Πώς να υπολογίσετε την πτώση τάσης κατά μήκος του καλωδίου στα ηλεκτρικά δίκτυα

Κατά τον υπολογισμό της απώλειας ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα καλώδιο, είναι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη το μήκος, οι διατομές του πυρήνα, η ειδική επαγωγική αντίσταση και η σύνδεση καλωδίων. Χάρη σε αυτές τις πληροφορίες φόντου, θα μπορείτε να υπολογίσετε ανεξάρτητα την πτώση τάσης.

Είδη και δομή απωλειών

Ακόμη και τα πιο αποδοτικά συστήματα τροφοδοσίας έχουν κάποια πραγματική απώλεια ισχύος. Ως απώλειες νοούνται η διαφορά μεταξύ της ηλεκτρικής ενέργειας που δίνεται στους χρήστες και του γεγονότος ότι προήλθε σε αυτούς. Αυτό οφείλεται στην ατέλεια των συστημάτων και στις φυσικές ιδιότητες των υλικών από τα οποία κατασκευάζονται.

Ο πιο συνηθισμένος τύπος απώλειας ισχύος στα ηλεκτρικά δίκτυα σχετίζεται με απώλειες τάσης λόγω μήκους καλωδίου.Για την ομαλοποίηση των χρηματοοικονομικών εξόδων και τον υπολογισμό της πραγματικής τους αξίας, αναπτύχθηκε η ακόλουθη ταξινόμηση:

1. τεχνικός παράγοντας. Σχετίζεται με τα χαρακτηριστικά των φυσικών διεργασιών και μπορεί να αλλάξει υπό την επίδραση φορτίων, υπό όρους σταθερού κόστους και κλιματικών συνθηκών.
2. Το κόστος χρήσης πρόσθετων προμηθειών και παροχής των απαραίτητων συνθηκών για τις δραστηριότητες του τεχνικού προσωπικού.
3. εμπορικός παράγοντας. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει αποκλίσεις που οφείλονται στην ατέλεια των οργάνων και άλλα σημεία που προκαλούν υποτίμηση της ηλεκτρικής ενέργειας.

Οι κύριες αιτίες απώλειας τάσης

Ο κύριος λόγος για την απώλεια ισχύος στο καλώδιο είναι η απώλεια στα καλώδια ρεύματος. Σε απόσταση από το εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής στους καταναλωτές, όχι μόνο διαχέεται η ισχύς της ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και οι πτώσεις τάσης (οι οποίες, όταν φτάνουν σε τιμή μικρότερη από την ελάχιστη επιτρεπόμενη τιμή, μπορούν να προκαλέσουν όχι μόνο αναποτελεσματική λειτουργία των συσκευών, αλλά και την πλήρη αλειτουργία τους.

Επίσης, απώλειες σε ηλεκτρικά δίκτυα μπορεί να προκληθούν από το αντιδραστικό στοιχείο ενός τμήματος ενός ηλεκτρικού κυκλώματος, δηλαδή από την παρουσία οποιωνδήποτε επαγωγικών στοιχείων σε αυτά τα τμήματα (αυτά μπορεί να είναι πηνία και κυκλώματα επικοινωνίας, μετασχηματιστές, τσοκ χαμηλής και υψηλής συχνότητας, ηλεκτροκινητήρες).

Τρόποι μείωσης των απωλειών στα ηλεκτρικά δίκτυα

Ο χρήστης του δικτύου δεν μπορεί να επηρεάσει τις απώλειες στη γραμμή μεταφοράς ισχύος, αλλά μπορεί να μειώσει την πτώση τάσης στο τμήμα του κυκλώματος συνδέοντας σωστά τα στοιχεία του.

Είναι καλύτερο να συνδέσετε καλώδιο χαλκού σε καλώδιο χαλκού και καλώδιο αλουμινίου σε καλώδιο αλουμινίου.Είναι καλύτερο να ελαχιστοποιήσετε τον αριθμό των συνδέσεων καλωδίων όπου αλλάζει το υλικό του πυρήνα, καθώς σε τέτοια μέρη όχι μόνο διαχέεται ενέργεια, αλλά αυξάνεται και η παραγωγή θερμότητας, η οποία, εάν το επίπεδο θερμομόνωσης είναι ανεπαρκές, μπορεί να αποτελέσει κίνδυνο πυρκαγιάς. Δεδομένης της αγωγιμότητας και της ειδικής αντίστασης του χαλκού και του αλουμινίου, είναι πιο αποτελεσματική η χρήση χαλκού όσον αφορά το ενεργειακό κόστος.

