Kuidas alalisvooluahelas pinget alandada. Kõrge või kõrge pinge. Kuidas alandada võrgu pinget

Tähelepanu uus! Kogu maja pingestabilisaator SKAT ST-12345 on mõeldud spetsiaalselt ebastabiilse võrgupingega võrkudele. Stabiliseerib pinget vahemikus 125 kuni 290 volti! Sellel on suur võimsus 12 kVA! Garantii - 5 aastat! Vaadake stabilisaatori testimise videot.

Kõrge ja kõrge pinge. Põhjused

Kuidas võib meie elektrivõrkudesse tekkida kõrge või suurenenud pinge? Pinge. Reeglina madala kvaliteediga Võrgu elekter või võrgutõrkeid. Võrkude miinusteks on: vananenud võrgud, ebakvaliteetne võrguhooldus, suur elektriseadmete amortisatsiooni protsent, ülekandeliinide ja jaotusjaamade ebaefektiivne planeerimine ning tarbijate arvu kontrollimatu kasv. Selle tulemusena saavad sajad tuhanded tarbijad kõrge või ülepinge. Pinge väärtus sellistes võrkudes võib ulatuda 260, 280, 300 ja isegi 380 volti.

Üks suurenenud põhjustest võib kummalisel kombel olla kaugel asuvate tarbijate pinge vähenemine trafo alajaam. Sel juhul tõstavad elektrikud sageli teadlikult elektrialajaama väljundpinget, et saavutada ülekandeliini viimastele tarbijatele rahuldavad voolunäitajad. Selle tulemusena suureneb pinge esimeses reas. Samal põhjusel võib puhkekülades täheldada pingete suurenemist. Siin on vooluparameetrite muutus seotud hooajalisuse ja voolutarbimise sagedusega. Suvel täheldame elektritarbimise kasvu. Sel hooajal on datšades palju inimesi, nad kasutavad palju energiat ja talvel langeb voolutarbimine järsult. Suvilate tarbimine kasvab nädalavahetustel ja langeb argipäeviti. Selle tulemusena on meil pilt ebaühtlasest energiatarbimisest. Sel juhul, kui seate alajaama väljundpinge (ja need pole tavaliselt piisava võimsusega) normaalseks (220 volti), siis suvel ja väljundis langeb pinge järsult ja väheneb. Seetõttu seadistavad elektrikud trafo algul kõrgendatud pinge jaoks. Seetõttu on talvel ja tööpäevadel pinge asulates kõrge või suurenenud.

Teine suur kõrgepinge ilmnemise põhjuste rühm on faaside tasakaalustamatus tarbijate ühendamisel. Tihti juhtub, et tarbijad ühendatakse juhuslikult, ilma esialgse plaani ja projektita. Või toimub projekti elluviimise või asulate arendamise käigus tarbimise väärtuse muutus ülekandeliini erinevates faasides. See võib viia selleni, et ühes faasis pinge väheneb ja teises faasis suureneb.

Kolmas võrgu pinge suurenemise põhjuste rühm on õnnetused elektriliinidel ja siseliinidel. Siin tuleks eristada kahte peamist põhjust - nullkatkestus ja kõrgepingevoolu sisenemine tavavõrkudesse. Teine juhtum on haruldus, see juhtub linnades tugeva tuule, orkaaniga. Juhtub, et elektritranspordi (trammi või trollibussi) elektriliin satub vaheajal linnavõrkude liinidesse. Sel juhul võib võrku sattuda nii 300 kui ka 400 volti.
Nüüd kaalume, mis juhtub, kui "null" kaob maja sisevõrkudes. Seda juhtumit juhtub üsna sageli. Kui maja ühes sissepääsus kasutatakse kahte faasi, siis nulli kadumisel (näiteks nullis puudub kontakt), muutub pinge väärtus erinevatel faasidel. Selles faasis, kus praegu on koormus korterites väiksem, hinnatakse pinget üle, teises faasis alahinnatakse. Pealegi jaotub pinge koormusega pöördvõrdeliselt. Nii et kui ühes faasis on koormus sel hetkel 10 korda suurem kui teises, siis saame esimeses faasis 30 volti (madalpinge) ja teises faasis 300 volti (kõrgepinge). Mis toob kaasa elektriseadmete põlemise ja võib-olla ka tulekahju.

Mis on ohtlik kõrge ja kõrge pinge

Kõrgepinge on elektriseadmetele ohtlik. Pinge märkimisväärne tõus võib põhjustada seadmete põlemist, nende ülekuumenemist, täiendavat kulumist. Elektroonilised seadmed ja elektromehaanilised seadmed on kõrgepinge jaoks eriti olulised.

Suurenenud pinge võib põhjustada majas tulekahju, põhjustades suuri kahjusid.

