Потеря напряжения — это… Что такое Потеря напряжения?
- Потеря напряжения
- – величина, равная разности между установившимися значениями напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения.
ГОСТ 23875—88.
Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник. — М.: Энас. В.В. Красник. 2006.
- Потери электроэнергии в электрических сетях
- Потеря связи
Полезное
Смотреть что такое «Потеря напряжения» в других словарях:
потеря напряжения — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] Тематики релейная защита EN loss of voltage … Справочник технического переводчика
потеря напряжения — įtampos išnykimas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. voltage disappearance; voltage loss vok. Spannungsausfall, m rus. исчезновение напряжения, n; потеря напряжения, f pranc. disparition de tension, f … Radioelektronikos terminų žodynas
потеря напряжения — Разность модулей напряжения по концам элемента электрической системы … Политехнический терминологический толковый словарь
потеря напряжения в системе электроснабжения — Величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения. [ГОСТ 23875 88] Тематики качество электрической энергииэлектромагнитная совместимость Синонимы потеря… … Справочник технического переводчика
потеря напряжения в линии — Разность между значениями напряжения, измеренными в двух точках электрической линии в данный момент времени. [ОСТ 45.55 99] Тематики электроснабжение в целом … Справочник технического переводчика
потеря напряжения в системе электроснабжения — 3.1.27 потеря напряжения в системе электроснабжения (потеря напряжения): Величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения. [ГОСТ 23875 88, пункт 27] Источник:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
потеря напряжения в системе электроснабжения UΔ — 44 потеря напряжения в системе электроснабжения UΔ Потеря напряжения: Разность напряжений в начальной и конечной точках электрической линии в данный момент времени de. Verlust der Spannung en. Voltage loss fr. Perte de tension dans le réseau… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Потеря напряжения в системе электроснабжения (Потеря напряжения) — English: Voltage loss Величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения (по ГОСТ 23875 88) Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник … Строительный словарь
наибольшая потеря напряжения электрической сети
суммарная потеря напряжения — Сумма потерь напряжения в последовательно включенных элементах электрической системы … Политехнический терминологический толковый словарь
Книги
- Нора Вебстер, Тойбин К.. 1960-е. Ирландия, городок Эннискорти — тот самый, откуда уехала в Америку Эйлиш, героиня предыдущего романа Колма Тойбина «Бруклин» . Тихая, размеренная, старомодная жизнь на фоне назревающей… Подробнее Купить за 417 руб
Что такое потеря напряжения в кабеле и чем она опасна?
В идеале все электроприборы будут работать в нормальном режиме, если к ним подается то напряжение, на которые они рассчитаны. Если провод рассчитан не правильно и в нем присутствуют большие потери, то на вводе в электрооборудование будет заниженное напряжение. Это очень актуально при электропитании постоянным током, так как тут напряжение очень низкое, например 12 В, и потеря в 1-2 В тут будет уже существенной.
Чем опасна потеря напряжения в электропроводке?
- Отказом работы электроприборов при очень низком напряжении на входе.
В выборе кабеля необходимо найти золотую середину. Его нужно подобрать так, чтобы сопротивление провода при нужной длине соответствовало конкретному току и исключить лишние денежные затраты. Конечно, можно купить кабель огромного сечения и не считать в нем потери напряжения, но тогда за него придется переплатить. А кто хочет отдавать свои деньги на ветер? Давайте ниже разберемся, как учесть потери напряжения в кабеле при его выборе.
Для того чтобы избежать потерь мощности нам нужно уменьшить сопротивление провода. Мы знаем что, чем больше сечение кабеля, тем меньше его сопротивление. Поэтому эта проблема в длинных линиях решается путем увеличения сечения жил кабеля.
Вспомним физику и перейдем к небольшим формулам и расчетам.
Напряжение на проводе мы можем узнать по следующей формуле, зная его сопротивление (R, Ом) и ток нагрузки (I, А).
U=RI
Сопротивление провода рассчитывается так:
R=рl/S, где
р — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м;
l — длина провода, м;
S — площадь поперечного сечения провода, мм2.
Удельное сопротивления это величина постоянная. Для меди она составляет р=0,0175 Ом*мм2/м, и для алюминия р=0,028 Ом*мм2/м. Значения других металлов нам не нужны, так как провода у нас только с медными или с алюминиевыми жилами.
Приведу небольшой пример расчета для медного провода. Для алюминиевого провода суть расчета будет аналогичной.
Например, мы хотим установить группу розеток в гараже и решили протянуть туда медный кабель от дома длинной 50 м сечением 1,5 мм2. Там будем подключаться нагрузка 3,3 кВт (I=15 А).
Потеря напряжения в данной линии будет:
U=(рl)/s*I=0,0175*100/1,5*15=17,5 В
Что составляет практически 9% от номинального (входного) значения напряжения.
Значит в розетках будет уже напряжение: 220-17,5=202,5 В. Этого будет маловато для нормальной работы электрооборудования. Также свет может гореть тускло (в пол накала).
На нагрев провода будет выделяться мощность P=UI=17,5*15=262,5 Вт.
Также учтите, что здесь не учтены потери в местах соединения (скрутках), в вилке электроприбора, в контактах розетки. Поэтому реальные потери напряжения будут больше полученных значений.
Давайте повторим данный расчет, но уже для провода сечением 2,5 мм2.
U=(рl)/s*I=0,0175*100/2,5*15=10,5 В или 4,7%.
Теперь повторим данный расчет, но уже для провода сечением 4 мм2.
U=(рl)/s*I=0,0175*100/4*15=6,5 В или 2,9%.
Согласно ПУЭ, отклонения напряжения в линии должны составлять не более 5%.
Поэтому в нашем случае нужно выбирать кабель сечением 2,5 мм2 для нагрузки мощностью 3,3 кВт (15 А), а не 1,5 мм2.
Для постоянного тока такие сечения при указанных длинах использовать нельзя. Допусти, что необходимо запитать электроприбор током 15 А от источника постоянного тока 12 В (например, от аккумулятора или понижающего трансформатора). Используется кабель сечением 2,5 мм
Потери тут будут 10,5 В. Это значит, что на входе в электроприбор будет присутствовать напряжение 12-10,5=1,5 В. Это бред и ничего работать не будет. Даже кабель сечением 25 мм2 не спасет. Тут выход один — это нужно переносить источник питания ближе к потребителю.
Если ваша розетка находится очень далеко от щитка, то обязательно посчитайте потери напряжения в данной линии.
Не забываем улыбаться:
Звонок мужу в командировку:
— Дорогой, а почему в кране нет воды?
— Понимаешь, мы живем на 22 этаже и давления, которое создает насос возможно недостаточно…— Милый, а почему газа нет?
— Понимаешь, сейчас зима и давление в магистральном газопроводе вследствие большого разбора несколько понижено…
— Родной, но почему же тогда нет электроэнергии?!
— Пойди заплати за коммуналку, дура!
Откуда берется падение напряжения в проводах, как его починить
Откуда берется падение напряжения в проводах, как его починить
В этой статье ЭлектроВести расскажут, что такое потеря напряжения в кабеле и как его починить.
Электрическая энергия, при передаче по проводам на расстояние от источника к потребителю, всегда по пути расходуется. Будь то передача энергии от электростанции до подстанции, или от электрораспределительного щитка в нашем подъезде — до розетки и до потребителя (до того или иного электрического прибора, подключенного к розетке).
Любого обывателя больше всего беспокоит тот отрезок цепи, который расположен между счетчиком и потребителем, ведь именно за насчитанные счетчиком ватты нам и приходится платить. И лучше бы, чтобы бесполезных потерь энергии было бы как можно меньше.
