetelmällä, jolla maadoitetaan nolla jokaiselle voimajohdon tuelle.
Sallitun jännitehäviön mukaan valitun pitkän matkan linjan virransyötön kustannukset ovat suuremmat kuin kaapelin lämmittäminen. Siitä huolimatta on mahdollisuus vähentää näitä kustannuksia.
- Vahvista virtakaapelin lähtöpotentiaalia kytkemällä se erilliseen muuntajaan.
- Voit saavuttaa vakiojännitearvot verkossa asentamalla vakaajan lähellä kuormaa.
- Kuluttajat, joiden kuorma on pieni 12–36 V, kytketään muuntajan tai virtalähteen kautta.
Mitä pidempi virtajohto, sitä suurempi vastus syntyy, kun virta virtaa sen läpi. On selvää, että myös jännitehäviöt ovat suurempia. Voit vähentää niitä yhdistämällä menetelmiä toisiinsa.
- Vähennä kustannuksia lisäämällä syöttökaapelin poikkileikkausta. Mutta tämä menetelmä vaatii suuria taloudellisia investointeja.
- Energiansyöttöjohtoja kehitettäessä on valittava lyhin mahdollinen polku, koska suora viiva on aina lyhyempi kuin katkoviiva.
- Lämpötilan laskiessa metallien vastus vähenee. Ilmanvaihtokaapelialustat ja muut mallit vähentävät linjahäviöitä.
- Kuorman pienentäminen on mahdollista, jos virtalähteitä ja kuluttajia on paljon.
Säästöjä saa verkkoverkkojen kunnollinen ylläpito ja estäminen - kosketinten tiheyden ja lujuuden tarkistaminen luotettavien liitäntälaitteiden avulla.
On tarpeen lähestyä energiansäästöä täysin vastuullisesti. Jännitehäviön ongelma voi poistaa kalliit laitteet, työkalut. Älä unohda turvatoimenpiteitä, ne neutraloivat voimansiirtymät ja suojaavat kodinkoneita ja -laitteita yrityksessä.