Εάν είναι δυνατόν, όταν σχεδιάζετε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, είναι καλύτερο να συνδέσετε οποιαδήποτε επαγωγικά στοιχεία, όπως πηνία (L), μετασχηματιστές και ηλεκτρικούς κινητήρες παράλληλα, καθώς σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής, η συνολική αυτεπαγωγή ενός τέτοιου κυκλώματος μειώνεται και όταν συνδέεται σε σειρά, αντίθετα αυξάνεται.

Χωρητικές μονάδες (ή φίλτρα RC σε συνδυασμό με αντιστάσεις) χρησιμοποιούνται επίσης για την εξομάλυνση του αντιδραστικού στοιχείου.

Ανάλογα με την αρχή της σύνδεσης των πυκνωτών και του καταναλωτή, υπάρχουν διάφοροι τύποι αποζημίωσης: προσωπική, ομαδική και γενική.

1. Με προσωπική αντιστάθμιση, οι χωρητικότητες συνδέονται απευθείας στον τόπο όπου εμφανίζεται η άεργος ισχύς, δηλαδή, ο δικός τους πυκνωτής - σε έναν ασύγχρονο κινητήρα, ένα ακόμη - σε μια λυχνία εκκένωσης αερίου, ένα ακόμη - σε μια συγκόλληση, ένα ακόμη - για ένας μετασχηματιστής κ.λπ. Σε αυτό το σημείο, τα εισερχόμενα καλώδια εκφορτώνονται από τα αντιδραστικά ρεύματα στον μεμονωμένο χρήστη.
2. Η ομαδική αντιστάθμιση περιλαμβάνει τη σύνδεση ενός ή περισσότερων πυκνωτών σε πολλά στοιχεία με μεγάλα επαγωγικά χαρακτηριστικά. Σε αυτήν την κατάσταση, η τακτική ταυτόχρονη δραστηριότητα πολλών καταναλωτών συνδέεται με τη μεταφορά της συνολικής άεργης ενέργειας μεταξύ φορτίων και πυκνωτών. Η γραμμή που παρέχει ηλεκτρική ενέργεια σε μια ομάδα φορτίων θα ξεφορτωθεί.
3. Η γενική αντιστάθμιση περιλαμβάνει την εισαγωγή πυκνωτών με ρυθμιστή στον κύριο πίνακα διανομής ή στον κεντρικό πίνακα διανομής. Αξιολογεί την πραγματική κατανάλωση άεργου ισχύος και συνδέει και αποσυνδέει γρήγορα τον απαιτούμενο αριθμό πυκνωτών. Ως αποτέλεσμα, η συνολική ισχύς που λαμβάνεται από το δίκτυο μειώνεται στο ελάχιστο σύμφωνα με τη στιγμιαία τιμή της απαιτούμενης άεργου ισχύος.
4. Όλες οι εγκαταστάσεις αντιστάθμισης άεργου ισχύος περιλαμβάνουν ένα ζεύγος διακλαδώσεων πυκνωτών, ένα ζεύγος βαθμίδων, που διαμορφώνονται ειδικά για το ηλεκτρικό δίκτυο, ανάλογα με τα πιθανά φορτία. Τυπικές διαστάσεις βημάτων: 5; δέκα; είκοσι; τριάντα; πενήντα; 7.5; 12,5; 25 τ.

Για να αποκτήσετε μεγάλα βήματα (100 ή περισσότερα kvar), τα μικρά συνδέονται παράλληλα. Τα φορτία στο δίκτυο μειώνονται, τα ρεύματα μεταγωγής και οι παρεμβολές τους μειώνονται. Σε δίκτυα με πολλές υψηλές αρμονικές της τάσης δικτύου, οι πυκνωτές προστατεύονται από τσοκ.

Οι αυτόματοι αντισταθμιστές παρέχουν στο δίκτυο που είναι εξοπλισμένο με αυτά τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• μείωση του φορτίου των μετασχηματιστών.
• απλοποιήστε τις απαιτήσεις διατομής καλωδίων.
• καθιστούν δυνατή τη φόρτωση του ηλεκτρικού δικτύου περισσότερο από όσο είναι δυνατόν χωρίς αποζημίωση.
• εξαλείψτε τα αίτια της μείωσης της τάσης δικτύου, ακόμη και όταν το φορτίο συνδέεται με μακριά καλώδια.
• αύξηση της απόδοσης των κινητών γεννητριών στα καύσιμα·
• διευκολύνουν την εκκίνηση ηλεκτρικών κινητήρων.
• Αύξηση συνημίτονου φι.
• εξάλειψη της άεργου ισχύος από τα κυκλώματα.
• προστασία από υπερτάσεις.
• βελτίωση της προσαρμογής της απόδοσης του δικτύου.