Но уже здесь за бесполезные потери энергии отвечают как проводка, так и соединительные провода (шнуры), идущие от приборов к вилкам (и в конце концов — к розеткам). Дело в том, что провода эти, по закону Джоуля-Ленца, нагреваются, особенно если потребитель достаточно мощный. В общем и целом, нагрев проводов — это следствие падения напряжения на них, поскольку провода наши вполне реальны и обладают конечным электрическим сопротивлением R.
Для наглядной демонстрации предлагается устроить следующий эксперимент. Включите в сеть водонагреватель мощностью 2 кВт, и через минуту потрогайте провод, соединяющий его с розеткой. Провод ощутимо теплый, не так ли? Еще бы, ведь через него идет ток около 9 ампер.
Если сечение провода 1,5 кв. мм, то сопротивление двух жил метра такого провода составляет 0,024 Ом, а значит при токе в 9 ампер на нем постоянно, пока водонагреватель работает, в форме тепла рассеивается мощность примерно 2 Вт! А если взять электрический чайник с его метром двухжильного провода, а утюг, а масляный обогреватель… Да еще и попробовать подключить их к розетке через обычный дешевый удлинитель «для телевизора». Провод ощутимо разогреется, а это — явные потери.
В конце концов каждый провод, соединяющий какой бы то ни было прибор с розеткой, сам по себе всегда расходует определенную активную мощность, которую безжалостно учитывает счетчик. Мы уже и не говорим о сечении электропроводки, на меди в которой порой желают сэкономить бережливые хозяева. Начнем с того, что сопротивление любого реального проводника можно легко вычислить по следующей формуле:
Итак, в чем же суть потерь энергии на проводах, как эти расходы прикинуть, и как их в конце концов уменьшить? Начнем с того, что в проводах, шнурах, кабелях, принято использовать медь.
Медь имеет удельное электрическое сопротивление 0,018 Ом*м/кв.мм. Это значит, что сопротивление одной жилы медного провода сечением 1 кв.мм, длиной 1 км составит 18 Ом. А если провод двухжильный, то сопротивление окажется 36 Ом. А один метр ДВУХЖИЛЬНОГО провода сечением 1 кв.мм даст сопротивление 0,036 Ом.
Падение напряжения на проводе зависит от электрического тока, который по нему в данный момент течет. Зная ток (поделив мощность прибора на напряжение в сети), из Закона Ома для участка цепи можно найти это падение напряжения:
Умножив падение напряжения на номинальный ток прибора, находим мощность, рассеиваемую на проводе. Вывод напрашивается сам собой: чем меньше сечение соединительного провода и чем он длиннее — тем больше падение напряжения на данном проводе, и, соответственно, — больше электрические потери, получаемые в форме тепла.
Вредные последствия неадекватно большого падения напряжения на проводах давно известны электрикам.
Во-первых, перегревается проводка, что практически повышает вероятность возгорания и возникновения пожара в помещении.
Во-вторых, расход энергии на бесполезный нагрев проводки ведет к лишним материальным расходам на оплату счетов за электричество.
В-третьих, падение напряжения на проводах отнимается по сути у прибора, который должен получить все напряжение полностью.
В-четвертых, ресурс проводов из-за их перегрева тратится быстрее, как и ресурс импульсных блоков питания потребителей, получающих напряжение меньше номинала, и поэтому вынужденных потреблять больше тока.
В заключении хотелось бы отметить, что никогда не стоит экономить на площади сечения медных проводов при выполнения проводки в помещении. К примеру: двухжильный медный провод сечением 2,5 кв.мм на 5 метрах даст 7,2 Вт тепла уже при токе в 10 А. Насколько это экономично? Лучше выбирать сечение провода таким образом, чтобы при максимальной нагрузке на сеть плотность тока была бы не более 4 А на кв.мм жилы.
Ранее ЭлектроВести писали, что до недавнего времени жители Хмельницкого неоднократно наблюдали за масштабными пожарами на свалке, справиться с которыми представители Государственной службы по чрезвычайным ситациям не могли по несколько суток. При этом жители близлежащих территорий задыхались от нестерпимой дыма и вони. Поэтому в 2016 году был проведен аудит на определение объемов газа в городе, после чего — объявлен конкурс на определение инвестора для строительства станции по дегазации полигона и производства электроэнергии. Победителем конкурса стал один из производителей электрической энергии, который в 2017 году установил установку для откачки и сжигания «свалочного» газа.
По материалам: electrik.info.
Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи
Лабораторная работа
Цель
1. Выяснить какое влияние оказывает нагрузка линии и сопротивление её проводов на напряжение приемника.
2. Определить мощность потерь в проводах и КПД линии электропередачи.
Теоретическое обоснование
Каждый приёмник электрической энергии рассчитан на определённое номинальное напряжение. Так как приёмники могут находиться на значительных расстояниях от питающих их электростанций, то потери напряжения в проводах имеют важное значение. Допустимые потери напряжения в проводах для различных установок не одинаковы, но не превышают 4-6% номинального напряжения.
На рис. приведена схема электрической цепи, состоящая из источника электрической энергии, приёмника и длинных соединительных проводов. При прохождении по цепи электрического тока I показания вольтметра U1, включённого в начале линий, больше показаний вольтметра U2, включённого в конце линий.
Уменьшение напряжения в линии по мере удаления от источника вызвано потерями напряжения в проводах линии
Ui=U1-U2 и численно равно падению напряжения. Согласно закону Ома, падение напряжения в проводах линии равно произведению тока в ней на сопротивление проводов: Uii=I*R тогда Ui=U1-U2= Uii= — сопротивление проводов линии.Мощность потерь в линии можно определить двумя способами:
Pi= Ui*I=(U1-U2)*I или Pii=I*RУменьшить потери напряжения и потери мощности в линии электропередачи можно уменьшая силу тока в проводах либо увеличивая сечение проводов с целью уменьшения их сопротивления. Силу тока в проводах можно уменьшить увеличивая напряжение в начале линии.
КПД линии электропередачи определяется отношением мощности, отдаваемой электроприёмнику, к мощности, поступающей в линию, или отношением напряжения в конце линии к напряжению в её начале:
Схема передачи электрической энергии:
Приборы и оборудование
Два вольтметра и амперметр электромагнитной системы, ламповый реостат, двухполюсный автоматический выключатель, соединительного провода.
Порядок выполнения работы
Ознакомиться с приборами и оборудованием, предназначенными для выполнения лабораторной работы, записать их технические характеристики.
Подать в цепь напряжение. Изменяя нагрузку с помощью лампового реостата, при трёх её значениях записать показания приборов в таблице.
Вычислить потери двумя способами:
1. Как разность напряжений в конце и начале линий.
2. Как произведение силы тока на сопротивление проводов.
Определить мощность потерь в линии и КПД. Результаты вычислений занести в таблицу.
Таблица изменения числа потребителей:
Изменяем напряжение в начале и конце линий.
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;Вывод
На основе проведённого опыта выяснили, что факторами, влияющими на потери в линиях являются: протяжённость линий; сечение проводника; состав материала и количество потребителей. Чем больше потребителей, тем меньше КПД. . Уменьшить потери напряжения и потери мощности в линии электропередачи можно уменьшая силу тока в проводах либо увеличивая сечение проводов с целью уменьшения их сопротивления.
Ответы на контрольные вопросы
Разность напряжений в начале и конце линий равна падению напряжения в проводах и называется потерей напряжения.
U=IR
Сопротивление проводов зависит от материала из которого они изготовлены, площади поперечного сечения и длины этих проводов.
КПД линии определяется отношением мощности, отдаваемой электроприемнику, к мощности, поступающей в линию, или отношением напряжения в конце линии к напряжению в ее начале.
Чем выше рабочее напряжение, тем ниже сила тока, а следовательно меньше потерь.
