Что такое падение напряжения

Расчёт потерь напряжения в кабеле

Что такое падение напряжения

  • Online расчёт заземления
  • Online расчёт сечения кабеля по мощности и току

Потеря напряжения в кабеле — величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения (по ГОСТ 23875-88). Этот параметр необходимо знать при производстве любых электромонтажных работ — начиная от видеонаблюдения и ОПС и заканчивая системами электроснабжения промышленных объектов.

Рис.1 Рис.2

При равенстве сопротивлений Zп1=Zп2=Zп3 и Zн1=Zн2=Zн3 ток в нулевом проводе отсутствует (Рис.1), поэтому для трёхфазных линий потери напряжения рассчитываются для одного проводника.

В двух- и однофазных линиях, а также в цепи постоянного тока, ток идёт по двум проводникам (Рис.2), поэтому вводится коэффициент 2 (при условии равенства Zп1=Zп2).

Пояснения к расчёту

Расчёт потерь линейного (между фазами) напряжения в кабеле при трёхфазном переменном токе производится по формулам:

или (если известен ток)
где

Расчёт потерь фазного (между фазой и нулевым проводом) напряжения в кабеле производится по формулам:

или (если известен ток)
где

Для расчёта потерь линейного напряжения U=380 В; 3 фазы.

Для расчёта потерь фазного напряжения U=220 В; 1 фаза.

P — активная мощность передаваемая по линии, Вт;
Q — реактивная мощность передаваемая по линии, ВАр;
R — удельное активное сопротивление кабельной линии, Ом/м;
X — удельное индуктивное сопротивление кабельной линии, Ом/м;
L — длина кабельной линии, м;
— линейное напряжение сети, В;
— фазное напряжение сети, В.

Пожелания, замечания, рекомендации по улучшению раздела расчётов на нашем сайте просьба присылать по электронной почте support@ivtechno.ruРазрешается копирование java-скриптов при условии ссылки на источник.

ВСЕ РАСЧЁТЫ

Источник: https://www.ivtechno.ru/raschet_4

Как бороться с низким напряжением в электросети

Что такое падение напряжения

Методы борьбы с низким напряжением в сети. Что делать если у вас пониженное напряжение электросети.

Проблема борьбы с низким напряжением знакома большинству наших читателей.

Практически каждый сталкивался с тем, что по причине низкого напряжения отключаются сплит-системы жарким летом, отключаются холодильники и морозильники, начинают громко гудеть насосы водоснабжения и полива.

От низкого напряжения могут реально сгореть многие электрические приборы, имеющие в своем составе электродвигатели, компрессоры, чувствительную электронику. 

Находим причину низкого напряжения в сети

Существует значительное число причин, вызывающих падение напряжения в сети. Но все эти причины можно разделить на две группы:

  1. причины низкого напряжения, обусловленные проблемами внутри дома или квартиры
  2. причины низкого напряжения, обусловленные проблемами вне нашего дома или квартиры.

Итак. С чего начать?  Начинаем с измерений напряжения. Купить вольтметр или мультиметр сейчас не является проблемой. Достаточно будет прибора с небольшой точностью ценой до 300 рублей.
Необходимо измерить напряжение в нескольких розетках в разных комнатах.

Измерить напряжение нужно при включенных мощных приборах и при отключенных электроприборах. Если напряжение низкое только в определенных розетках, или если напряжение существенно меняется при включении печки или кондиционера, то причину нужно искать внутри дома. Нужно проверить контакты в коробах и розетках.

Если вы не уверены в своих силах и полной безопасности, доверьте эту работу профессиональному электрику.

Продолжаем. Второй шаг — измерить напряжение на входе в распределительный шкаф (электрический щит) дома или квартиры. Напряжение измеряем на входных клеммах электрических автоматов при отключенной нагрузке. Причиной понижения напряжения могут быть плохие контакты именно на элементах электрического щита. Внимательно осмотрите автоматы и УЗИП, если на корпусе этих устройств есть следы перегрева, оплавления, то требуется их замена.

Такую работу желательно поручить профессионалам.  Теперь третий шаг. Если напряжение на входе в дом низкое, то проблема находится за пределами вашего дома. Причины могут быть различные от поломки и старения оборудования электросетей, до неравномерного распределения нагрузки между потребителями.

Самостоятельно исправить состояние внешних электросетей не получится, нужно обращаться в организации, осуществляющие обслуживание данного участка сети.

Ну а на время ожидания ремонта и модернизации электросетей, а это могут быть и месяцы, и годы, нужно решать проблему самостоятельно. Здесь фактически один способ решения — установка стабилизаторов напряжения.

Какой стабилизатор использовать для поднятия напряжения в сети

Выбор необходимого стабилизатора напряжения для решения проблемы низкого напряжения зависит от нескольких факторов. Давайте рассмотрим эти факторы подробнее.

Выбор мощности стабилизатора напряжения

Мощность стабилизатора — один из основных параметров. Для определения необходимой мощности следует учитывать полную мощность всех одновременно включенных электроприборов, подключаемых к данному устройству. При этом следует учитывать как пассивную, так и активную мощность  нагрузки. Выбирать стабилизатор следует с небольшим запасом мощности.

В случае если, общая мощность всех электрических приборов очень большая, можно рассмотреть вариант установки стабилизатора напряжения для питания отдельной линии потребителей. При выборе мощного стабилизатора напряжения для решения проблемы низкого напряжения в сети следует учитывать возможность его установки в специально отведенном месте.

Если установка отдельного мощного стабилизатора не возможна, то можно использовать локальные решения, устанавливая отдельные стабилизаторы для самых важных потребителей. Можно установить отдельный стабилизатор на котел отопления, на холодильник, на сплит или кондиционер. 

Выбор стабилизатора напряжения по диапазону входного напряжения

Для оптимального выбора стабилизатора напряжения по данному параметру следует провести несколько измерений входного напряжения в разные дни и разное время суток. Если напряжение является пониженным, но его значение не опускается ниже 170-180 Вольт, то можно установить обычный стабилизатор.

Если напряжение низкое и находится в пределах 140 — 160 Вольт, или даже 120 — 160 Вольт, то нужно выбирать стабилизатор с широким диапазоном входного напряжения. Такие стабилизаторы специально разрабатываются для работы с низким и критически низким напряжением.

  Стоимость таких приборов, как правило, более высокая.

Выбор стабилизатора напряжения по надежности работы

Как выбрать надежный и безопасный прибор? Стабилизатор напряжения в домах с низким напряжением в сети будет работать круглосуточно и испытывать большие нагрузки. Принципиально важно убедится, что вы покупаете надежный прибор.

Некачественные стабилизаторы азиатского производства могут не только плохо справляться с решением проблемы низкого напряжения, но и сами могут стать источником нестабильного напряжения, и даже источником перегрева и воспламенения.  Наша рекомендация — выбирайте Российского или Европейского производителя.

Важно внимательно прочитать паспорт устройства. Обращайте внимание на соответствие Российским ГОСТам и международным стандартам качества. Убедитесь в том, что стабилизатор напряжения рассчитан на необходимую мощность нагрузки при низком входном напряжении.

Как правило, азиатские производители указывают максимальную мощность прибора (мощность при напряжении близком к 220 Вольт), а при напряжении низком такие стабилизаторы выдают не более половины номинальной мощности.

Обращайте внимание на длительность заводской гарантии. Чем больше гарантийный срок, тем более уверен производитель в качестве своих приборов. Надежные Российские производители предлагают гарантию длительностью до 5 лет!

Для решения проблемы низкого напряжения во всем доме мы рекомендуем стабилизатор напряжения серии  SKAT ST мощностью более 3.5 кВт

На следующем видео представлены возможности стабилизатора SKAT ST-12345.

Для решения проблемы питания котла отопления и других устройств систем отопления и водоснабжения при низком напряжения в сети  мы рекомендуем стабилизаторы напряжения серии  TEPLOCOM ST мощностью от 170 Вт.

На следующем видео представлены возможности стабилизатора TEPLOCOM ST-555

Для решения проблемы питания холодильника, сплит системы, стиральной машины, электронной техники при низком напряжения в сети  мы рекомендуем стабилизатор напряжения серии  SKAT ST мощностью от 1500 Вт.

На следующем видео представлены возможности стабилизатора SKAT ST-2525.

Интернет-магазин Вольт-Ампер предлагает более 30 различных безопасных способов оплаты

Мы не собираем и не храним ваши платежные данные

Платежи осуществляются через cервис ROBOKASSA

Доставка по Москве в пределах МКАД 400.

Условия доставки за пределы Москвы (МКАД) и условия доставки в другие регионы уточняйте у менеджера.

Вольт-Ампер сотрудничает с лучшими службами доставки, чтобы вы всегда получали свои заказы вовремя

Акции, скидки, новинки каталога, новости, статьи

Источник: https://volt-amper.ru/articles/kak-borotsya-s-nizkim-napryazheniem-v-elektroseti

Определение потери напряжения в трехфазной линии с нагрузкой на конце

Что такое падение напряжения

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:

Источник: https://elenergi.ru/opredelenie-poteri-napryazheniya-v-trexfaznoj-linii-s-nagruzkoj-na-konce.html

Почему происходит падение напряжения в электросетях и как с этим бороться

Перебои с электроэнергией, долговременное падение напряжения в электросети или его резкие перепады – с такими явлениями неоднократно сталкивался каждый из нас. Помимо неудобств и потраченных нервов подобные ситуации грозят поломками электроприборов, и, соответственно, большими непредвиденными затратами. Почему же напряжение падает, как это проявляется, и как избежать его колебаний? Давайте разбираться.

Слишком высокая нагрузка на электросеть

О существенном снижении уровня напряжения в электросети говорит тусклый свет ламп накаливания, прерывающаяся работа или отключение бытовой техники и аппаратуры. Основная причина такого явления – старение линий электропередач.

Дело в том, что воздушные линии, подающие электроэнергию в частные дома и дачные товарищества, были спроектированы и построены довольно давно, когда нагрузка на один дом не превышала 1-2 кВт. Однако электроприборы в современном доме, даже дачном, потребляют в несколько раз больше, поэтому линии электропередач просто физически не могут обеспечить необходимый уровень напряжения.

Кроме того, провода подвергаются воздействию внешних факторов – осадков, резкой смены температуры, из-за чего нарушаются контакты в местах их соединений и происходят потери электроэнергии. Чтобы избавиться от колебаний напряжения в дачном доме и сохранить электроприборы в безопасности, используются стабилизаторы напряжения для дачи, задача которых – сгладить подобные перепады.

Колебания напряжения в электросети

Ситуация складывается следующим образом: если нагрузка на линию электросети невысока, напряжение не выходит за пределы нормы – 210-230В, а когда нагрузка начинает расти, напряжение падает до критических 120-130В.

Энергетики, чтобы предотвратить такое падение, при котором электрические приборы отказываются работать, подают с трансформатора напряжение на уровне 250-260В, т.е. с неким запасом.

В итоге (если речь идет о дачном товариществе) в выходные, когда нагрузка на электросеть повышается, уровень напряжения значительно падает, а к вечеру воскресенья или в понедельник – резко возрастает до 250В и выше, что довольно часто приводит к поломкам электробытовых приборов.

Больше всех страдают владельцы домов, находящихся рядом с подстанцией и, наоборот, максимально удаленные от нее. У первых напряжение почти постоянно повышено, а у последних – понижено, что в обоих случаях ни к чему хорошему не приводит.

Именно поэтому специалисты рекомендуют устанавливать специальные приборы, способные поддерживать уровень напряжения в допустимых пределах.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что создает электромагнитное поле

Самый простой стабилизатор напряжения однофазный на входе электросети полностью избавляет от проблем, вызванных скачками напряжения, и позволяет владельцам домов использовать любую технику абсолютно спокойно.

Источник: http://www.electrostation.ru/stati/122/4396

Определение напряжения на нагрузке

Падение напряжения в электрической сети может стать настоящей проблемой с приобретением современных мощных электроприборов. Чаще всего от этого страдают жильцы старых многоквартирных и частных домов, проводка в которых проложена 20, а то и 30 лет назад. Для энергопотребителей тех времен сечения кабеля было вполне достаточно, однако сегодня практически все пользователи полностью перешли на электрическую технику, эксплуатация которой требует модернизации проводки.

Наглядную картину можно наблюдать на примере освещения. Когда в электрической сети падает напряжение при подключении нагрузки с малым сопротивлением, лампы начинают гореть с меньшей яркостью. Причиной такого явления может быть недостаточное сечение проводки.

Чтобы убедиться в том, что источник выдает больший вольтаж, чем потребитель, необходимо вычислить напряжение на нагрузке. Сделать это можно путем включения в цепь вольтметра или по формуле. В первом случае измерительный прибор, который изначально имеет достаточно высокое сопротивление на входе, необходимо подключать параллельно линии. Это позволяет избежать шунтирования нагрузки и искажения результатов измерения.

Как рассчитать напряжение по формуле

Когда возникают перебои в подаче электроэнергии к приборам, важно проанализировать работу линии. При этом следует определить напряжение на нагрузке по формуле – такое решение дает максимально точный результат и позволяет вычислить другие параметры аналогичным способом. Так, формула расчета напряжения на нагрузке выглядит следующим образом:

U1 – напряжение источника;

ΔU – падение напряжения в линии;

I – ток в линии;

R0 – сопротивление линии.

В том случае, если сопротивление линии и напряжение источника постоянны, напряжение на нагрузке напрямую зависит от силы тока в линии.

Например, при подключении прибора в электрическую сеть с напряжением 220 В, током 10 А и сопротивлением линии, равным 2 Ом, напряжение на нагрузке составит:

В режиме холостого хода падения напряжения в линии нет (ΔU = 0), поэтому напряжение на нагрузке теоретически равно вольтажу источника (U2 = U1). Однако на практике напряжение источника равняться напряжению потребителя не может, поскольку и проводка, и источник электроэнергии, и подключенный к сети прибор имеют собственное сопротивление.

Пример. Напряжение источника составляет 220 В, внутреннее его сопротивление можно не учитывать. Сопротивление проводки – 1 Ом. Сопротивление включенного в сеть электрического прибора – 12 Ом. Суммарное сопротивление цепи составит 13 Ом. Ток в линии рассчитывается по закону Ома и составляет:

Напряжение на нагрузке вычисляется по формуле, приведенной выше:

Таким образом, видно, что напряжение на нагрузке меньше исходных 220 В, остальной вольтаж «теряется» на проводах.

Падение напряжения при подключении нагрузки потребителя

Из-за скачков вольтажа в сети страдают преимущественно жители частного сектора, дачных и коттеджных поселков. Из-за чего же происходит падение напряжения при подключении потребителя?

Первая причина этого явления – недостаточное сечение электрической проводки в доме. Дело в том, что слишком тонкие жилы кабеля не выдерживают большой нагрузки, которая возникает при включении в сеть электроприборов с высокой мощностью. Вторая причина – некачественные контакты в местах соединения проводов, что создает дополнительное сопротивление на линии.

Из-за падения напряжения в обоих случаях есть риск перегрева проводки или участка, в котором находится неисправный контакт. Это может стать причиной полного прекращения подачи электроэнергии на объект и даже возгорания.

Иногда падение напряжения наблюдается не на стороне пользователя, а на линиях электропередач. Оно может возникать вследствие перегрузки подстанции.

В этом случае решить проблему может лишь поставщик электроэнергии путем замены устаревшей подстанции на более новую модель с современной релейной защитой.

Еще одной причиной низкого напряжения может быть недостаточное сечение проводов на линии электропередач, а также нестабильное распределение нагрузки фаз на стороне подстанции. Как и в первом случае, устранить эти недочеты может только поставщик коммунальной услуги.

Узнать, действительно ли поставщик электроэнергии виноват в «провалах» напряжения, можно, опросив соседей. Если у них подобной проблемы нет, значит, стоит искать причину на территории участка. Зачастую этот вопрос успешно решается путем замены проводки на новый кабель с большим сечением. Однако в некоторых случаях падение напряжения продолжает наблюдаться.

Причина может заключаться в так называемых «скрутках» – соединениях проводов путем их скручивания. Дело в том, что каждый некачественный контакт на линии снижает конечное напряжение в сети.

Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать заводские зажимы, которые гораздо более надежны, чем другие способы соединения электрических кабелей, а также абсолютно безопасны.

В случаях с применением низковольтных аккумуляторных батарей тоже могут наблюдаться «провалы». Если при включении потребителей падает напряжение зарядки источника питания, наиболее вероятная причина этого – некачественные контакты.

При падении напряжения в сети принципиально важно выяснить и устранить причину этого. В противном случае бездействие может обернуться печальными последствиями, особенно если дело касается электрической бытовой проводки. Современные кабели с подходящим сечением и качественно выполненные соединения проводов – залог длительной и эффективной работы всех электроприборов.

Источник: https://systemssec.ru/info/calc/raschet-napryazheniya-elektropitaniya-na-potrebitelya/

Обнаружение падения напряжения с использованием мультиметра

При достаточной квалификации электрика диагностику неисправностей электросистемы автомобиля можно осуществить, воспользовавшись таким простым прибором, как функциональный цифровой мультиметр. При этом зачастую ошибок в диагностике можно избежать, всего лишь имея навыки правильного считывания показаний мультиметра.

При измерении напряжения показания мультиметра отображают значение разницы потенциала между красным и черным щупом. Например, если красный щуп замкнуть на 12 В, а черный на 0 В, на табло мультиметра высветится показатель 12 В (разница между 12 и 0). Однако если оба щупа замкнуть на 12 В, разности напряжения между щупами не будет, и на дисплей мультиметра будет выведен показатель 0 вольт.

Контрольное напряжение – прежде всего

Перед проведением любых испытаний электрической системы автомобиля следует убедиться в наличии контрольного напряжения. Измеряется оно на подключенной АКБ автомобиля, приложением щупов мультиметра к обоим клеммам. Красный щуп замыкается на положительную клемму (+), а черный — на отрицательную (-).

Для правильного выполнения процедуры измерения придерживайтесь таких инструкций:

  1. При выключенном мультиметре убедитесь, что щупы подключены к нужным разъемам мультиметра (обычно есть разъемы для переменного и постоянного тока, иногда – два разъема для постоянного тока разной силы)
  2. Переключите мультиметр в режим «Вольты постоянного тока»
  3. Выберите положение круглого переключателя, соответствующее десяткам вольт (обычно маркируется «20»).
  4. После этого замкните красный и черный щупы на клеммы аккумулятора.

Замер на цепи – не показатель

В приведенном примере, если измерение напряжения выполняется на противоположных клеммах АКБ автомобиля (при выключенном двигателе), мультиметр покажет приблизительно 12,7 вольт. Это и есть значение разницы потенциалов.

Если же считывание проводится с предохранителя (или любых двух участков цепи) – на исправной цепи мультиметр покажет 0 вольт, поскольку потенциал на красном и черном щупе идентичен.

После ознакомления с теоретическими аспектами, диагностика неисправностей становится более понятной. Теперь можно искать место падения напряжения по цепи.

Проверка отдельного кабеля

В приведенном выше примере показано падение напряжения от положительной клеммы аккумулятора к положительной клемме стартера. При обнаружении такового следует проверить кабель на предмет наличия или отсутствия разрывов. Для выполнения данного теста мультиметр находился в режиме «Вольты постоянного тока», а щупы прикладываются к разным концам исследуемого кабеля. Стартер проворачиваем для подачи нагрузки на кабель.

Предполагаемый результат не должен превышать приблизительно 0,5 вольт, что свидетельствует о возможности нормальной эксплуатации кабеля – разница обусловлена сопротивлением самого кабеля. Если же результат изменения превышает рекомендованную величину в полвольта, это может свидетельствовать о повреждении кабеля или о высоком сопротивлении в цепи.

Исправный кабель берет не больше полувольта

Аналогичный метод испытаний можно применить к любой электрической цепи.
При замыкании мультиметра на отрицательную клемму аккумулятора и контакта стартера на массу, как показано ниже, следует ожидать результата показаний около 0,5 вольт для кабеля, пригодного к эксплуатации.

Аналогичный метод измерения падения напряжения может применяться к любой электрической цепи автомобиля и является надежным методом определения таких типов неисправностей:

  • Открытый контур (разрыв провода или перегоревший предохранитель),
  • Высокое сопротивление (поражение клеммы коррозией или повреждение провода),
  • Неисправность потребителя.

Информация предоставлена компанией Delphi.

Источник: https://carway.info/ru/content/obnaruzhenie-padeniya-napryazheniya-s-ispolzovaniem-multimetra

Как рассчитать падение напряжения по длине кабеля по формуле и таблице

При передаче электрического тока возможна неравномерная работа потребителей на различных участках цепи. Причин такого явления может быть несколько, и основной из них является падение напряжения.