Υπολογιστής απώλειας τάσης καλωδίου

Για οποιοδήποτε καλώδιο, ο υπολογισμός της απώλειας τάσης μπορεί να γίνει online. Παρακάτω είναι ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής απώλειας καλωδίου τάσης.

Η αριθμομηχανή είναι υπό ανάπτυξη και θα είναι διαθέσιμη σύντομα.

Υπολογισμός τύπου

Εάν θέλετε να υπολογίσετε ανεξάρτητα ποια είναι η πτώση τάσης στο καλώδιο, δεδομένου του μήκους του και άλλων παραγόντων που επηρεάζουν τις απώλειες, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τύπο για τον υπολογισμό της πτώσης τάσης στο καλώδιο:

ΔU, % = (Un - U) * 100 / Un,

όπου μη ονομαστική τάση στην είσοδο του δικτύου.

U είναι η τάση σε ένα ξεχωριστό στοιχείο δικτύου (οι απώλειες υπολογίζονται ως ποσοστό της ονομαστικής τάσης που υπάρχει στην είσοδο).

Από αυτό, μπορούμε να εξαγάγουμε τον τύπο για τον υπολογισμό των απωλειών ενέργειας:

ΔP,% = (Un - U) * I * 100 / Un,

όπου μη ονομαστική τάση στην είσοδο του δικτύου.

Το I είναι το πραγματικό ρεύμα δικτύου.

U είναι η τάση σε ένα ξεχωριστό στοιχείο δικτύου (οι απώλειες υπολογίζονται ως ποσοστό της ονομαστικής τάσης που υπάρχει στην είσοδο).

Πίνακας απωλειών τάσης σε όλο το μήκος του καλωδίου

Παρακάτω είναι οι κατά προσέγγιση πτώσεις τάσης κατά μήκος του καλωδίου (πίνακας Knorring). Καθορίζουμε την απαιτούμενη ενότητα και κοιτάμε την τιμή στην αντίστοιχη στήλη.

Οι κλώνοι καλωδίων εκπέμπουν θερμότητα όταν ρέει ρεύμα. Το μέγεθος του ρεύματος, μαζί με την αντίσταση των αγωγών, καθορίζει το βαθμό απώλειας. Εάν έχετε δεδομένα σχετικά με την αντίσταση του καλωδίου και την ποσότητα του ρεύματος που διέρχεται από αυτά, μπορείτε να μάθετε το ποσό των απωλειών στο κύκλωμα.

Οι πίνακες δεν λαμβάνουν υπόψη την επαγωγική αντίδραση, όπως όταν χρησιμοποιείτε καλώδια, είναι υπερβολικά μικρό και δεν μπορεί να είναι ενεργό.

Ποιος πληρώνει τις απώλειες ρεύματος

Οι απώλειες ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη μετάδοση (εάν μεταδίδεται σε μεγάλες αποστάσεις) μπορεί να είναι σημαντικές. Αυτό επηρεάζει την οικονομική πλευρά του θέματος. Το αντιδραστικό στοιχείο λαμβάνεται υπόψη κατά τον καθορισμό του γενικού τιμολογίου για τη χρήση ονομαστικού ρεύματος για τον πληθυσμό.

Για μονοφασικές γραμμές περιλαμβάνεται ήδη στην τιμή, λαμβάνοντας υπόψη τις παραμέτρους του δικτύου. Για νομικά πρόσωπα, το στοιχείο αυτό υπολογίζεται ανεξάρτητα από τα ενεργά φορτία και αναγράφεται ξεχωριστά στο παρεχόμενο τιμολόγιο, με ειδική τιμή (φθηνότερη από την ενεργή). Αυτό γίνεται λόγω της παρουσίας στις επιχειρήσεις μεγάλου αριθμού επαγωγικών μηχανισμών (για παράδειγμα, ηλεκτροκινητήρες).

Οι αρχές εποπτείας ενέργειας καθορίζουν την επιτρεπόμενη πτώση τάσης ή το πρότυπο για τις απώλειες στα ηλεκτρικά δίκτυα. Ο χρήστης πληρώνει για τις απώλειες κατά τη μετάδοση ισχύος. Επομένως, από την άποψη του καταναλωτή, είναι οικονομικά ωφέλιμο να σκεφτούμε πώς να τα μειώσουμε αλλάζοντας τα χαρακτηριστικά του ηλεκτρικού κυκλώματος.

Παρόμοια άρθρα: