Почему происходит падение напряжения

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

Почему происходит падение 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/

icark.narod.ru

Почему происходит падение напряжения

Плохо крутит стартер, упалонапряжение зарядки и вот уже стартер или генератор снят с двигателя иподвергается разнообразной проверке и переборке. После переборки и необнаружения неисправности агрегат не без труда устанавливается наместо, а утешительного результата нет. Все работает или не работаеттак же, как до всех манипуляций.

 Начинается подтяжка толстых проводов «масса» и иногда этопомогает, но ненадолго. Чтобы сэкономить время и деньги, прежде чем чтолибо разбирать нужно точно установить место неисправности. Им можетоказаться как сам агрегат так и провода и места контактов проводов сагрегатами. Хуже всего отловить плавающую неисправность, когда тоработает — то не работает.

Пример: на микроавтобусе клемма минусового провода идущего отаккумулятора до кузова расположена под обивкой в месте крепления ккузову была не затянута гайкой и просто болталась на шпильке. В моментвключения стартера она то приваривалась, то отгорала.

По этой причиненеоднократно заменялось втягивающее реле и сам стартер, нонеисправность с упорством повторялась до тех пор, пока не было проведеноуглубленное исследование.И еще один пример: на одном авто минусовой провод с аккумулятораприходил на головку блока. Все места контактов были проверены, а привключении стартера напряжение на его контактах падало до 8В принапряжении на аккумуляторе 11,9В.

Падение было обнаружено между головкойблока и самим блоком цилиндров. На первый взгляд невероятно, носопротивление между блоком и головкой было 0,01 Ома.Просадка  тока и напряжения зарядки тоже часто происходит по винеплохого контакта между генератором и блоком или между передней и заднейкрышками генератора.

Начинать углубленную проверкусистемы запуска двигателя  и генераторной установки на автомобилеудобней с измерения напряжения непосредственно на штырях аккумулятора,без нагрузки и под нагрузкой, включением стартера. Это измерениепоможет определить состояние самого аккумулятора. При включениинагрузки разница напряжений между клеммами и между штырями, за счетбольшего переходного сопротивления, может оказаться очень значительной,вплоть до невозможности включения стартера даже при внешней чистотесоединения.

Падение напряжения на клеммах напрямую указывает на плохой контактмежду штырями и клеммами.  Тонкая пленка, окислов незаметнаяглазом, делает свое черное дело. Зачищать штыри и клеммы лучше всегометаллической щеткой и ершиком.

                         Возможное падение напряжения:

Между плюсовым  штырем и клеммой. Между минусовым штырем и клеммой. Между проводом и клеммой.

Следующее место возможногопадения напряжения: между клеммой и проводом. Провод большого сечениясостоит из отдельных проволок собранных в пучок и при опрессовке клеммыее касаются только отдельные проводники.

При разрезании клеммы, накоторой замечалось падение напряжения, обнаруживаются множественные точки сварки и отгорания отдельных проводников, при этомсами проволоки окислены (черные или зеленые)  и контакт между ними оченьслабый. Иногда даже виден прогар изоляции по всему проводу оставленыйнесколькими жилами провода, теми по которым шел ток, а остальноесечение провода не участвовало в пропускании тока.

Отсюда и стартерплохо крутил. Проверить исправность соединения провода и клеммы можно как указано на фото,проколов изоляцию провода иголкой и измерить падение напряжения привключении стартера. Естественно, это надо делать на обеих клеммах.Аналогичная проверка делается и на другом конце провода. Самыененадежные клеммы те, провод к которым прижимается прижимом на болтикахМ6.

Ставить удобно, но окисляется совсем быстро, со всеми вытекающимипоследствиями. Но их можно опаять, тогда контакт будетнадежным.
 Лучше пайки, в соединении многожильных проводов, пока еще ничего не придумано.

На плюсовой или минусовой ветвиимеется падение напряжения? Можно проверить установив щупынепосредственно на плюсовой штырь аккумулятора и болт (не на гайку)стартера на который приходит провод. И на минусовой штырь аккумулятораи на заднюю крышку стартера. Падение может быть до 0,3В. Всечто выше требует устранения.

По плюсовой ветви  местопадения напряжения обнаруживается при измерении напряжения впоследовательности указанной на фото. Или между болтом и гайкой, болтоми клеммой, гайкой и клеммой, проводом (через иголку) и клеммой. Взависимости на какой машине как удобней. Место повышенногосопротивления  определится по наличию напряжения между соединительными элементами.

Так со стороны контакта выглядит гайка и шайба внешне не вызывавшие подозрений. Стартер, товключался, то нет, то крутил с натугой. Хорошо заметны обгоревшие местаи места где контакта вовсе не было. Чем больше шайб под гайкой, тембольше переходное сопротивление и тем больше вероятность такой картины.