Для расчёта напряжения и сопротивления в цепи используются формулы или готовые онлайн калькуляторы.

Через силу тока и сопротивление

Значение Формула
Базовый расчёт напряжения на участке цепи U=I/R, где I — сила тока в Амперах, а R — сопротивление в Омах
Определение напряжения в цепи переменного тока U=I/Z, где Z — сопротивление в Омах, измеренное по всей протяженности цепи

Закон Ома имеет исключения для применения:

  1. При прохождении токов высокой частоты происходит быстрое изменение электромагнитных полей. При расчёте высокочастотных цепей следует учитывать инерцию частиц, которые переносят заряд.
  2. При работе цепей в условиях низких температур (вблизи абсолютного нуля) у веществ может возникать свойство сверхпроводимости.
  3. Нагретый проходящими токами проводник является причиной возникновения переменного сопротивления.
  4. При нахождении под воздействием высокого напряжения проводников или диэлектриков.
  5. Во время процессов, проходящих в устройствах на основе полупроводников.
  6. При работе светодиодов.

Через мощность и силу тока

При известной мощности потребителей и силе тока напряжение высчитывается по формуле U=P/I, где P — мощность в Ваттах, а I — сила тока в Амперах.

При расчётах в цепях переменного тока используется формула иного вида: U=(P/I)*cosφ, где cosφ — коэффициент мощности, зависит от характера нагрузки.

При использовании приборов с активной нагрузкой (лампы накаливания, приборы с нагревательными спиралями и элементами) коэффициент приближается к единице. При расчётах учитывается возможность наличия реактивного компонента при работе устройств и значение cosφ считается равным 0,95. При использовании устройств с реактивной составляющей (электрические двигатели, трансформаторы) принято считать cosφ равным 0,8.

Для проверки расчётов рекомендуется сравнивать результат со стандартным напряжением, которое равняется 220 Вольт для однофазной сети и 380 Вольт — для трёхфазной.

Через работу и заряд

Методика расчёта используется в лабораторных задачах и на практике не применяется.

Формула имеет аналогичный закону Ома вид: U=A/q, где A — выполненная работа по перемещению заряда в Джоулях, а q — прошедший заряд, измеренный в Кулонах.

Расчёт сопротивления

При работе проводник создает препятствие течению электрического тока, которое называется сопротивлением. При электротехнических расчетах применяется понятие удельного сопротивления, которое измеряется в Ом*м.

Значение Формула
Расчет сопротивления одного элемента R=U/I, где U — напряжение в Вольтах, а I — сила тока в Амперах
Расчет для однородного проводника R=(ρ*l)/S, где ρ — значение удельного сопротивления (Ом*м, берётся из таблиц значений), l — длина отрезка проводника (метры), а S — площадь поперечного сечения (м2)

Последовательное подключение

При последовательном соединении выход элемента связан со входом следующего. Общее сопротивление находится при помощи расчётной формулы: R=R1+R2++Rn, где R=R1+R2++Rn — значения сопротивления элементов в Омах.

Параллельное подключение

Параллельным называется соединение, при котором оба вывода одного элемента цепи соединены с соответствующими контактами другого. Для параллельного подключения характерно одинаковое напряжение на элементах. Ток на каждом элементе будет пропорционален сопротивлению.

Общее сопротивление высчитывается по формуле: 1/R=1/R1+1/R2++1/Rn.

В реальных схемах электропроводки применяется смешанное соединение. Для расчёта сопротивления следует упростить схему, просуммировав сопротивления в каждой последовательной цепи. Затем схему уменьшают путём расчёта отдельных участков параллельного соединения.

Потери напряжения

Потеря напряжения представляет собой расход электрической энергии на преодоление сопротивления и нагревание проводов.

Падение напряжения происходит при работе различных электронных компонентов, например, диодов. Складывается оно из суммы порогового напряжения p-n перехода и проходящего через диод тока, умноженного на сопротивление.

При прохождении тока через резистор также наблюдается падение напряжения. Этот эффект используется для снижения напряжения на отдельных участках цепей. Например, для использования приборов рассчитанных на низкое напряжение в цепях с высоким значением напряжения.

Последовательное включение сопротивления

На схеме приведен пример последовательного включения резистора, который вызывает падение напряжения на лампе с 12 до 7 Вольт. На этом принципе построены регуляторы интенсивности освещения (диммеры).

При эксплуатации проводки с длиной до 10 метров потерями напряжения можно пренебречь.

Потеря напряжения на резисторе и способы замера показаны в видео от канала «Радиолюбитель TV».

К чему приводит потеря напряжения

Потери напряжения в кабельной системе являются причинами ряда негативных явлений:

  • неполноценная и некорректная работа потребителей;
  • повреждение и выход из строя оборудования;
  • понижение мощности и крутящего момента электродвигателей (особенно заметное в момент пуска);
  • неравномерное распределение тока между потребителями на начальном участке и в конце цепи;
  • из-за работы ламп на неполном накале происходит неполное использование мощности тока, что ведет к потерям электроэнергии.

От чего зависит потеря

Потеря напряжения в цепях переменного и постоянного напряжения имеет зависимость от силы тока и сопротивления проводника. При увеличении указанных параметров потери напряжения возрастают. Кроме того, на потерю оказывает влияние конструкция кабелей. Плотность прижатия и степень изоляции проводников в кабеле превращают его в конденсатор, который формирует заряд с ёмкостным сопротивлением.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как определить направление вектора магнитной индукции в катушке

Потеря напряжения на диодах зависит от типа материала. При использовании германия значение лежит в пределах 0,5-0,7 вольта, на более дешевых кремниевых значение увеличивается и достигает 0,7-1,2 вольта. При этом падение не зависит от напряжения в цепи, а зависит только от силы тока.

К основным причинам потерь тока в магистралях относят:

  1. При прохождении тока происходит нагрев проводника и дополнительное формирование ёмкостного сопротивления, являющегося частью реактивного. При возникновении реактивной нагрузки возникает эффект неполной реализации энергии, частичного отражения от нагрузки и возникновения циркулирующих паразитных токов.
  2. При больших реактивных сопротивлениях возникают скачки напряжения и силы тока, а также дополнительный разогрев проводки.
  3. Индуктивная мощность, возникающая при работе обмоток трансформаторов.

Ещё одной причиной падения напряжения на линиях является воровство электроэнергии.

В бытовых условиях потери напряжения зависят от ряда факторов:

  • затраты энергии на нагрев проводки из-за повышенного потребления;
  • плохой контакт на соединениях;
  • емкостный и индуктивный характер нагрузки;
  • применение устаревших потребителей.

Причины снижения напряжения изложены в видео от канала ElectronicsClub.

Допустимые значения

Значение потери напряжения относится к регламентированным значениям и нормируется несколькими правилами и инструкциями ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

Источник: https://razvodka.net/wiring/napryazhenie-formula-7232/

Падение напряжения: расчет, формула, как найти

Чтобы понять, что такое падение напряжения, следует вспомнить, какие виды напряженности в цепи бывают. Их всего два: напряженность источника питания (при этом источник питания должен быть подключен к контуру) и, собственно, снижение напряжения, которое рассматривается отдельно или в отношении контура. В этом материале будет рассмотрено, как найти падение напряжения, и дана формула расчета падения напряжения в кабеле.

Что означает падение напряжения

Падение происходит, когда происходит перенос нагрузки на всем участке электрической цепи. Действие этой нагрузки напрямую зависит от параметра напряженности в ее узловых элементах. Когда определяется сечение проводника, важно участь, что его значение должно быть таким, чтобы в процессе нагрузки сохранялось в определенных границах, которые должны поддерживаться для нормального выполнения работы сети.

Мнемоническая диаграмма для закона Ома

Более того, нельзя пренебрегать и характеристикой сопротивляемости проводников, из которых состоит цепь. Оно, конечно, незначительное, но его влияние весьма существенно. Падение  происходит при передаче тока. Именно поэтому, чтобы, например, двигатель или цель освещения работали стабильно, необходимо поддерживать оптимальный уровень, для этого тщательно рассчитывают провода электроцепи.

Важно! Предел допустимого значения рассматриваемой характеристики отличается от страны к стране. Забывать это нельзя. Если она снижается ниже значений, которые определены в определенной стране, следует использовать провода с большим сечением.

Любой электроприбор будет работать полноценно, если к нему подается то значение, на которое он рассчитан. Если провод взят неверно, то из-за него происходят большие потери электронапряжения, и оборудование будет работать с заниженными параметрами. Особенно актуально это для постоянного тока и низкой напряженности. Например, если оно равно 12 В, то потеря одного-двух вольт уже будет критической.

Вам это будет интересно  Что такое фаза и нуль в электричествеЗакон Ома для участка цепи

Допустимое падение напряжение в кабеле

Значение потери электронапряжения регламентируется и нормируется сразу несколькими правилами и инструкциями устройства электроустановок.

Так, согласно правилу СП 31-110-2003, суммарная потеря напряжения от входной точки в помещении до максимально удаленного от нее потребителя электроэнергии не должно быть больше 7.5 %.

Это правило работает на всех электроцепях с напряжением не более 400 вольт. Данное правило используется при монтаже и проектировке сетей, а также при их проверке службами Ростехнадзора.

Важно! Этот документ обобщает и отклонение электронапряжения в сетях однофазного тока бытового назначения. Оно должно быть не более 5 % при нормальной работе и 10 % после аварийной ситуации. Если сеть низковольтная, то есть до 50 вольт, то нормальным падением считается +-10 %.

Для кабелей питающей сети используют правило РД 34.20.185-94. Оно допускает параметр потерь не более 6 %, если напряжение составляет 10 кВ и не более 4–6 % при электронапряжении 380 вольт. Чтобы одновременно соблюсти эти правила и инструкции, добиваются потерь 1.5 % для малоэтажных знаний и 2.5 % для многоэтажных.

Падение напряжения на резисторе

Проверка кабеля по потере напряжения

Всем известно, что протекание электрического тока по проводу или кабелю с определенным сопротивлением всегда связано с потерей напряжения в этом проводнике.

Согласно правилам Речного регистра, общая потеря электронапряжения в главном распределительном щите до всех потребителей не должна превышать следующие значения:

  • при освещении и сигнализации при напряжении более 50 вольт – 5 %;
  • при освещении и сигнализации при напряжении 50 вольт – 10 %;
  • при силовых потреблениях, нагревательных и отопительных систем вне зависимости от электронапряжения – 7 %;
  • при силовых потреблениях с кратковременным и повторно-кратковременным режимами работы вне зависимости от электронапряжения – 10 %;
  • при пуске двигателей – 25 %;
  • при питании щита радиостанции или другого радиооборудования или при зарядке аккумуляторов – 5 %;
  • при подаче электричества в генераторы и распределительный щит – 1 %.

Вам это будет интересно  Особенности активно-емкостной нагрузки

Исходя из этого и выбирают различные типы кабелей, способных поддерживать такую потерю напряжения.

Пример калькулятора для автоматизации вычислений

Как найти падение напряжения и правильно рассчитать его потерю в кабеле

Одним из основных параметров, благодаря которому считается напряженность, является удельное сопротивление проводника. Для проводки от станции или щитка к помещению используются медные или алюминиевые провода. Их удельные сопротивления равны 0,0175 Ом*мм2/м для меди и 0,0280 Ом*мм2/м для алюминия.

Рассчитать падение электронапряжения для цепи постоянного тока в 12 вольт можно следующими формулами:

  • определение номинального тока, проходящего через проводник. I = P/U, где P – мощность, а U – номинальное электронапряжение;
  • определение сопротивления R=(2*ρ*L)/s, где ρ – удельное сопротивление проводника, s – сечение провода в миллиметрах квадратных, а L – длина линии в миллиметрах;
  • определение потери напряженности ΔU=(2*I*L)/(γ*s), где γ – это величина, которая равна обратному удельному сопротивлению;
  • определение требуемой площади сечения провода: s=(2*I*L)/(γ*ΔU).

Важно! Благодаря последней формуле можно рассчитать необходимую площадь сечения провода по нагрузке и произвести проверочный расчет потерь.

Таблица значений индуктивных сопротивлений

В трехфазной сети

Для обеспечения оптимальной нагрузки в трехфазной сети каждая фаза должна быть нагружена равномерно. Для решения поставленной задачи подключение электромоторов следует выполнять к линейным проводникам, а светильников – между нейтральной линией и фазами.

Потеря электронапряжения в каждом проводе трехфазной линии с учетом индуктивного сопротивления проводов подсчитывается по формуле

Формула расчета

Первый член суммы – это активная, а второй – пассивная составляющие потери напряженности. Для удобства расчетов можно пользоваться специальными таблицами или онлайн-калькуляторами. Ниже приведен пример такой таблицы, где учтены потери напряжения в трехфазной ВЛ с алюминиевыми проводами электронапряжением 0,4 кВ.

Пример таблицы

Потери напряжения определены следующей формулой:

ΔU = ΔUтабл * Ма;

Здесь ΔU—потеря напряжения, ΔUтабл — значение относительных потерь, % на 1 кВт·км, Ма — произведение передаваемой мощности Р (кВт) на длину линии, кВт·км.

Вам это будет интересно  Особенности обозначения радиодеталей на схемеОднолинейная схема линии трехфазного тока

На участке цепи

Для того, чтобы провести замер потери напряжения на участке цепи, следует:

  • Произвести замер в начале цепи.
  • Выполнить замер напряжения на самом удаленном участке.
  • Высчитать разницу и сравнить с нормативным значением. При большом падении рекомендуется провести проверку состояния проводки и заменить провода на изделия с меньшим сечением и сопротивлением.

Важно! В сетях с напряжением до 220 в потери можно определить при помощи обычного вольтметра или мультиметра.

Базовым способом расчета потери мощности может служить онлайн-калькулятор, который проводит расчеты по исходным данным (длина, сечение, нагрузка, напряжение и число фаз).

Образец калькулятора для вычисления потерь

Таким образом, вычислить и посчитать потери напряжения можно с помощью простых формул, которые для удобства уже собраны в таблицы и онлайн-калькуляторы, позволяющие автоматически вычислять величину по заданным параметрам.

Источник: https://rusenergetics.ru/polezno-znat/padenie-napryazheniya

Падение напряжения на проводах — расстояние от трансформатора до ламп или ленты

Нас часто спрашивают, можно ли светодиодные лампы на 12 вольт такой-то мощности в таком-то количестве отдалить от трансформатора на такое-то расстояние?

Общая рекомендация — это расстояние не должно превышать 5 метров. Это известный факт.

Но что делать, если требуется больше 5 метров? Часто из-за конструктивных ограничений невозможно уложиться в такое короткое расстояние.

Потери на проводах — суть проблемы

В некоторых ситуациях можно превратить число 5 в гораздо большее значение. Для этого нужно оценить падение напряжения на проводах.

Именно оно является причиной ограничений — сам провод имеет внутреннее сопротивление и поэтому «съедает» часть напряжения источника тока. И когда провод слишком длинный, может случиться так, что лампам останется такая малая часть исходного напряжения, что они не загорятся.

Вторая часть проблемы — провод не просто «съедает» часть напряжения, а превращает его в тепло. Помимо того, что это просто бестолковое расходование электричества, так оно ещё и несёт в себе пожарную проблему — провод может нагреться слишком сильно.

Чтобы быть уверенным, что требуемые, например, 15 метров между трансформатором и лампой не принесут неприятностей, нужно оценить, сколько именно вольт потеряется на этих 15 метрах.

Рассчитать падение напряжения на проводе очень просто. Все необходимые для этого данные у Вас, как правило, есть: длина провода, суммарная мощность подключаемых ламп (ленты), напряжение питания и площадь поперечного сечения проводника. Нужно лишь дополнительно узнать удельное электрическое сопротивление материала, из которого изготовлен провод.

Формула для расчёта падения напряжения на проводах

Достаточно легко выводится простая общая формула для расчёта падения напряжения, применимая в любой ситуации.

Нам понадобится только закон Ома R = V / I и формула связи электрической мощности, напряжения и силы тока W = V · I.

Также для оценки сопротивления провода нужно знать значение удельного электрического сопротивления [википедия] материала проводника.

Проведя простые выкладки, получим вот такую формулу, дающую оценку значения падения напряжения на проводах:

Оценка падения напряжения на проводах

Падение напряжения зависит от типа материала провода, сечения провода, его длины, мощности потребителей и напряжения источника питания. В этой формуле обозначено:

  • W — мощность в ваттах потребителей тока на конце провода;
  • V — напряжение источника тока в вольтах, как правило, 12 вольт или 24 вольта;
  • L — длина провода в метрах, т.е. удалённость потребителей от трансформатора;
  • S — площадь сечения провода в мм²;
  • ρ — значение удельного электрического сопротивление в Ом·мм²/м, для меди это примерно 0.018 Ом·мм²/м

Формула проста, но применима только в случае, если ожидаемое падение напряжения невелико, не более нескольких процентов, т.е. когда расстояние между трансформатором и потребителем не превышает 10 метров, а мощность менее 10-20 ватт.

В иных случаях следует воспользоваться более точной формулой:

Точное значение падения напряжения на проводах

Теперь, вычислив значение падение напряжения на проводах, мы можем оценить, какая мощность будет теряться — просто расходоваться на нагрев проводов. Нужно полученное значение падения напряжения умножить на мощность потребителей тока W и поделить на напряжение трансформатора V:

Оценка падения мощности на проводах

Если эта мощность получится слишком большой, то, очевидно, нужно увеличить толщину провода. Иначе можно получить разные неприятности вплоть до пожара.

Выводы

Как легко видеть из формул, двукратное увеличение площади сечения проводника примерно двукратно уменьшает падение напряжения на проводах.

Также возможным решением проблемы может быть увеличение значения напряжения источника тока. Если, конечно, потребители тока это позволяют. Опять же, двукратное увеличение питающего напряжения примерно в два раза снижает падение напряжения.

Например, наши низковольтные лампы Е27 на 12-24 вольт одинаково светят и от 12 и от 24 вольт. И в этом случае имеет смысл перейти на трансформатор на 24 вольта.

Также становится понятно, что для мощных потребителей (порядка 100 ватт) понадобятся очень толстые провода.

Падение напряжения

Для того чтобы понять, что такое падение напряжения, нужно вспомнить, какие бывают напряжения в электрической цепи. Всего их существует два вида. Напряжение источника питания относится к первому виду, источник должен быть подключен к контуру. Вторым видом является само снижение напряжения, оно может быть рассмотрено как отдельный элемент или в отношении всего контура.

Если взять лампу накаливания, установит в патрон и подключить провода от него в сетевую розетку, то напряжение, приложенное к цепи, составит 220В. Но если замерить вольтметром его значение на лампе, то станет понятно, что оно менее 220В. Это происходит потому, что появляется на электрическом сопротивлении снижение напряжения, которое имеет лампа. Это постепенное уменьшение напряжения в проводнике, по которому протекает ток, оно обусловлено тем, что проводник имеет активное сопротивление.

Также под уменьшением напряжения подразумевают величину при переходе из одной точки в другую (в цепи). Расчет падения напряжения можно просчитать по формуле: U=IR, где R – это сопротивление, I – это сила тока.

Роль электрической энергии

Электрическая энергия – это движение отрицательно заряженных электронов по проводнику. В выше приведенном примере спираль лампы имеет высокое сопротивление, значительно замедляет движущиеся электроны. Благодаря чему появляется свечение, но при этом энергия потока электронов снижается.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как подключиться к распределительной коробке

С уменьшением тока снижается и напряжение, поэтому замеры на лампе и розетки отличаются. Такая разница и будет являться снижением напряжения. Такая величина постоянно учитывается для того, чтобы предотвратить большое уменьшение напряжения.

Напряжение на резисторе

Снижение напряжения на резисторе напрямую зависит от силы тока и от его внутреннего сопротивления. Также свое влияние оказывают характеристики тока и температура. Если в цепь подключить амперметр, то падение определяют умножением сопротивления лампы на значения тока.

Стоит помнить о том, что не всегда удается с помощью простой формулы и измерительного устройства произвести расчет снижения напряжения. Если сопротивления параллельно подключены, то выявление величины усложнится. Приходится учитывать дополнительно на переменном токе реактивную составляющую.

Общие сведения о падении напряжения в цепи

Снижение напряжения осуществляется при переносе нагрузки, оно происходит на всем участке электроцепи (от начала кабеля до самой нагрузки). Работа нагрузки напрямую зависит от напряжения в его узлах. При определении сечения проводника необходимо учитывать, что оно должно быть такое, чтобы во время нагрузки напряжение поддерживалось в соответствующих границах, которых нужно придерживаться для правильного выполнения работы.

Также не следует пренебрегать сопротивлением проводов в цепи, конечно, оно низкое, но его влияние ощутимо. Во время передачи тока наблюдается уменьшение напряжения. Чтобы цепь освещения или двигатель правильно работали, необходимо постоянное поддержание напряжения на определенном уровне. Поэтому нужно рассчитать провода цепи таким образом, чтобы напряжение на зажимах нагрузки было в необходимых пределах.

Допустимые пределы напряжения в разных странах различны, что также не стоит забывать. Если снижение напряжения превышает значения, которые характерны для определенной страны, нужно применять провода с большим сечением для того, чтобы исправить сложившуюся ситуацию.

Но если напряжение уменьшить на 8%, то это приведет к нестабильной работе двигателя. К примеру, для нормальной работы двигателя нужно, чтобы напряжение от номинального значения было в пределах +5% в установившемся режиме работы. Также пусковой ток двигателя может превышать значение тока при полной нагрузке в 5- 8 раз, а иногда даже больше.

Источник: http://solo-project.com/articles/10/padenie-napryazheniya.html

Система VMTEC PFC-TURBO (Германия) — защита от кратковременного падения напряжения

Проблема
Понятие «падение напряжения» – это кратковременное снижения в среднеквадратической

величине подачи напряжения, которое длится от сотых долей секунды до

нескольких секунд.

Падение напряжения можно охарактеризовать продолжительностью и остаточным напряжением, то есть процентным содержанием от номинальной

подачи напряжения (RMS – среднеквадратической), оставшейся после случившегося падения.

Большое количество падений вызваны сбоями в сети, при этом быстрота падения зависит от относительного положения генератора, времени наступления короткого замыкания и точки измерения. Согласно IEEE:1159 Падения Напряжения от 0.5 до 30 Герц при нормальной величине от 0.1-0.9pu (напряжения первичного

преобразователя).

Падение напряжения становятся актуальной проблемой для производства с непрерывными процессами, благодаря увеличивающейся автоматизации систем. Автоматизированным объектам намного труднее сделать перезагрузку, а используемые микропроцессорные регуляторы, в некоторых случаях, являются более чувствительными к падению напряжения, чем к другим электрическим нагрузкам.

В результате всего вышеописанного, большое количество сбоев в напряжении ведет к поломкам и материальным потерям.

Чудовищные потери могут быть обычным результатом сбоя, длящегося менее секунды. В частности для непрерывного производства таких как, обработка пластика или производство бумаги, последствия падения могут быть такими же серьезными, как и полное отключение электричества, и приведет к такого

же масштаба затратам, потерям сырья и продукции.

Негативные последствия падения напряжения для производства пластика

Экструзия пластика– это продолжительный непрерывный процесс производства Полуфабрикатов: трубы, профили, кабельные оболочки, кинопленки,

пласты, пластины и др.

Оборудования для обработки пластика обычно связано с использованием большого количества контроллеров, которые обычно включают в себя драйверы переменного тока (АС) или постоянного тока (DC), программируемые логические контроллеры (PLC), так же как и множество других управляющих

реле, электромагнитных распределителей и так далее.

Для того чтобы сохранить работоспособность силовой электроники в драйвере, защита пониженного напряжения устанавливается на очень чувствительном уровне. Она блокирует весь процесс каждый раз при обнаружении падения напряжения

на 15%-20% или более на одной или нескольких фазах.

Сразу после падение напряжения, что повлечет за собой полное прекращение процесса, работники начнут перезапускать поточные линии в определенной последовательности. В зависимости от количества поточных линий, весь процесс может быть возобновлен только после 2-4-х часов. Это означает, что средний простой производства продлится от двух до четырех часов.

Снижения в использовании сырьевых материалов не произойдет во время простоя, так как само оборудование (экструдер) будет перезапущен сразу же после падения напряжения.

Если экструдер не будет перезапущен немедленно, и расплавленные материалы будут оставаться в экструдере, то они сгорят при повторном нагревании, и в результате, частицы сожженных материалов будут постепенно выводиться из экструдера, и на период нескольких дней качество

производимого товара упадет.

Таким образом, стоимость такого рода горения будет намного выше, чем при обычном избавлении от лишнего полипропилена после обработки. К тому же, в нормальном порядке, работники регулярно чистят оборудование, поэтому не будет необходимости в дополнительных затратах на рабочую силу.

Еще один немаловажный фактор касательно финансовых потерь, является ли производство на фабрике беспрерывным.

При беспрерывном производстве, потеря производства во время простоя не может быть покрыта сверхурочной работой, поэтому потеря производства означает прямую потерю в прибыли, таким образом, потеря равна ценности продукции, не произведенной во время

простоя.

Стоимость, связанная с поточными линиями в результате простоя, может составлять около 10 тысяч долларов и до 60 тысяч долларов за один случай

простоя. Образующуюся стоимость может включать:

  • Время простоя оборудования
  • Бракованную продукцию
  • Восстановительные работы и перезапуск оборудования

Если фабрика сталкивается с большим количеством падение напряжения за короткий период, установленное время работы батареи может значительно снизиться. Техническое обслуживание и замена могут также стать неприятным

последствием.

Решения по снижению падений напряжения

Применение ИБП

Данное решение предлагает постоянную полезную выходную мощность, вырабатываемую из аккумуляторной батареи. Батарея постоянно заряжается от

источника электроэнергии и обеспечивает защиту от падения напряжения.

Установка источников бесперебойного питания (ИБП) минимизирует обработку прерываний. Основа данного подхода лежит в самой батареи. Недостатки использования свинцово-кислотных батарей заключаются в том, что они: а) необходима вентиляция для паров водорода, вырабатываемого при работе аккумуляторов b) отходы аккумуляторов являются токсичными

c) время работы батареи ограничено и снижается при частых перезарядках.

Также необходимо сказать, что источники бесперебойного питания (ИБП) вырабатывают большое количество гармоники с кривой тока в систему и конечным пользователям рекомендуется устанавливать дополнительные фильтры подавления гармоник для того, чтобы минимизировать уровень гармоник. Например, ИБП высокой мощности требует дополнительных устройств для того, чтобы удовлетворять нужды и требования оборудования. И не будем забывать о том факте, что независимо от всех этих заключений, цена

остается очень высокой для крупных объектов!

Применение VMtec PFC -Turbo – инновационное решение для стабилизации напряжения

Немецкая компания VMtec — давний лидер в производстве инновационных продуктов в сфере электроэнергетики, создал систему PFC -Turbo, которая была специально разработана для того, чтобы соответствовать требованиям не только широкого круга производителей, но также требованиям промышленности по обработке пластика или производства бумаги.

PFC -Turbo обеспечивает поддержание трехфазовой непрерывности электропитания решений качества 0.2pu, ΔU 80% со стандартной продолжительностью, установленной на 3 секунды. Клиенты могут также указать больший период продолжительности с целью соответствия их индивидуальным требованиям производства.

Данная способность поддержание непрерывности электропитания легко разрешает

почти все сбои в электропитании в развитых странах.

Дополнительные свойства PFC- Turbo включают в себя:

Восстановление напряжение до 1.0 pu от номинального значения (+- 15%). Благодаря независимой фазе компенсации, PFC Turbo может отдельно и основательно корректировать каждую фазу. PFC -Turbo поставляется с интегрированным программным обеспечением по контролю системы с функциями уведомления о сбое и

устройством дистанционного доступа.