Потеря напряжения в проводах линий электропередач
Передача электроэнергии на расстояния выполняется с помощью линии электропередач (ЛЭП), которые делятся на воздушные и кабельные. При передаче энергии часть ее расходуется на нагрев проводов, образование
электромагнитных полей. Эти потери электроэнергии нужно толковать как технологические потери электроэнергии на ее передачу, а не как в других отраслях — потери от брака, когда нарушается технологический процесс. В основном электроэнергию в одного потребителя передают по двум одинаковым по параметрам ЛЭП для обеспечения надежности сетей. То есть, когда аварийно отключится одна из ЛЭП второй останется питать потребитель.
ЛЭП состоят из проводов, которые в свою очередь изготавливаются из проводников, в основном из меди или алюминия. Все материалы, даже проводники, имеют сопротивление. При передаче электроэнергии по проводам длиной более 10 м сопротивлением провода пренебрегать нельзя, так как ток в них вызывает заметное падение напряжения согласно закону Ома.
С целью экономии энергии и обеспечения незначительного колебания напряжения на зажимах приемника при изменении сопротивления или тока приемника потеря напряжения должна быть невелика при сравнении с номинальным напряжением приемника. Ток потребителя (или нагрузки) при различных сопротивлениях приемника изменяется от нуля до наибольшего своего значения. Потеря напряжения при этом тоже колеблется от нуля до своего максимального значения.
В электрических сетях напряжением до 20 кВ отклонения напряжения на зажимах потребителей в нормальном режиме не должны превышать ± 5%, а в аварийном — ± 10%.
Отклонение напряжения нежелательны как в сторону увеличения так и в сторону уменьшения по отношению к номинальной напряжения. При больших отклонениях напряжения наблюдается потерь мощности и энергии, изменяются нагрузки потребителей, ухудшается качество продукции, возможно браковки продукции, сокращение срока работы элементов сети и оборудование, нарушение нормальной деятельности устройств автоматики и релейной защиты, что может привести к авариям и отключениям потребителей. Например, для ламп накаливания при освещенность возрастает на 40%, а срок работы уменьшается в 3 раза, при освещенность уменьшается на 30%, а срок работы увеличивается в 2 раза, но уменьшается производительность труда и ухудшается состояние и здоровье человека.
В случае если сеть имеет несколько приемников, присоединенных к разным городам линии, потерю напряжения во всей сети определяется как сумма потерь напряжения на отдельных ее участках:
Под наибольшей потерей напряжения понимают потерю напряжения на пути от источника питания до наиболее удаленного потребителя электроэнергии сети одного класса напряжения. Причем определяют наибольшую потерю напряжения как в нормальном режиме работы электросети, так и в аварийном (например, при отключении одного ЛЭП из двух параллельных). Расчетные наибольшие потери напряжений должны быть меньше наиболее допустимые, как в нормальном, так и в аварийном режиме.
Потеря напряжения в трехфазной линии с нагрузкой на конце
Рассмотрим трехфазную линию с учетом ее активной и индуктивной нагрузки, подключенной в конце линии, а также ее активно-индуктивного сопротивления.
В случае равномерного распределения нагрузки по фазам, а также при одинаковом сопротивлении проводов потерю напряжения могут определять для одной фазы. Для этого расчета используют фазные напряжения в начале и конце линии.
На рисунке выше приведена однолинейная схема для трехфазной линии электропередач с нагрузкой, сосредоточенной на конце. Обозначим:
Построим векторную диаграмму напряжений и токов для одной фазы данной линии:
Отложим некоторый отрезок Оа, который будет представлять в некотором масштабе вектор фазного напряжения Uф2 в конце линии. Под углом φ к нему отложим вектор тока нагрузки I, предполагая, что cos φ < 1. От точки а параллельно вектору тока I отложим отрезок ab, представляющий падение напряжения IR в активном сопротивлении одной фазы линии. От точки b перпендикулярно отрезку ab отложим отрезок bc, представляющий фазное падение напряжения Ix в индуктивном сопротивлении линии.
Из треугольника abc видно, что отрезок ac представляет собой геометрическую сумму падений напряжения в активном и индуктивном сопротивлениях одной фазы линии, то есть полное падение напряжения Iz, где:
Из диаграммы также видно, что вектор фазного напряжения Uф1 в начале линии определяется суммой Uф2 в конце линии и полного падения напряжения Iz в линии.
Геометрическую разность векторов напряжений в начале и конце линий называют падением напряжения:
Из диаграммы следует, что вектор напряжения в конце линии сдвинут относительно вектора напряжения в начале линии на угол:
Для электроприемников важна абсолютная величина напряжения на их зажимах, а не его фаза. Поэтому при расчете электрических сетей определяют потерю U в линии, которая представляет собой алгебраическую разность абсолютных величин напряжений в начале и в конце линии.
Величину потерь U можно определить как разность показаний вольтметров вначале и конце линии электропередач.
На диаграмме потеря напряжения U изображается как отрезок:
Для упрощения расчётов за величину потери ΔUф принимают отрезок af, который является проекцией вектора ΔUф на направление вектора Uф2. Ошибка, получающаяся при этом допущении, не превосходит 3%. Численную величину потерь U можно определить, сложив отрезки ad и af, выраженные в масштабе напряжений.
Графически это выглядит так:
Следовательно:
Зная, что линейная потеря напряжения составит:
Получим формулу для определения потери U в трехфазной линии с нагрузкой на конце:
Если нагрузка в конце линии задается не током, а мощностью, то получим:
Подставив это выражение в формулу потерь:
После незначительных преобразований:
Пример
Определить потерю напряжения в трехфазной воздушной линии с Uном = 6 кВ протяженностью 1,5 км питающей насосную станцию мощностью 100 кВт с cos φ = 0,8; tg φ = 0,75. Линия выполнена стальными многопроволочными проводами марки ПС-25.
Решение
Ток нагрузки будет равен:
Определяем сопротивления. r0 = 5,7 Ом/км и внутреннее индуктивное сопротивление x0 = 1,2 Ом/км.
Внешнее индуктивное сопротивление x0/ = 0,4 Ом/км.
Полное индуктивное сопротивление
Потеря напряжения:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ В ПРОВОДАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
Цель работы:Экспериментальным путем проверить, какие факторы влияют на потерю напряжения в линии электропередачи научиться определять к.п.д. линии.
В процессе передачи и распределения электрической энергии большое значение имеет фактор потери напряжения в проводах, что связано также с потерей энергии. В результате потери напряжения в линии электропередачи напряжение на конце ее у приемников электрической энергии может оказаться настолько пониженным, что работа не будет отвечать требованиям норм. Так, например, понижение напряжения у ламп накаливания вызывает резкое уменьшение их светоотдачи; у электродвигателей снижается частота вращения и уменьшается способность к перегрузке. По нормам потеря напряжения, в осветительных линиях, распределительных электросетей не должна превышать 2,5%, а силовых, питающих электродвигатели, 5% номинального напряжения.
В линии электропередачи происходит потеря электрической энергии па нагревание проводов, что обычно учитывается величиной «потери мощности», характеризующий коэффициент полезного действия. Уменьшение потерь напряжения, мощности в проводах достигается путем уменьшения силы тока в них. Но для передачи определенной мощности Р = UI при меньшей силе тока необходимо повысить, напряжение, что и делают в процессе передачи электрической энергии.
В настоящей лабораторной работе необходимо показать, какое влияние оказывает электрическая нагрузка линии и сопротивление проводов на величину потери напряжения, величину мощности потерь в проводах и к.п.д. линии электропередачи.