Такие же гайки встречаются и на генераторах, особенно большой мощности.Поэтому я  рекомендую не ставить шайбы вообще, а торец гайки иклемму зачищать  перед сборкой и обильно смазывать литолом, а еще лучше ШРБ.

Этогарантирует от нарушения контактав в самой соленой атмосфере, а гайкасамопроизвольно не отворачивается и без плоской и без гроверной шайб.

По минусовой ветви проверка производится аналогично.
Между минусовым штырем аккумулятора и стартером. Если имеется падениенапряжения на этом пути, то проверяется каждое соединение. Междуминусовым штырем аккумулятора и клеммой, клеммой и болтом » массы «и далее по всей цепочке соединений.И еще осложнять работу стартера могут контакты дополнительного реле илизамка зажигания. Включается — не включается это определяется просто, нобывает и  провокационные срабатывания дополнительного реле когдасопротивление контактов увеличивается до 0,5 — 0,7 Ом. В таком случаенапряжения для срабатывания втягивающего реле хватает. Но при работестартера не хватает силы прижима контактной пластины к головкамконтактных  болтов. И между ними возникает повышенноесопротивление затрудняющее работу стартера (стартер еле прокручивает) иприводящее к обгоранию силовых контактов вплоть до оплавления. Поэтомунужно проверять и напряжение подходящее к 50у выводу стартера, оно недолжно отличаться от напряжения на 30м стартера более чем на 0,5В.

Работа генератора тоже часто нарушается из — за плохого контакта в местах соединения.Контрольнаялампа горит вполнакала, а напряжение на аккумуляторе в норме, илинаоборот, контрольная лампа не горит а напряжения зарядки нет илиочень малО.

Схем включения генераторов превеликое множество. Ниже приведена обобщающая схема большинства автомобилей.

Начальный ток возбуждениягенератора поступает с 15 контакта при включении зажигания черезконтрольную лампу и паралельно ей включенный резистор. Начальный оченьнезначительный ток через лампочку нужен для подмагничивания ротора,поскольку остаточной намагниченности недостаточно для возбуждениягенератора при малых оборотах.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое закон сохранения и превращения энергии

При достижении оборотов двигателя 2000 -2500 Об/мин генератор обычно запускается без дополнительногоподмагничивания. На пути от 15го замка зажигания до 15го выводагенратора может быть предохранитель и несколько соединений. От 15говывода питается система зажигания и прочие потребители включающиеся привключении зажигания, обозначенные на упрощенной схеме — R нагрузки.

После возбуждения генератора напряжение между 15м и 30м выводомгенератора практически равно нулю и проследив по схеме пути тока видно,что контрольная лампа гореть не может. Но на практике бывает онаначинает светиться при достаточном напряжении зарядки аккумулятора.Происходит это при плохом контакте в местах соединения провода и напредохранителе.

Если представить указанный на схеме предохранитель резистором объединившим в себе все возможныесопротивления на соединительных контактах то видно, что сопротивлениенагрузки и сопротивление контактов образуют делитель напряжения инапряжение на контрольной лампе уже не может быть равно нулю. И можетдостигать 3 — 4 вольт. При таком напряжении контрольная лампа светитсяуже довольно ярко.

Так же контролька может светиться и при плохомконтакте или обрыве в самом генераторе. Определить где неисправность впроводке или в генераторе довольно просто: если напряжение между 15м и30м на генераторе равно нулю, а лампа светится — виновата проводка,если нет — виноват генератор.

Там где доступ к генератору затруднен, но к контрольной лампесвободный, можно определить подключив плюсовой щуп мультиметра кконтрольке со стороны замка, а минусовой со стороны генератора. Еслипри светящейся лампе на мультиметре появится знак минус — виноватапроводка если нет — генератор.

Пути тока зарядки.

При зарядке аккумулятора ток может идти от вывода 30 генератора до + аккумулятора, на разных машинах по разным путям. ПутьА самый короткий, непосредственно от вывода генератора до клеммыаккумулятора, а уже с клеммы на замок зажигания и ко всем потребителями имеет всего две точки контакта. Путь Б бывает многосложным.

Например:от 30 генератора к 30 стартера и от стартера разветвляется, каккумулятору через силовой провод стартера и ко всем потребителям черездополнительный провод. На контактном болте стартера при этом образуетсяцелый «бутерброд» из клемм и шайб. Или от генератора до стартера черезсоединительную колодку, от стартера до аккумулятора и с генератора кпотребителям через соединительную колодку.

На некоторых машинах впровод 30 идущий к замку зажигания дополнительно ставитсяпредохранитель на большой ток. Он необходим если дорогА машина и опасенесли дорогА голова. Повышенное сопротивление или отсутствие контактав любом из этих соединений приводит к неправильному балансу напряжениймежду генератором и аккумулятором. При пониженном напряжении зарядки нааккумуляторе в первую очередь нужно проверить напряжение между 30мконтактом генератора и его задней крышкой.

Если напряжение нагенераторе в норме, а на аккумуляторе недостаточное, значит в какой тоточке соединения проводов имеется повышенное сопротивление.Вылавливается эта точка так же как и на силовых проводах стартера. Многие точки являются общими.Проседание напряжения под нагрузкой может возникать еще и по причинеплохого контакта между минусом регулятора напряжения и крышкойгенератора. На минусовом контакте регулятора видны следы микродуги.

Напряжение с этим регулятором то держалось стабильно, то проседало принезначительной нагрузке. На алюминии крышки образовался толстый слойокисла и контакт то возникал, то пропадал. Контактная шайба регулятора напряжения. Места установки щупа при поиске точки падения напряжения. Второй щуп устанавливается на заднюю крышку генератора, где обнаружится падение напряжения — там и есть плохой контакт.

На болт. На гайку. На клеммы.  Между задней и передней крышками генератора.

   

При большем увеличении видно, что шайба под гайкой имеет следывоздействия высокой температуры и даже незначительное оплавление изоляциипровода. В этом месте и терялось 0,6 Вольта. На болте генератора14,3 Вольта, а на штырях аккумулятора 13,7 Вольт.

В проводке может теряться и большее напряжение, вплоть до полного отсутствия зарядки или включения стартера.
Такие неисправности могут возникать одновременно в нескольких местах, особенно на поездивших машинах.Иногда повреждение изоляции и проникновение под нее влаги приводит кокислению и разрушению меди провода. Внешне провод выглядит как обычно,а внутри синий или зеленый порошок.

Такой провод, если в нем ещеосталось несколько жилок, имеет большое сопротивление, если егопотянуть, изоляция растягивается, меди внутри нет. Если на выходе медииз изоляции заметен синезеленый порошок, такой провод лучше сразузаменить, под изоляцией уже идет разрушение, даже если он пока ещепроводит, в ближайшее время разрушится полностью.Поэтому прежде чем снимать стартер или генератор, а на некоторых иномарках для этого нужно разобрать полавтомобиля.

Лучше сначала определить конкретное место неисправности. «Кто виноват» и «Что делать». Тогда может и агрегат снимать не придется.

вверх

Источник: http://icark.narod.ru/autoelectr/diagnoz.htm

Способы расчета падения напряжения с подробными примерами — Новости — 2020

Почему происходит падение напряжения

Первое соображение падения напряжения заключается в том, что в установившемся режиме нормальной нагрузки напряжение на оборудовании для утилизации должно быть достаточным.

Способы расчета падения напряжения с подробными примерами

Точные отпечатки в NEC рекомендуют калибровку питателей и ответвлений, чтобы максимальное падение напряжения не превышало 3%, при этом общее падение напряжения для фидеров и ответвлений не превышало 5% для эффективности работы .

В дополнение к установившимся условиям необходимо учитывать падение напряжения в переходных режимах с внезапными сильноточными кратковременными нагрузками.

Наиболее распространенными нагрузками этого типа являются пусковые токи двигателя во время запуска. Эти нагрузки вызывают падение напряжения в системе в результате падения напряжения в проводниках, трансформаторах и генераторах под высоким током. Это падение напряжения может иметь многочисленные неблагоприятные последствия для оборудования в системе, а оборудование и проводники должны быть спроектированы и рассчитаны таким образом, чтобы минимизировать эти проблемы.

Во многих случаях потребуется снижение напряжения двигателей, чтобы уменьшить пусковой ток.

  • Формулы падения напряжения
    • Приблизительный метод
    • Точный метод # 1
    • Точный метод №2
  • Таблицы падения напряжения
  • вычисления

Формулы падения напряжения

Рассмотрим два наиболее распространенных метода расчета падения напряжения — приближенные и точные методы:

1. Приближенный метод

Падение напряжения E VD = IR cosθ + IX sinθ, где аббревиатуры такие же, как ниже «Точный метод».

2. Точный метод # 1

При отправке конечного напряжения и нагрузки PF известны.

где:

  • E VD — падение напряжения, линия-нейтраль, вольт
  • E s — напряжение источника, линия-нейтраль, вольт
  • I — Линейный ток (ток нагрузки), ампер
  • R — сопротивление цепи (ветви, фидера), омы
  • X — Реактивное сопротивление цепи (ветви, фидера), Ом
  • cosθ — Коэффициент мощности нагрузки, десятичный
  • sinθ — реактивный коэффициент нагрузки, десятичный

Если известно, что принимающее конечное напряжение, ток нагрузки и коэффициент мощности (PF) известны.

E R — принимающее конечное напряжение.

Вернуться к началу

2. Точный метод №2

Если прием или передача mVA и его коэффициент мощности известны при известном передающем или принимающем напряжении.

или

где:

  • E R — приемное линейное напряжение в кВ
  • E S — Отправка линейного напряжения в кВ
  • MVA R — прием трехфазного mVA
  • MVA S — отправка трехфазного mVA
  • Z — импеданс между и приемными концами
  • γ — угол импеданса Z
  • R — принимающий конец PF
  • S — Отправляющий конец PF, положительный при запаздывании

Вернуться к началу

Таблицы падения напряжения

Ниже приведены таблицы для расчета падения напряжения для медных и алюминиевых проводников в магнитном (стальном) или немагнитном (алюминиевом или неметаллическом) кабелепроводе. Эти таблицы дают падение напряжения на ампер на 100 футов (30 м) длины цепи.

Длина цепи от начальной точки до конечной точки цепи независимо от количества проводников.

Таблицы основаны на следующих условиях:

Состояние №1

Три или четыре одиночных проводника в кабелепроводе, случайные. Для трехпроводного кабеля фактическое падение напряжения будет примерно одинаковым для небольших размеров проводников и высоких коэффициентов мощности. Фактическое падение напряжения будет на 10-15% ниже для больших размеров проводников и более низких коэффициентов мощности .

Состояние № 2

Падение напряжения происходит между фазами, для трехфазных, трехпроводных или трехфазных четырехпроводных цепей 60 Гц. Для других схем умножьте падение напряжения, указанное в таблицах, на следующие поправочные коэффициенты:

Таблица коэффициентов коррекции:

Трехфазная, четырехпроводная, фаза-нейтраль × 0, 577
Однофазный двухпроводный × 1, 155
Однофазный, трехпроводный, межфазный × 1, 155
Однофазный, трехпроводный, с фаз-нейтралью × 0, 577

Условие № 3

Падение напряжения происходит при температуре проводника 75 ° C. Они могут использоваться при температуре проводника от 60 ° C до 90 ° C с разумной точностью (в пределах ± 5%). Однако при необходимости могут быть применены коэффициенты коррекции в таблице 1. Значения в таблице находятся в процентах от общего падения напряжения .

  • Для температуры проводника 60 ° C — SUBTRACT процент от Таблицы 1.
  • Для температуры проводника 90 ° C — ADD процент от Таблицы 1.

Таблица 1 — Факторы коррекции температуры для падения напряжения

Вернуться к началу

вычисления

Для расчета падения напряжения:

  1. Умножить ток в амперах на длину цепи в футах, чтобы получить ампер-ноги. Длина цепи — это расстояние от точки начала до конца нагрузки схемы.
  2. Разделите на 100.
  3. Умножьте правильное значение падения напряжения в таблицах. Результат — падение напряжения.

Пример №1

Двигатель 460 В, 100 л.с., работающий на 80% PF, потребляет 124 ток полной нагрузки. Он питается тремя медными проводниками 2/0 в стальном канале. Длина фидера составляет 150 футов (46 м) .

Каково падение напряжения в податчике? Каково процентное падение напряжения?

  • 124 A × 150 футов (46 м) = 18 600 A-фут
  • Разделено на 100 = 186
  • Таблица: 2/0 медь, магнитный канал, 80% PF = 0, 0187186 x 0, 0187 = 3, 48 В капли3, 48 / 460 х 100 = 0, 76% падение

Вывод: падение напряжения на 0, 76% очень приемлемо. (См. Статью 215 NEC, в которой говорится, что допустимое падение напряжения на подающем устройстве составляет 3% или менее).

Чтобы выбрать минимальный размер проводника:

  1. Определите максимальное желаемое падение напряжения i, в вольтах.
  2. Разделите падение напряжения на ii (ампер x контур ноги).
  3. Умножьте на 100.
  4. Найдите ближайшую более низкую величину падения напряжения в таблицах, в правильной колонке для типа проводника, кабелепровода и коэффициента мощности. Прочитайте размер проводника для этого значения.
  5. Если это приводит к негативному кабелю, проверьте размеры кабельных наконечников для автоматических выключателей с литыми корпусами и плавких 4-х переключателей. В случае превышения размера выступов перейдите к следующему более высокому рейтингу.

Вернуться к началу

Пример №2

Трехфазный четырехпроводный источник питания на цепи 208 В длиной 250 футов (76, 2 м) . Нагрузка составляет 175 А при 90% PF . Желательно использовать алюминиевые 7-проводники в алюминиевом кабелепроводе.

Какой размер проводника требуется для ограничения падения напряжения до 2% между фазами?

  • VD = 2/100 × 208 = 4, 16 В
  • 4, 16 / (175 × 250) = 0, 0000951
  • 0, 0000951 × 100 = 0, 00951
  • В таблице, в алюминиевых проводниках, немагнитном канале, 90% PF, ближайшее значение ниже 0, 0091. Требуемый проводник составляет 12 500 ккм. (Размер 4/0 THW будет иметь достаточную мощность, но падение напряжения будет чрезмерным ).

Таблица 2 — Напряжение падения напряжения на ампер на 100 футов (30 м); Трехфазная, фаза-фаза

Таблица 2 — Падение напряжения — Вольт на ампер на 100 футов (30 м); Трехфазный, межфазный

Вернуться к началу

Ссылки // Системы распределения энергии EATON

ПОИСК: Статьи, программное обеспечение и руководства

Источник: https://ru.electronics-council.com/voltage-drop-calculation-methods-with-examples-explained-details-83985

При запуске двигателя падает напряжение: причины и диагностика

Падение напряжения при запуске двигателя является достаточно распространенной проблемой независимо от типа силового агрегата, а также марки, модели или класса автомобиля. Проявляется снижение напряжения зачастую таким образом, что в момент начала вращения стартера резко тускнеет или гаснет свет фар, теряет яркость подсветка приборной панели, отключается и перезапускается магнитола и т.д.

Просадка по напряжению может происходить как при попытке завести холодный ДВС, так и при запусках уже прогретого агрегата. Что касается самого запуска, стартер в ряде случаев сначала активно крутит первые пару секунд, потом наступает некая «запинка». В этот момент напряжение садится,  при этом прокручивание коленчатого вала продолжается, но уже с большим трудом, однако исправный двигатель обычно заводится.

Причин для такой неисправности может быть несколько, причем как очевидных и легко устранимых, так и скрытых. В этой статье мы поговорим о том, почему понижается напряжение во время пуска двигателя, а также как обнаружить и устранить неисправность.

Низкое напряжение при запуске двигателя: как найти причину

Начнем с того, что далеко не всегда виновником всех бед является АКБ, хотя  достаточно часто сниженное напряжение возникает в результате проблем с  аккумулятором. В любом случае, перед началом  диагностики  автомобиля по части электрики необходимо иметь специальный автотестер (мультиметр).

При этом важно, чтобы прибор достаточно точно измерял те или иные параметры. Как правило, функционал устройства должен позволять измерить напряжение, сопротивление, силу тока. Параллельно в рамках поиска неполадок, связанных с напряжением, нужно учитывать и частоту вращения коленвала.

Проверка аккумулятора автомобиля

Итак, при диагностике необходимо начинать с проверки аккумулятора, а также автомобильного генератора. Оценку состояния АКБ проводят путем подключения тестера к клеммам батареи. В норме напряжение на батарее при учете отсутствия нагрузки (все потребители отключены) должно составлять не менее 12.6 В. Снижение данного показателя означает, что имеет место частичный недозаряд или с самим аккумулятором возникли проблемы (сульфатация пластин, выкипание электролита и т.д.).

Так или иначе, но быстро крутить стартер и одновременно поддерживать необходимое напряжение в бортовой сети разряженная батарея не сможет. В результате стартер будет крутиться медленно, а двигатель запускаться «тяжело».  Еще емкость АКБ можно оценить при помощи нагрузочной вилки. Такая вилка дает возможность реализовать сопротивление при подключении к клеммам аккумулятора.

Также можно измерить напряжение вольтметром, включая для нагрузки габаритные огни и дальний свет фар. Обычно ток разряда под такой нагрузкой (при учете установленных галогеновых ламп накала) составляет около 5–6 А, а напряжение составляет около 11.5 В. Если это так, значит АКБ рабочая и проблему нужно искать дальше.

Быстрая диагностика стартера

Если говорить о напряжении непосредственно в момент запуска (когда крутит стартер), напряжение на клеммах АКБ не должно оказаться ниже отметки 9.5 В. В случаях, когда это происходит на исправном и заряженном аккумуляторе, можно утверждать, что возникла неисправность стартера. Другими словами, стартер при  работе требует слишком много электрической энергии, чего в норме быть не должно.

Важно понимать, что со временем изнашиваются различные элементы стартера, а также происходит окисление его контактов, выработка щеток и т.д. В результате устройству для нормальной работы требуется очень большой пусковой ток, который штатная АКБ дать попросту неспособна.

Добавим, что для замера тока необходим амперметр, который подключается в разрыв. При этом делать разрывы цепи в авто крайне не рекомендуется, также далеко не все амперметры способны корректно работать и фиксировать высокие показатели, которые возникают в момент запуска ДВС.

По этой причине для таких задач лучше иметь специальный мотортестер. Главный плюс устройства в том, что точность замеров достаточно высокая, а также нет необходимости подключать тестер в разрыв, так как прибор имеет отдельные датчики. Эти датчики накладные, причем работают даже через изоляцию проводов. Указанные элементы способны эффективно фиксировать изменения напряженности магнитного поля, когда по проводам в цепи проходит ток одной или другой величины.

Оценка работоспособности автомобильного генератора

В тех случаях, когда АКБ предварительно проверили и зарядили от ЗУ, а также со стартером все в порядке, но проблема продолжает проявляться, в диагностике нуждается генератор. Дело в том, что генератор подзаряжает аккумулятор уже после запуска двигателя. Если необходимой дозарядки не происходит, тогда батарея быстро садится, интенсивно теряя заряд уже после пары запусков.

Чтобы проверить генератор автомобиля, двигатель нужно запустить. После этого на работающем ДВС следует проверить напряжение на выводах аккумуляторной батареи, а также измерить ток заряда. Обычно через 3-5 сек. после того, как двигатель завелся и начал работать, напряжение на выводах становится выше показателя 12.6 В. Это говорит о том, что от генератора идет заряд на аккумулятор.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какой проводник называется нулевым рабочим

Затем можно поднять обороты мотора, после чего также промеряется напряжение тока заряда. Например, при повышении оборотов двигателя до  2 тыс. об/мин. напряжение заряда в норме составляет от почти 14 до 14.5 В. Далее работу генератора следует оценивать под нагрузкой. Для этого снова потребуется включать свет фар.

Напряжение в норме после включения света и габаритов должно быть не ниже 13.8. Если показатель падает до 13 и ниже, тогда начинать проверку нужно с приводного ремня генератора. Если ремень генератора прослаблен или проскальзывает, тогда причина очевидна. В случае, когда ремень хорошо натянут, неполадки возникли в самом генераторе или его реле-регуляторе.

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему стартер щелкает, но не крутит двигатель. Из этой статьи вы узнаете об основных причинах отказа стартера прокручивать коленвал и появления характерных щелчков в момент попытки запуска ДВС.

Как правило, реле-регулятор является одним из наиболее распространенных проблемных элементов на разных автомобилях. Поверить реле-регулятор можно следующим способом:

  • необходимо замерить напряжение на работающем двигателе;
  • после того, как показатель дойдет до 14.5 В, заряд должен прекратиться;
  • если напряжение растет и далее, реле-регулятор требует замены (на некоторых авто допускается регулировка);

Еще добавим, что зарядный ток после того, как двигатель был запущен, составляет от 6 до 10А. В дальнейшем на работающем ДВС заряд в норме падает до 0 (при условии, что  дополнительные потребители электроэнергии отключены).

Что в итоге

Как видно, причин, по которым при запуске двигателя падает напряжение, может быть много. Выше были перечислены только основные моменты,  на которые следует обратить внимание в рамках первичной диагностики.

На практике также достаточно часто просадка напряжение возникает по причине того, что стартер начинает подклинивать. Особенно часто это проявляется на прогретом двигателе. В этом случае подклинивание приводит к тому, что  сам стартер  прокручивается с большим трудом.

Еще следует отметить, что необходимо также проверять состояние клемм АКБ, а также «массу», которая со временем имеет свойство покрываться коррозией и налетом в точках крепления.

Кстати, что касается массы, многие автолюбители для устранения ряда подобных проблем делают так называемую «разминусовку» двигателя.  Данная процедура позволяет добиться стабильной работы электрооборудования, а также минимизирует потери и улучшает работу двигателя благодаря  постоянной и мощной искре на свечах зажигания.

Источник: http://krutimotor.ru/padaet-napryazhenie-pri-zapuske-dvigatelya-prichiny/

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.

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

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.

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/

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.

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

Низкое напряжение в сети: причины, что делать, куда звонить и жаловаться

Эффект «проседания» входного напряжения ниже установленной нормы довольно распространенная проблема. Она более характерна для электроснабжения в сельской местности, но нередко ее проявления могут наблюдать и горожане.

Известно, что низкое напряжение в сети приводит к сбоям в работе бытовых приборов, понижению их мощности и преждевременному выходу из строя.

Этих причин достаточно, чтобы не пускать дело на самотек и принимать решительные меры для устранения или снижения перепадов напряжения.

Причины просадки напряжения

Существуют определенные требования к электрической сети, они приведены в ГОСТе 13109 97. В нем указано, что возможны длительные отклонения напряжения от номинала в пределах 10% (-5% и +5%).

Помимо этого допускаются краткосрочные скачки напряжения до 20% от номинала (от -10% до +10%). То есть, при норме 220 вольт длительное «проседание» до 209,0 В будет не критичным, как и краткосрочное понижение до 198,0 В.

Падение напряжения за указанные пределы (например, до 180 Вольт) говорит о том, что параметры сети не отвечают установленным нормам.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что делает ибп

190 В – это уже пониженное напряжение

Важно установить природу «просадок» напряжения, в противном случае устранение последствий будет неэффективным. Проблемы с электрической сетью могут быть связаны со следующими причинами:

  1. Износ проводов ЛЭП, большое число соединителей, магистральные лини не соответствуют возросшей нагрузки и т.д.
  2. Мощность трансформаторов недостаточна для текущей нагрузки. Большинство трансформаторных подстанций были установлены более 30-40 лет назад, естественно, что за прошедшее время число потребителей электроэнергии существенно возросло. В результате действительные мощности превышают расчетные, что приводит к перегрузке трансформаторов, и, как следствию – нестабильному напряжению сети.
  3. Дисбаланс мощности. Как правило, в квартиру или дом заводится однофазное питание, но каждая из фаз является отдельным плечом трехлинейной схемы. Соответственно, при неравномерном распределении нагрузки будет наблюдаться понижение или повышение напряжения. Такой эффект получил название «перекос фаз».
  4. Подвод осуществляется кабелем с недостаточным сечением проводов для подключения нагрузки. Например, при расчетной мощности 11 кВт, подключение нагрузки осуществляется жилами сечением 6,0 мм2, при норме 10,0 мм2.Таблица соответствия площади сечения вводного кабеля подключаемой нагрузке
  5. Некачественное ответвление от воздушной линии.
  6. Плохой контакт на входном автомате.

В первых трех случаях самостоятельно устранить причину не представляется возможным, но можно подать жалобу в энергосбыт на поставщика электроэнергии (подробно об этом будет рассказано в другом разделе). В пунктах 4-6 указаны неисправности в домашних электросетях, поэтому такие проблемы решаются потребителями электроэнергии самостоятельно или для этой цели привлекаются специалисты.

Влияние и последствия низкого напряжения на электроприборы

Пониженное напряжение отражается на бытовых электроприборах следующим образом:

  • Происходит существенно ухудшение пусковых характеристик электродвигателей и компрессорных установок. В частности, превышает норму пусковой ток, что может привести критическому перегреву обмоток.
  • Изменяются основные параметры и эксплуатационные характеристики электрических приборов, например, на нагрев воды бойлером занимает больше времени из-за слабой мощности.
  • Понижается интенсивность светового потока у ламп с нитью накала. Примечательно, что перепады в сети не приводят к снижению яркости энергосберегающих и светодиодных источников с импульсными источниками питания. Качественные модели могут работать и с сетевым напряжением 140 Вольт, но при этом снижается ресурс устройства.Снижение яркости лампы накаливания – характерный признак падения напряжения
  • Повышение силы тока и как следствие перегрев проводов линий сети частного дома, что может привести к разрушению изоляции.
  • Сбои в работе электроники.

Исходя из вышесказанного, можно констатировать, что наиболее подвержены пагубному воздействию пониженного (маленького) напряжения те устройства, конструкция которых включает в себя электродвигатель или компрессор.

К таковым относится большая часть бытовых электроинструментов, холодильные установки, насосное оборудование и т.д. Встроенная защита такого оборудования может не позволить включить приборы, если напряжение скачет или существенно ниже нормы.

Нештатные режимы работы снижают ресурсы оборудования, что приводит к уменьшению срока эксплуатации.

Менее подвержена влиянию техника, оснащенная импульсными БП с широким диапазоном входных напряжений. На нагревательном оборудовании «проседание» практически не отражается, единственное, что наблюдается — снижение мощности по сравнению с нормальным напряжением. Исключение — устройства с электронным управлением.