Заключение

VMtec PFC Turbo не вырабатывает и не выбрасывает никаких гармоник с кривой тока в системы, благодаря своей технологии электронного переключения при переходе тока через нуль. Кроме того, VMtec PFC -Turbo не вызывает никаких проблем, связанных с гармониками (не требуется дополнительных затрат на фильтры).

В сравнении, источники бесперебойного питания (ИБП) вырабатывают очень большое количество гармоник с кривой тока в системы, и конечным пользователям рекомендуется устанавливать дополнительные фильтры гармоник, чтобы минимизировать уровень гармоник.

Поэтому, ИБП высокой мощности требуют установки дополнительных устройств,

чтобы соответствовать требованиям объекта.

Напряжение Сети: 208В – 690В

Долговременные потери VMtec PFC-Turbo составляют примерно 0.5% при
полной загрузке.

PFC-TURBO стандартная механическая конфигурация

  • Отрасль полипропилена
  • Производители бумаги
  • Добывающие компании
  • Все производства которым остановка процесса ведет к убыткам и затратам

В предлагаемой концепции поддержания стабильного напряжения на нагрузке, напряжение на нее подается через дроссель (L).

Напряжение сети контролируется электронным контроллером (V,А), входящим в систему коррекции напряжения или непосредственно на нагрузке. Ток в нагрузке также контролируется контроллером.

Контроллер, в зависимости от возникшей необходимости, дает команду на подключение параллельно нагрузке (Load) требуемого количества конденсаторов (С1, C2, С3, ), создавая, таким образом последовательный (LC)резонансный контур. Повышенное, таким образом, напряжение, как часть напряжения контура с резонансом напряжения, подается на нагрузку.

Ток в нагрузке, также контролируется контроллером.

Параметры составляющих контура рассчитываются исходя из необходимой заказчику величины суммарной коррекции напряжения и ее дискретности, при меняющейся нагрузке.

Конденсаторы подключаются к нагрузке электронными коммутаторами (SW1, SW2, SW3, ), не вносящими в сеть помех при переключениях.

Отключение системы происходит в момент восстановления напряжения сети.

Проблема Падения напряжения

Под провалом напряжения понимается кратковременное снижение или полная потеря RMS напряжения. Параметрами провала напряжения являются его длительность и значение самой малой величины остаточного напряжения, обычно выражаемое в процентах от номинального RMS напряжения. Провал напряжения означает, что требуемая энергия не поступает к нагрузке, и последствия этого могут быть весьма серьезными в зависимости от назначения и характера такой нагрузки.

RMS (Rated Maxmum Sinusoidal — Номинальный Синусоидальный Максимум)

  1. Частые падения напряжения вызваны отказами на питающей линии.
  2. Перебой электропитания определяется как полное отсутствие напряжения в сети или тока через нагрузку.
  3. Малой длительности: 0,5-30 периодов Средней длительности: от 30 до 2 секунд Большой длительности: от 2 сек. До 2 минут

    Продолжительные: более 2 минут

  4. Перекосы напряжения становятся все большой проблемой в перерабатывающих отраслях промышленности из-за увеличивающейся автоматизации. Автоматизированные средства более трудно перезапустить, и используемые электронные регуляторы иногда более чувствительны к перекосам напряжения.
  5. Падения напряжения приводят к разрушению производственных процессов и денежным убыткам.
  6. Проблема – процесс падения напряжения длящийся менее чем 1 секунда приводит к огромным затратам и убыткам.
  7. Для непрерывных процессов, таких как пластмассовое литье или бумажное производство, эффект падения напряжения столь же серьезный, как полное остановка производства, с теми же самыми затратами, потерями сырья и потерянной продукции.
  8. Связанная стоимость, когда линия останавливается из-за отключения электричества, может составлять от
  9. $10,000-60,000$ за одно отключение.
  10. Простой по времени.
  11. Появление продуктов отхода и очистка системы перед возможностью перезапустить процесс производства.
  12. Если завод испытывает многочисленные падения напряжения в пределах короткого периода времени, что приводит к значительному уменьшению обычного срока службы аккумулятора. Обслуживание и замена могут также стать дополнительными расходами.

Сетевые источники бесперебойного питания

ИБП-обеспечивает необходимое для аварийного, но штатного сворачивания текущих процессов, защищая таким образом данные. Но для повторного включения все равно потребуется значительное время.

Проблемы свинцово-кислотных батарей:

  • генерирует водород, нужна вентиляция.
  • утилизация батареи — опасные отходы.
  • время работы от батареи ограничено и быстро уменьшается, когда процесс циклически повторяется.
  • генерирует очень большое количество текущих гармоник.
  • В дополнение ко всем упомянутым выше, цена очень высока для больших нагрузок.

Комплексное решение проблемы Падения напряжения → система PFC-TURBO

Источник: http://www.pea.ru/docs/equipment/reactive-power-compensation/pfc-turbo/

Линейный драйвер светодиодов с низким падением напряжения BCR430U

02.04.2020

Линейка светодиодных драйверов компании Infineon пополнилась новым изделием – линейный светодиодный драйвер для маломощных светодиодов BCR430U с низким падением напряжения и стабилизацией тока от 5 до 100мА.

Такое сочетание характеристик позволяет использовать большее количество светодиодов при низком напряжении питания, что делает BCR430U наиболее удобным прибором в приложениях, требующих совместной работы нескольких светодиодов.

Низкое падение напряжения и низкий рабочий ток обеспечивают более высокий уровень КПД и возможность надежного управления до 8 светодиодов в «цепочке». Устройство не требует внешних мощных транзисторов или конденсаторов, что снижает конечную стоимость и повышает стабильность системы.

Благодаря конструкции, устойчивой к перенапряжениям, возникающим в результате неисправностей светодиодов, или переходных процессов на шинах питания, значительно улучшена долговременная надежность. Встроенная тепловая защита ограничивает выходной ток при превышении рабочих температур. Возможность регулировки выходного тока обеспечивает дополнительную гибкость, позволяя использовать одну схему для управления различными конфигурациями светодиодов.

Высокое качество стабилизации гарантирует, что отклонение выходного тока не превысит ±5% во всем диапазоне изменения температуры и напряжения питания. Эта стабильность обеспечивает однородное воспроизводимое освещение, независящее от условий работы.

Микросхема имеет цепь регулировки яркости на основе ШИМ, работает при входных напряжениях от 6 до 42В и поддерживает параллельное включение нескольких устройств для увеличения стабилизированного выходного тока.

Основные технические параметры

  • Минимальное входное напряжение: 6В;
  • Максимальное входное напряжение: 42В;
  • Выходной ток: 5100мА;
  • Диапазон рабочих температур: -40150°С.

Габаритные размеры BCR430U

Источник: https://www.chipdip.ru/news/bcr430u-low-voltage-drop-led-driver-ic

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело
Как по другому называется крона батарейка

Закрыть