Приборы и оборудование:
1. Модель двухпроводной линии из стальных проводов;
2. Модель двухпроводной линии из нихромовых проводов;
3. Вольтметр 150 В;
4. Амперметр на I А или II А;
5. Электрические лампы накаливания 3 шт.
Порядок выполнения работы:
1. Записать технические данные электроизмерительных приборов, используемых в работе.
2. Собрать электрическую схему согласно рис.3, используя стальные провода.
3. Меняя нагрузку (лампы накаливания) в конце линии записать показания приборов в табл.4.
4. Собрать электрическую схему, согласно рис.3, используя нихромовые провода.
5. Меняя нагрузку (лампы накаливания) в конце линии записать показания приборов, в табл.4.
6. Определить расчетным путем потерю напряжения, мощность потерь и к.п.д. линии. Результаты расчетов записать в табл.4.
7. По результатам расчетов построить графики зависимости и .
Рис.3
Таблица 4
| № п/п | Материал проводов | Данные измерения | Данные расчетов | ||||||
| U1В | U2В | I, A | UВ | P, Вт | Р1, ВТ | Р2, ВТ | , % | ||
Формулы для расчета:
Контрольные вопросы:
1. Что такое потеря напряжения в проводах?
2. От чего зависит потеря напряжения в проводах?
3. Каково соотношение между напряжениями в середине и в конце?
4. Как изменить напряжение в середине линии, если нагрузка в конце линии увеличится?
5. Как определяется к.п.д. линии электропередачи?
6. Почему с увеличением длины линий электропередачи необходимо повышать ее рабочее напряжение?
7. Какие металлы наиболее применимы для проводов линий электропередачи?
Тема: ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ
Цель работы: научиться практически, измерять мощность в цепи однофазного переменного тока.
Для измерения мощности в цепях постоянного и однофазного переменного токов используются ваттметры электродинамической системы. Неподвижная (токовая) обмотка ваттметра включается в цепь последовательно, подвижная (обмотка напряжения) обмотка – параллельно потребителю. В отличие от амперметров и вольтметров на лицевую панель выведены четыре зажима, два из них обозначены I или А – это токовые зажимы, а два других обозначены U или V – это зажимы обмотки напряжения. Два зажима помечены точками (или звездочками) называются генераторными, они одновременно являются началами обмоток. Генераторные зажимы следует объединить и подключить к проводу от источника питания. При таком подключении ваттметра стрелка будет отклоняться вправо.
Приборы и оборудование:
1. Ваттметр;
2. Амперметр с пределом измерения 2,5 А;
3. Вольтметр с пределом измерения 150 В или 300 В;
4. Соединительные провода.
Порядок выполнения работы:
1. Записать в таблицу технические данные электроизмерительных приборов, используемых в работе.
2. Собрать электрическую цепь, согласно рис.4.
Рис.4. Схема измерения мощности в цени однофазного переменного тока
3. Подать напряжение в электрическую цепь и снять показания приборов. Меняя ламповую нагрузку выполнять три опыта. Данные измерений записать в табл.5.
Таблица 5
| № п/п | Данные измерений | Данные вычислений | ||
| I, A | U, B | P, Вт | P, Вт | |
Контрольные работы:
1. На чем основан принцип работы ваттметра электродинамической системы?
2. Указать основные детали электродинамической системы?
3. Как включается подвижная обмотка и неподвижная обмотка ваттметра?
4. Каким образом можно измерить активную мощность, если под рукой нет ваттметра электродинамической системы?
Что такое падение напряжения? | IEWC.com
Надежность не может быть материальным элементом, который устанавливается рядом с новой печью или подключается к док-крану, но, тем не менее, это важный «аксессуар», который может означать разницу между сверхурочной работой и потерянным временем; на складе и на складе; идеально подходит. Наклейка «ненадежный» может означать крах для бизнеса, независимо от того, что вы делаете, устанавливаете или обслуживаете. Вот почему так важно понимать простые, но часто упускаемые из виду проблемы, такие как падение напряжения в устройствах.
Что такое падение напряжения?
Падение напряжения — это снижение напряжения в электрической цепи между источником и нагрузкой. Провода, несущие электричество, обладают внутренним сопротивлением или сопротивлением току. Падение напряжения — это величина потери напряжения в цепи из-за этого импеданса.
Для того, чтобы оборудование работало должным образом, оно должно быть обеспечено необходимой мощностью, которая измеряется в ваттах и рассчитывается путем умножения силы тока (ампер) на напряжение (вольт).Двигатели, генераторы, инструменты — все, что работает на электричестве — рассчитано на мощность. Правильная мощность позволяет оборудованию соответствовать расчетной мощности и работать эффективно. Слишком большое или недостаточное количество энергии может привести к неэффективной работе, неэффективному использованию энергии и даже к повреждению оборудования. Вот почему так важно понимать расчет падения напряжения и выбирать правильный кабель для каждого приложения.
Национальный электротехнический кодекс (NEC) каталогизирует требования к безопасному электрическому оборудованию и представляет собой основной руководящий документ в США.Предоставляя указания как для обученных профессионалов, так и для конечных пользователей, эти кодексы закладывают основу для проектирования и проверки электрических установок. Так как же Кодекс решает проблемы падения напряжения? Для ответвлений см. NEC (NFPA 70) Раздел 215.2 (A) (3) сноска 2 и Раздел 210.19 (A) (1) сноска 4. Оба советуют, что проводники для фидеров, ведущих к жилым блокам, должны быть такого размера, чтобы предотвратить превышение падения напряжения. 3%, а максимальное общее падение напряжения как на фидерах, так и в ответвленных цепях не должно превышать 5% для «разумной эффективности работы».”
Кроме того, обращайтесь к разделу 647.4 (D) NEC (NFPA 70) при работе с чувствительным электронным оборудованием. В нем указано, что падение напряжения в любой ответвленной цепи не должно превышать 1,5%, а общее падение напряжения на проводниках ответвления и фидера не должно превышать 2,5%. Важно отметить, что большая часть производимого сегодня оборудования содержит электронику, которая особенно чувствительна к чрезмерному падению напряжения.
Ampacity — пропускная способность кабеля по электрическому току — также связана с падением напряжения.В Кодексе подчеркивается важность учета падения напряжения при рассмотрении номинальной допустимой нагрузки кабеля и необходимость удовлетворения обоих требований. Раздел 310.15 (A) (1) NEC гласит, что в таблицах допустимой нагрузки не учитывается падение напряжения.
Как рассчитывается падение напряжения?
Для постоянного тока падение напряжения пропорционально величине протекающего тока и сопротивлению провода. В цепях переменного тока также необходимо учитывать полное сопротивление и коэффициент мощности (коэффициент потерь мощности).Поскольку сопротивление провода зависит от размера провода, материала и длины участка, важно выбрать правильный размер провода для длины участка, чтобы поддерживать падение напряжения на желаемом уровне.
Воспользуйтесь следующей историей расчета падения напряжения, чтобы упростить расчет падения напряжения.
Эта таблица упрощает и упрощает расчет проектного падения напряжения. Например, предположим, что ваш проект включает в себя 100-футовый участок 12/3 кабеля SOOW, линейный ток 12 А для оборудования, линейную цепь 120 В переменного тока, 3 фазы, коэффициент мощности 100%.Согласно таблице вычислений коэффициент равен 3190. Затем умножьте текущее значение на расстояние (футы) на коэффициент: 12 x 100 x 3190 = 3 828 000. Наконец, поместите десятичную дробь перед шестью последними цифрами, и результатом будет потеря напряжения или падение напряжения, которое в этом примере равно 3,8 вольт (3,2% от общего напряжения).
Поэтому, чтобы гарантировать надежность ваших продуктов, установок или обращений в службу поддержки, обязательно учитывайте падение напряжения при выборе кабеля. Хотя это в первую очередь неприятная проблема, падение напряжения может повлиять на эффективность оборудования, энергопотребление и привести к потенциальному повреждению чувствительной электроники и других систем.К счастью, этих проблем легко избежать, особенно если вы полагаетесь на нормы и стандарты NEC, касающиеся падения напряжения: каждый из которых дает полезные рекомендации по обеспечению успеха вашего приложения.
Выбрав кабель с правильными характеристиками падения напряжения, вы оптимизируете работу подключенного оборудования, повысите эффективность и предотвратите повреждение оборудования. И это неплохая расплата как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.
| Размер провода | Коэффициент мощности% | 90AC однофазный 80 | Трехфазный переменный ток | постоянного тока |
|---|---|---|---|---|
| 14 AWG | 100 | 5880 | 5090 | 5880 |
| 90 | 5360 | 4640 | ||
| 80 | 4790 | 4150 | ||
| 70 | 4230 | 3660 | ||
| 60 | 3650 | 3160 | ||
| 12 AWG | 100 | 3690 | 3190 | 3690 |
| 90 | 3380 | 2930 | ||
| 80 | 3030 | 2620 | ||
| 70 | 2680 | 2320 | ||
| 60 | 2320 | 2010 | ||
| 10 AWG | 100 | 2320 | 2010 | 2820 |
| 90 | 2150 | 1861 | ||
| 80 | 1935 | 1675 | ||
| 70 | 1718 | 1487 | ||
| 60 | 1497 | 1296 | ||
| 8 AWG | 100 | 1462 | 1265 | 1462 |
| 90 | 1373 | 1189 | ||
| 80 | 1248 | 1081 | ||
| 70 | 1117 | 969 | ||
| 60 | 981 | 849 | ||
| 6 AWG | 100 | 918 | 795 | 918 |
| 90 | 882 | 764 | ||
| 80 | 812 | 703 | ||
| 70 | 734 | 636 | ||
| 60 | 653 | 565 | ||
| 4 AWG | 100 | 578 | 501 | 578 |
| 90 | 571 | 494 | ||
| 80 | 533 | 462 | ||
| 70 | 489 | 423 | ||
| 60 | 440 | 381 | ||
| 2 AWG | 100 | 367 | 318 | 363 |
| 90 | 379 | 328 | ||
| 80 | 361 | 313 | ||
| 70 | 337 | 292 | ||
| 60 | 309 | 268 | ||
| 1 AWG | 100 | 291 | 252 | 288 |
| 90 | 311 | 269 | ||
| 80 | 299 | 259 | ||
| 70 | 284 | 246 | ||
| 60 | 264 | 229 | ||
| 1/0 AWG | 100 | 233 | 202 | 229 |
| 90 | 257 | 222 | ||
| 80 | 252 | 218 | ||
| 70 | 241 | 209 | ||
| 60 | 227 | 106 | ||
| 2/0 AWG | 100 | 187 | 162 | 181 |
| 90 | 213 | 184 | ||
| 80 | 212 | 183 | ||
| 70 | 206 | 178 | ||
| 60 | 196 | 169 | ||
| 3/0 AWG | 100 | 149 | 129 | 144 |
| 90 | 179 | 155 | ||
| 80 | 181 | 156 | ||
| 70 | 177 | 153 | ||
| 60 | 171 | 148 | ||
| 4/0 AWG | 100 | 121 | 104 | 114 |
| 90 | 152 | 131 | ||
| 80 | 156 | 135 | ||
| 70 | 155 | 134 | ||
| 60 | 151 | 131 | ||
| 250 тыс. Кг | 100 | 102 | 89 | 97 |
| 90 | 136 | 117 | ||
| 80 | 143 | 123 | ||
| 70 | 143 | 124 | ||
| 60 | 141 | 122 | ||
| 300 тыс. Килограмм | 100 | 86 | 75 | 81 |
| 90 | 121 | 104 | ||
| 80 | 128 | 111 | ||
| 70 | 131 | 113 | ||
| 60 | 130 | 113 | ||
| 350 тыс. Кг | 100 | 74 | 64 | 69 |
| 90 | 109 | 95 | ||
| 80 | 118 | 102 | ||
| 70 | 122 | 105 | ||
| 60 | 122 | 106 | ||
| 400 тыс. Куб. М | 100 | 66 | 57 | 60 |
| 90 | 101 | 88 | ||
| 80 | 111 | 96 | ||
| 70 | 115 | 99 | ||
| 60 | 116 | 101 | ||
| 500 тыс. Куб. М | 100 | 54 | 47 | 48 |
| 90 | 89 | 78 | ||
| 80 | 99 | 86 | ||
| 70 | 105 | 91 | ||
| 60 | 108 | 93 | ||
| 600 тыс. Куб. М | 100 | 47 | 41 | 40 |
| 90 | 83 | 72 | ||
| 80 | 93 | 81 | ||
| 70 | 99 | 86 | ||
| 60 | 103 | 89 | ||
| 750 тыс. Кг | 100 | 39 | 34 | 32 |
| 90 | 75 | 65 | ||
| 80 | 86 | 75 | ||
| 70 | 93 | 81 | ||
| 60 | 97 | 84 | ||
| 1000 тыс. Кг | 100 | 31 | 27 | 24 |
| 90 | 67 | 58 | ||
| 80 | 79 | 68 | ||
| 70 | 86 | 75 | ||
| 60 | 91 | 78 |
Потеря напряжения
Описание потери напряжения в цепи
Потеря напряжения в соединительной линии
Если несколько резисторов включены последовательно в цепь, часть общего напряжения падает на отдельных резисторах.Это также относится к соединительной линии, которая соединяет нагрузку с источником напряжения.
Сопротивление провода последовательно соединено с нагрузкой. Падение напряжения на проводе, которое теряется в нагрузке, называется потерянным напряжением.
\ (Потери \, Напряжение = Ток · Провод \, Сопротивление \)
\ (U_V = I · R_L \)
Полезное напряжение, действующее на нагрузку, соответствует напряжению на клеммах за вычетом потеря напряжения, вызванная сопротивлением линии.
\ (Эффективное \, Напряжение = Фиксация \, Напряжение — Напряжение \, потеря \)
\ (\ Displaystyle U_N = U-U_V = U-I · R_L \)
Согласно формуле \ (U_V = I · R_L \) напряжение потерь зависит от тока \ (I \) и сопротивление линии \ (R_L \).
Сопротивление провода тем больше, чем длина \ (l \) и чем меньше поперечное сечение линии \ (A \).
Сопротивление провода рассчитывается по формуле
- для одной длины провода \ (\ Displaystyle R_L = \ frac {ρ · l} {A} \)
- для исходящей и обратной линии \ (\ Displaystyle R_L = \ frac {ρ · 2l} {A} \)
* \ (ρ \) — удельное сопротивление линии.
Напряжение потерь рассчитывается по формуле
\ (\ Displaystyle U_V = ρ \ гидроразрыва {2 · l · I} {A} \)
Что такое падение напряжения? (с изображением)
Падение напряжения — это термин, используемый для описания любого снижения напряжения питания в полной электрической цепи. Этот термин может использоваться для описания потери напряжения на конкретном компоненте в цепи, потери напряжения, измеренной во всей цепи, или как широкое описание явления потери напряжения в цепи в целом.Все электрические цепи, какими бы простыми они ни были, оказывают определенное сопротивление прохождению через них электрического тока. Это сопротивление фактически заставляет электрический ток работать сильнее и, таким образом, поглощает энергию. Этот расход энергии вызывает снижение напряжения, описываемое термином «падение напряжения».
Например, простую схему можно составить из 9-вольтовой батареи, присоединенной к простой лампочке-вспышке с помощью небольшого переключателя.Если бы нужно было измерить напряжение на клеммах батареи при разомкнутом переключателе, показание мультиметра было бы примерно 9 вольт. Если бы кто-то замкнул выключатель и зажег лампочку, это показание упало бы примерно на 1,5 вольта. Это снижение напряжения называется падением напряжения и возникает в результате работы, которую должна выполнять батарея, чтобы зажечь лампочку. Каждый компонент в цепи, включая проводку, оказывает определенное сопротивление потоку электрического тока и вызывает соответствующее падение напряжения.
В приложениях, которые чрезвычайно чувствительны к напряжению питания, таких как электронные устройства, эти потери напряжения должны быть тщательно рассчитаны, а напряжение питания должно быть скорректировано с учетом их.Например, источник постоянного тока на 12 вольт (DC) обычно выдает на выходе 13,8 вольт, чтобы компенсировать это явление падения напряжения. В приложениях, требующих очень длинных кабелей, обычно используются довольно тяжелые кабели, которые имеют меньшее сопротивление прохождению электрического тока, чтобы минимизировать влияние потерь напряжения. Таким образом, общая потенциальная потеря напряжения в любой цепи должна быть тщательно рассчитана на этапе проектирования и спецификации проекта, чтобы гарантировать, что конечный результат соответствует всем требованиям.
Любую потерю напряжения в цепи, к счастью, можно с большой точностью рассчитать по формуле падения напряжения.Это позволяет достичь последовательных и предсказуемых результатов в конце установки. Эти расчеты будут отличаться в зависимости от типа цепи, источника напряжения и задействованных компонентов и могут быть чрезвычайно сложными, часто требуя использования калькулятора падения напряжения. Однако они предполагают точную настройку характеристик источника питания с учетом сопротивления цепи.
Что такое падение напряжения? — Элементный светодиод
Падение напряжения определяется как величина потери напряжения во всей или части цепи из-за сопротивления.Провода, электрические компоненты и практически все, что пропускает ток, всегда будет иметь внутреннее сопротивление или импеданс по отношению к текущему току.
Как падение напряжения может повлиять на светодиодную систему освещения?
Важность падения напряжения для светодиодного освещения заключается в том, что светодиод требует минимального количества тока для правильного освещения. Сила тока меньше минимального может привести к мерцанию светодиода, уменьшению его яркости или изменению цвета. Это часто наблюдается при более длительных пробегах светодиодной ленты.Результат — заметный сдвиг в цвете или разнице яркости светодиодов на одном конце по сравнению с другим.
Как клиенты могут избежать эффекта падения напряжения с помощью диодных светодиодов?
Лучше всего это продемонстрировать на примере использования диодной светодиодной ленты. Технические характеристики показывают, что он может работать на высоте до 40 футов. Давайте сделаем это с помощью простых шагов, описанных ниже.
1. Рассчитайте требуемую мощность.
В спецификациях указано, что в диодной светодиодной ленте используется 2 штуки.09 Вт на фут. Диодный светодиод проверяет падение напряжения в продуктах и указывает максимальные пробеги. Если вы остаетесь в пределах протестированной максимальной длины пробега, просто рассчитайте мощность на фут или на приспособление, чтобы определить надлежащую мощность драйвера. Максимальный пробег в 40 футов потребует не менее 83,6 Вт для надлежащего питания светодиодной ленточной лампы. (2,09 Вт на фут x 40 футов = 83,6 Вт)
2. Определите подходящий калибр проводов для прокладки между драйвером и светодиодным светильником. Продукты
с диодными светодиодами будут работать только в соответствии с указаниями при условии падения напряжения между драйвером и светодиодными лампами не более 3%.Степень падения напряжения определяется четырьмя основными факторами: входным напряжением (12 В или 24 В), длиной кабеля, калибром проводов и общей нагрузкой на осветительные приборы (ватты и амперы).
Электрик или установщик может использовать приведенную ниже таблицу, чтобы определить подходящий калибр проводов для установки. Если в нашем примере драйвер установлен в 20 футах от диодной светодиодной ленты, вторая диаграмма показывает, что правильный калибр провода — 16 AWG.
Таблицы падения напряжения для диодных светодиодных ленточных ламп можно найти на страницах с описанием продуктов.
Что вызывает падение напряжения и как с этим бороться
Падение напряжения — одна из тех тем, которые мы часто упоминаем, но редко задумываемся всесторонне. С самой простой точки зрения нам нужно знать, подается ли номинальное напряжение на устройство или прибор при полной нагрузке, что так же просто, как запустить оборудование и измерить напряжение на подводящих проводниках оборудования. Если измеренное напряжение под нагрузкой находится в пределах номинального диапазона, значит, мы в довольно хорошей форме, но есть еще кое-что, что нужно учитывать.Падение напряжения на проводе можно измерить ТОЛЬКО под нагрузкой; простое измерение потенциала в конце цепи, не находящейся под нагрузкой, почти ничего не говорит вам, потому что цепь разомкнута.
Измеренное падение напряжения составляет , равное процентной доле от общей цепи, на которой измеряется сопротивление.
Другими словами, если общее приложенное напряжение на главной панели составляет 240 В, и вы измеряете 216 В на конденсаторе во время его работы, это означает, что 90% сопротивления в цепи находится в конденсаторе (216 В), и 10% от общего сопротивления цепи приходится на проводники (24 В), ведущие к конденсатору (что слишком велико).
Вы также обнаружите, что падение напряжения увеличивается при повышении тока в цепи. Это явление происходит по двум причинам:
- Более высокий рабочий ток происходит из-за более низкого электрического сопротивления нагрузки. Когда сопротивление нагрузки ниже, сопротивление нагрузки составляет меньший процент от общего сопротивления цепи, а проводка составляет его большую часть. ПРИМЕЧАНИЕ. Некоторые из вас сбиты с толку и думают, что сопротивление нагрузки увеличивается с увеличением тока, но это не так.Просто посмотрите еще раз на закон Ома. При увеличении силы тока электрическое сопротивление должно уменьшаться, если напряжение остается постоянным.
- Когда большинство металлов нагреваются, их сопротивление увеличивается. Таким образом, когда ток в проводке увеличивается, он нагревается и увеличивается сопротивление, что еще больше увеличивает долю проводов в падении напряжения.
Мы заботимся о падении напряжения по двум причинам:
- Это может быть плохо для нашего оборудования, приводя к снижению производительности и эффективности.
- Это может быть ИНДИКАТОРОМ других условий, которые могут привести к перегреву и возникновению дуги, что может представлять угрозу безопасности.
Эта статья содержит много ссылок на NEC (Национальный электротехнический кодекс), поскольку это принятый на национальном уровне свод правил для высоковольтных электрических работ в США. Приведенные здесь выдержки предназначены для обучения и использования в качестве комментариев и должны использоваться только лицензированными профессионалами, прошедшими обучение по всему кодексу, который можно найти на веб-сайте NFPA (ЗДЕСЬ). NEC (NFPA) 70 — это защита от пожара и поражения электрическим током, а 310,15 (A) (3) довольно хорошо подводит итог конструкции проводника. Я резюмирую это (далее) следующим образом:
Не устанавливайте ничего таким образом, чтобы он стал горячее, чем предполагалось.
Таким образом, высокое падение напряжения происходит из-за того, что сила тока выше, чем должна быть, или из-за того, что сопротивление в цепи выше, чем должно быть (или и то, и другое).
Что такое допустимое падение напряжения?
NEC рекомендует не более 5% падения напряжения от главной панели на всем пути к устройству под нагрузкой с допустимым падением 2% на «фидерных» цепях и 3% на «ответвленных» цепях (NEC 210.19 (А) информационная записка №4). Это всего лишь рекомендация по проектированию при условии, что соблюдаются все другие правила, касающиеся проводов, защиты от перегрузки по току и соединений, поскольку это указано в «информационной заметке» в NEC, а не в коде.