Способы решения проблемы

Начать необходимо с установления причины, повлекшей «проседание» электрической энергии. Распишем подробно алгоритм действий:

  1. Можно начать с опроса соседей, чтобы установить имеется ли у них подобная проблема. Если они столкнулись с подобной ситуацией, то велика вероятность, что имеет место внешний фактор (слабый трансформатор на подстанции, проблемы с ВЛ или дисбаланс мощности). Но прежде, чем писать коллективное заявление в Энергосбыт, следует проверить внутреннею сеть, поэтому вне зависимости от результатов опроса переходим к следующему пункту.
  2. Отключите вводный автомат защиты и измерьте напряжение на входных клеммах, после чего повторить измерение с подключенной нагрузкой.Вводный автоматический выключатель отмечен зеленым овалом

Если без нагрузки напряжение в пределах нормы, а после подключения внутренней сети «проседает», то можно констатировать, что проблема имеет местный характер и решать ее придется своими силами. В первую очередь необходимо проверить вводный автомат, поскольку слабый контакт на его входе или выходе может вызвать «проседание» напряжения.

Проблемы с электрическим контактом в автоматическом выключателе (АВ)

Как правило, в случаях с плохим электрическим контактом в проблемном месте выделяется много тепла, что приводит к деформации корпуса АВ. В таких случаях необходимо произвести замену защитного устройства. Поскольку на входе прибора имеется высокое напряжение, такую работу должен выполнять специалист с 3-й группой допуска, самостоятельно производить замену опасно для жизни.

  1. Если с АВ все в порядке и дефектов не обнаружено, следует проверить соответствие сечения вводного кабеля. Для этой цели можно воспользоваться таблицей, приведенной на рисунке 2. При необходимости производится замена провода.
  2. В том случае, когда проверка кабеля и АВ не дала результатов (автомат защиты в норме, а кабель соответствует нагрузке), следует проверить отвод. Оплавленный корпус или искрение при подключении нагрузку свидетельствует о ненадежном контакте, следовательно, необходимо выполнить переподключение.

Обратим внимание, что все монтажные работы «до счетчика» должны выполняться специалистами поставщика услуг (если договор заключен напрямую) или управляющей компании.

Все значительно сложнее, когда имеют место внешние причины. Модернизацию линии или трансформаторов на подстанции можно ждать годами. В таких случаях поднять напряжение до приемлемого уровня поможет установка стабилизатора.

Электронный стабилизатор Luxeon EWR-10000

Представленный на рисунке стабилизатор напряжения имеет рабочий диапазон от 90,0 до 270 Вольт и рассчитан на нагрузку до 10,0 кВА. Приборы такого типа устанавливаются на весь дом или квартиру, то есть, нет необходимости защищать каждый бытовой прибор отдельно. Стоимость электронных стабилизаторов напряжения около $200-$300, что однозначно дешевле, чем покупка новой техники, взамен вышедшей из строя.

Поднять напряжение до должного уровня также можно путем подключения домашней сети через повышающий трансформатор. Такой способ решения проблемы неудачный, поскольку нормализация электросистемы приведет к перенапряжению, что в лучшем случае приведет к срабатыванию защиты в бытовой технике. По этой же причине не рекомендуется использовать повышающей автотрансформатор.

Иногда проблему пытаются решить путем установки реле напряжения. Эффективность такого решения нулевая, прибор просто отключает питание сети, когда напряжение выходит из допустимого диапазона. В результате в розетках нет тока пока ситуация не нормализуется.

Куда звонить и жаловаться на электросети?

Звонками сложившуюся проблему не решить, необходимо подавать претензию на ненадлежащее качество предоставляемых услуг. То есть, пишите заявление в компанию, обеспечивающую поставки электроэнергии (если договор заключен напрямую) или подавайте жалобу в управляющую компанию. Заявление необходимо зарегистрировать или отправить заказное письмо (почтовый адрес указан в договоре).

Если вышеуказанные меры не помогли, можно обратиться в прокуратуру, Роспотребнадзор, районную администрацию, общественную палату, а также в районный суд.

Обратим внимание, что более эффективны коллективные жалобы, поэтому если с проблемой низкого напряжения столкнулись соседи или другие жильцы дома (района, поселка и т.д.), то лучше и их привлечь к процессу.

Если из-за отклонения напряжения от установленных норм (по вине поставщика услуг) вышла из строя бытовая техника, можно требовать возместить ущерб. Для этого необходимо действовать по следующему алгоритму:

  1. Следует обратиться к поставщику услуг, чтобы его представители зафиксировали, что авария имела место, и составили соответствующий акт.
  2. Берется заключение из сервисного центра, в котором указывается причина выхода бытовой техники из строя.
  3. Подается претензия поставщику услуг с требованием возместить ущерб.
  4. При отказе, необходимо решать вопрос в судебном порядке.

Источник: https://www.asutpp.ru/nizkoe-naprjazhenie-v-seti.html

Расчёт потерь напряжения в кабеле

  • 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

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  Все об скважности сигналаЗакон 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 обозначения радиодеталей на схеме

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  Все об законе Джоуля-ЛенцаОднолинейная 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

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело
Какая мощность лампочки

Закрыть