С практической точки зрения, мы действительно не должны видеть падение напряжения более 5% на проводе правильного размера при измерении под нагрузкой, кроме пуска двигателя (заблокированный ротор). Очень важно помнить, что измерения падения напряжения действительны только при НАГРУЗКЕ. Если оборудование не работает, то падения напряжения не будет, и измерения станут практически бессмысленными.
На практике существует четыре основных причины нежелательного падения напряжения:
- Проводники меньшего размера
- Плохие соединения (выводы)
- Превышение номинального тока цепи
- Длинные проводники (длинные провода)
Давайте посмотрим на каждую один индивидуально, чтобы увидеть, что мы можем сделать для диагностики, устранения и предотвращения этих проблем.
Проводники меньшего размера
В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха нам необходимо подобрать размер большинства наших проводов (проводов) в соответствии с таблицей 310.15 (B) (16) NEC, из которой мы получаем практические правила относительно размера проводов, в первую очередь глядя на на основных медных проводниках категории 60 градусов Цельсия.
Если размер проводов меньше номинальной допустимой токовой нагрузки системы, результатом будет перегрев проводника и падение напряжения, что является опасной проблемой. Многие техники и электрики не осведомлены о том, что раздел 440 NEC позволяет подбирать размеры проводки системы кондиционирования в соответствии с MCA (минимальная допустимая нагрузка цепи), указанным на оборудовании, ДАЖЕ когда тормоза или предохранители больше и имеют размер в соответствии с перечисленными MOCP (максимальная защита от перегрузки по току).Независимо от того, что мы делаем, мы должны соблюдать 310.15 (A) (3) и следить за тем, чтобы мы не устанавливали проводники таким образом, чтобы они не перегревались, будь то из-за силы тока, условий окружающей среды, которым они подвергаются, или количество проводов, проложенных в кабелепроводе.
Плохие соединения
Когда провода соединяются с помощью гаек, наконечников, стыков и т. Д., Они должны быть выполнены с максимально возможным контактом с низкоомными и совместимыми материалами, которые не будут изнашиваться и не подвержены коррозии.Если соединение плохое, то сопротивление возрастет, что приведет к нагреву в этой точке, что может привести к большему сопротивлению. Проблема становится все хуже и хуже. Плохие соединения не только вызывают падение напряжения, но также могут представлять угрозу безопасности. Все высоковольтные электрические соединения и концевые заделки должны выполняться из материалов, одобренных NEC / UL, и в соответствии с инструкциями. Распространенные причины плохого соединения:
- Подключение слишком большого количества проводов под наконечником
- Использование неутвержденного разъема
- Подключение разнородных металлов в неутвержденном разъеме для этого использования (например, медь и алюминий)
- Отсутствие затяжки наконечников или винтов номинальному крутящему моменту
Выше проектного тока цепи
В некоторых случаях проводка и соединения правильные, но само устройство потребляет ток выше номинального.Это приведет к высокому падению напряжения и должно быть устранено по первопричине в системе, вызывающей высокий ток.
Длинные проводники
Есть несколько интересных ответвлений на длинные проводники, первое из которых состоит в том, что NEC на самом деле не занимается этим — по крайней мере, не напрямую. Как мы уже упоминали, NEC 210.19 (A) предлагает поддерживать общее напряжение ниже 5%, включая падение из-за длины провода. Падение напряжения из-за длины провода не является большой проблемой, потому что оно не вызывает перегрева провода.Если провод длинный, но все же правильного размера, он БУДЕТ иметь более высокое сопротивление, что приведет к большему падению напряжения, но, поскольку сопротивление распространяется по всему проводу, он не станет горячее в одном месте, как плохое соединение. . Результатом будет СНИЖЕНИЕ силы тока в цепи и, возможно, плохая работа устройства, но это не приведет к опасному состоянию проводника.
Мы часто отвечаем за увеличение размеров проводов, чтобы предотвратить падение напряжения ради системы, но это не потому, что от нас ТРЕБУЕТСЯ это сделать.Это означает, что при большой длине проводов необходимо обращать особое внимание на падение напряжения под нагрузкой, особенно в условиях нового строительства.
—Bryan
СвязанныеЧто такое допустимый предел падения напряжения и расчет
Что такое падение напряжения:
Падение напряжения, в самом слове это означает само по себе, здесь падение — это не что иное, как потеря, и это говорит о том, что потеря напряжения или снижение напряжения называется падением напряжения.
Почему важно падение напряжения в электрической системе?
Да, из-за падения напряжения питание схемы снижается, в результате чего огни мерцают или тускло горят, нагреватели плохо нагреваются, повреждение оборудования, неправильная работа, меньшая мощность, меньшая эффективность, потеря денег из-за чрезмерной оплаты электроэнергии счет, электродвигатели работают быстрее, чем обычно, скорость падает, небольшие электродвигатели не запускаются и меняются на то, чтобы перегореть. [wp_ad_camp_1]
Как возникает падение напряжения?
Падение напряжения может быть вызвано множеством причин.
- Внутреннее сопротивление (постоянный ток) или импеданс (переменный ток) источника (внутреннее сопротивление блокирует поток электронов или зарядов)
- Сопротивление проводника (включая удельное сопротивление, сечение проводника и длину проводника)
- Между контактами и разъемами
- Потеря связи
Легко понять о падении напряжения:
Просто и понятно о падении напряжения — это садовый шланг.Рассмотрим напряжение как давление воды, подаваемое в шланговую трубу, а ток (поток электронов или зарядов) как воду, текущую через шланговую трубу. А внутреннее сопротивление шланга определяется типом и размером шланга — таким же, как длина электрического проводника, MOC (материал конструкции) и размер.
Необходимо указать : В чем разница между резистором и сопротивлением
Допустимые падения напряжения:
Национальный электротехнический кодекс рекомендует, чтобы падение напряжения не превышало 3% от источника к электросети.Например, если у вас напряжение в цепи 240 переменного тока, и у вас есть один светильник на 100 метров в длину. Вы запланировали подать питание на фонари, здесь напряжение на клемме освещения должно составлять 233 Вольт, а падение не должно превышать 7,2 Вольт.
Допустимое падение напряжения в стандартной электросети:
Для системы питания 480 Вольт выход вторичной обмотки трансформатора должен составлять минимум 480 В, а 430 В должно быть на стороне электросети.
См. Также:
Примечание: При изменении входного напряжения трансформатора, выходного напряжения также уменьшаются.
Для системы питания с напряжением 240 В на выходе вторичной обмотки трансформатора должно быть не менее 240 В, а 200 В должно быть на стороне электросети.
Для системы цепей на 120 В на выходе вторичной обмотки трансформатора должно быть не менее 120 В, а 110 В должно быть на стороне электросети.
Предел допустимого падения напряжения в Индии:
Максимально допустимое падение напряжения в Индии в различных регионах
| Часть распределительной системы | Городская территория (%) | Пригородная зона (%) | Сельская местность (%) |
| До трансформатора | 2.5 | 2,5 | 2,5 |
| До сервисной магистрали | 3 | 2 | 0,0 |
| До прекращения обслуживания | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| Всего | 6.0 | 5,0 | 3,0 |
Колебания напряжения в фидерах 33 кВ и 11 кВ не должны превышать следующих пределов на самом дальнем конце в условиях пиковой нагрузки и нормального режима работы системы.
- Выше 33 кВ (-) от 12,5% до (+) 10%.
- До 33 кВ (-) от 9,0% до (+) 6,0%.
- Низкое напряжение (-) от 6,0% до (+) 6,0%
Такой же диапазон не может поддерживаться в сельской местности, потому что в сельской местности есть много межсетевых соединений, мощность, передаваемая на большие расстояния, и кража энергии и т. Д. В этих случаях 11 / 0,433 кВ, а не обычные распределительные трансформаторы 11 / 0,4 кВ может быть использован.
Добросовестное использование Ссылка: статья
EnergypediaРасчет падения напряжения для системы питания постоянного тока:
В системе питания постоянного тока мы можем рассчитать падение напряжения на проводнике, используя базовую формулу закона Ома.Кроме того, используя законы Кирхгофа (напряжение и ток), вы можете найти, что сумма падений напряжения на каждом компоненте схемы равна напряжению питания.
Сопротивление проводника можно рассчитать, используя математическое выражение для данного размера проводника, длины проводника, поперечного сечения проводника и Материала, из которого изготовлен проводник.
Примечание: индуктор действует как короткое замыкание для постоянного тока.
Расчет падения напряжения для системы переменного тока (переменного тока):
Рассмотрим проводник, по которому протекает переменный ток, два элемента прекрасно выполняют это действие.Один — это сопротивление, а другой — реактивное сопротивление. В энергосистеме переменного тока сопротивление току возникает из-за сопротивления и реактивного сопротивления, обычно это называется импедансом. Здесь векторная сумма противодействий протеканию тока от сопротивления и реактивного сопротивления называется импедансом. Здесь импеданс обозначается переменной Z. Единица импеданса в СИ — Ом.
[wp_ad_camp_1]
Общее сопротивление цепи зависит от частоты переменного тока и магнитной проницаемости.Падение напряжения в цепи переменного тока можно рассчитать по закону Ома.
Пример использования падения напряжения:
Я работал на электростанции, и у нас возникала проблема, когда мы запускали двигатель мощностью 250 л.с. (трехфазный, 440 В и 50 Гц), свет на заводе начинал мерцать. Также в этой же панели был установлен распределительный фидер освещения (MLDB). Мы планировали исправить эту проблему. Мы измерили напряжение фидера, когда двигатель начинает вращаться. Тогда мы увидели, что напряжение фидера упало с 440 В до 380 В за 7 сек.Итак, мы определили, что напряжение фидера упало с 440 В до 380 В, из-за этого у нас возникла проблема с системой освещения. Чтобы решить эту проблему, мы изменили входящее питание цепей освещения. Проблема решена окончательно. Создан отдельный фидер для всех цепей освещения… или использовать отдельный трансформатор освещения.
См. Здесь : Назначение трансформатора освещения
MLDB: Распределительный щит главного освещения.
См. Также:
Падение напряжения | AE 868: Коммерческие солнечные электрические системы
Определения
Падение напряжения определяется как величина потери напряжения, которая происходит во всей или части цепи из-за сопротивления проводника.
Сопротивление проводника зависит от материала проводника, его размера и температуры окружающей среды.
Падение напряжения сильно зависит от общей длины проводников, по которым проходит электрический ток. В системах постоянного тока длина падения напряжения — это полное (в оба конца) расстояние, которое ток проходит в цепи. Таким образом, общая длина, используемая в расчетах, обычно в два раза превышает длину жилы проводника. В некоторых системах переменного тока расстояние равно длине проводника.
Отражение
Почему длина проводника различается для цепей переменного и постоянного тока?
Нажмите, чтобы ответить…
ОТВЕТ: Поскольку ток постоянно течет в цепях постоянного тока, ток будет перемещаться вперед и назад. В этом случае расстояние вдвое больше длины проводника. То же самое относится и к двухпроводной однофазной сети (120 В в США или 220 В в Европе). Падение напряжения переменного тока рассчитывается таким же образом, как и расстояние в два раза больше длины провода. (чтобы учесть длины фазных и нейтральных проводов при прохождении через них тока вперед и назад).
— В трехпроводной однофазной схеме (также известная как расщепленная фаза в США) напряжение между фазой и нейтралью по-прежнему составляет 120 В, но ток не проходит обратно через нейтральный провод.Это результат разделения фаз (фазовый сдвиг на 280 градусов), поэтому нейтральный провод возвращает только несимметричный ток. В условиях сбалансированной нагрузки обратный ток (через нейтральный провод) равен нулю.
— В четырехпроводных трехфазных системах возникает такая же ситуация, поскольку нейтраль не должна возвращать ток в условиях сбалансированной нагрузки.
Поскольку большинство однофазных фотоэлектрических инверторов рассчитаны на 240 В, падение напряжения для разделенной фазы рассчитывается следующим образом:
Падение напряжения можно рассчитать, используя расстояние двустороннего срабатывания при 120 В (то же уравнение, используемое для цепи постоянного тока) но ваше напряжение будет составлять 120 В между фазой и нейтралью вместо 240 В между фазами.Или мы можем использовать односторонний провод при 240 В. Оба метода должны дать одинаковые результаты.
Падение напряжения с фотоэлектрической батареи на инвертор
NEC не требует расчета падения напряжения, поскольку это не является проблемой безопасности. Однако он рекомендует максимальное падение напряжения 3%. Рекомендуется иметь падение напряжения до 2% на стороне постоянного тока, в то время как только 1% допускается на стороне переменного тока системы, что в сумме составляет 3% падения напряжения для всей системы.
Провода должны иметь такой размер, чтобы уменьшить резистивные потери (нагрев) до менее 3%.Эта потеря является функцией КВАДРАТА тока, умноженного на сопротивление, что является еще одним проявлением закона Ома:
V = I × R, или, I = V / R.И резистивные потери I × I × R в ваттах.
Примечание:
Используйте таблицу размеров проводов, чтобы выбрать правильный размер провода в соответствии с током и напряжением, с которыми вы работаете. Посетите Encorewire.com для примера.
Пример
Вычисление формулы падения напряжения:
Vdrop = Iop × Rc × L Где:
Iop — рабочий ток цепи, который для цепей источника обычно принимается за максимальный ток мощности, Imp,
L — общая длина проводника.
Vdrop — это напряжение, при котором вы хотите найти VD, а
Rc — это удельное сопротивление провода в Ом на 1000 футов, которое находится в NEC, глава 9, таблица 8 свойств проводника.
Пример
Если у нас есть фотоэлектрическая матрица, которая расположена на расстоянии 150 футов от инвертора (L = 150 футов), и мы используем провод № 14 AWG, так как он выдерживает ток 8,23 А и имеет удельное сопротивление 3,14 (Ом / kft).
Vdrop = 8,23 (A) × 3,14 (Ω / kft) × 0,3 (kft) = 5,168V Рабочее напряжение
Падение напряжения затем рассчитывается как:
Vdrop% = Vdrop / Vmmp = 7,75 / 357,6 = 2,16%, что выходит за пределы 2%, но этот провод идет к блоку сумматора и к инвертору. . В этом случае падение напряжения должно быть меньше, а сечение проводника должно увеличиваться.
Обновление до большего размера проводника для той же длины и типа проводника:
L = 150 футов и # 12 AWG, Rc = 1,98 (Ом / kft)
Vdrop = 8,23 (A) × 1,98 (Ω / kft) × 0,3 (kft) = 3,386 В
Падение напряжения в этом случае рассчитывается как:
Как можно видеть, оба провода сечением №12 и №14 работают на допустимую нагрузку, но расчет падения напряжения показывает, что оба они все еще не лучший вариант в долгосрочной перспективе. В результате кабель № 10 AWG имеет более консервативную конструкцию, но будет стоить дороже.
Примечание:
Есть несколько бесплатных инструментов, которые можно использовать для расчета падения напряжения. Это пример онлайн-калькулятора. Если для калькулятора нет опции постоянного тока, вы можете использовать одну фазу и выбрать правильную длину.
.