Kui olete väsinud pidevast läbipõlenud lampide vahetamisest, kasutage ühte allolevatest näpunäidetest. Kuid kõigil juhtudel saavutatakse edu stressi olulise vähendamisega.

Päeval ja eriti öösel ulatub võrgu pinge sageli 230-240 V-ni, mis põhjustab elektrilampide hõõgniitide kiirenenud läbipõlemist. Arvatakse, et pinge tõus ainult 4% võrreldes nimiväärtusega (st 220-lt 228 V-le) vähendab elektrilampide eluiga 40% ja 6% suurenenud "võimsuse" korral väheneb see periood. enam kui poole võrra.

Samal ajal suurendab lampide pinge vähendamine vaid 8% (kuni 200-202 V) nende töökogemust 3,5 korda, 195 V juures suureneb see peaaegu 5 korda. Loomulikult väheneb pinge langusega ka heledus, kuid paljudel juhtudel, eriti kontoriruumides ja avalikes kohtades, pole see asjaolu nii oluline.

Kuidas vähendada elektrilampide pinget? On kaks lihtsat viisi.

Esimene- lülitage sisse kaks järjestikku lampi (joonis 1). Ja millist lampi võtta lisa? See võib olla sama, mis peamine. Kuid siis hakkavad mõlemad lambid nõrgalt särama. Lamp on kõige parem valida nii, et lampide võimsus erineks 1,5-2 korda, näiteks 40 ja 75 W, 60 ja 100 W jne. Siis helendab väiksema võimsusega lamp piisavalt eredalt ja võimsam on nõrgem, toimides omamoodi liiteseadina, mis kustutab ülepinge (joonis 2.).

Esmapilgul kasu pole, sest ühe lambi asemel tuleb kasutada kahte korraga. Kuid seda näitab kõige lihtsam arvutus; lampide pingelang, kui see on ühendatud järjestikku, jaotub nende võimsusega pöördvõrdeliselt. Seetõttu on 220 V võrgupingel (võtame paar 40 ja 75 W lampe) 40-vatise lambi pinge umbes 145 V ja selle 75-vatisel "partneril" - veidi üle 75 V.

Kuna vastupidavus sõltub pinge suurusest, on selge, et vahetada tuleb peamiselt väiksema võimsusega lamp. Ja nagu praktika näitab, teenib see halvimal juhul vähemalt aasta. Tavatingimustes tuleb sama aja jooksul vahetada 5 kuni 8 lampi (see tähendab igapäevast tööd 12 tundi). Nagu näete, on kokkuhoid üsna käegakatsutav.

Teine Lambi ja pooljuhtdioodi järjestikune kaasamine. Väikeste mõõtmete tõttu saab selle paigaldada lülituskoonusesse klemmi ja ühe toitejuhtme vahel. Selle valiku korral tekib lampide vaevumärgatav värelus (poollaine alalduse tõttu vahelduvvoolu) ja nende keskmine pinge on umbes 155 V.

Nüüd dioodi tüübi valikust. Sellel peab olema teatud varu lubatud voolu jaoks ja see peab olema ette nähtud vähemalt 400 V pinge jaoks. Miniatuursetest dioodidest vastavad sellele nõudele seeriad KD150 ja KD209.

Siiski tuleks KD105 kaubamärgi dioode kasutada lampidega, mille võimsus ei ületa 40 W, ja KD209 dioode (mis tahes täheindeksiga) tuleks kasutada koos 75-vatiste valgustusseadmetega.

Muidugi võite kasutada teist tüüpi võimsamaid dioode, kuid siis tuleb need paigaldada väljaspool lülitit. Õigesti valitud diood kestab peaaegu piiramatult.

Vaatame nüüd teist küsimust. Mis siis, kui majas on kogu sissepääsu jaoks üldlüliti? Sel juhul paigaldatakse üks suure võimsusega diood.

See on paigaldatud metallnurgale, kruvidega kruvidega lüliti kõrvale seina külge ja kaetud tuulutusavadega korpusega.
Soovitatavad diooditüübid: KD202M, N, R või S, KD203, D232-D234, D246-248 mis tahes täheindeksiga.

Dioodi tüübi valimisel pidage meeles, et selle maksimaalne lubatud töövool (näidatud pooljuhtseadme passis) peab olema 20-25% suurem kui kogu vool, mida samaaegselt tarbivad kõik selle lülitiga seotud lambid. Kui diood lubab kõigi pirnide voolu (seda on lihtne arvutada, jagades kõigi pirnide koguvõimsuse võrgupingega 220 V), ei tohiks see ületada 4A.

Ja viimane asi: lisalambi või -dioodi ühendamisel ärge unustage, et teil on tegemist kõrgepinge kujutab endast ohtu teie elule. Seetõttu lülitage liin kindlasti pingest välja ja alles siis asuge tööle. Kõike paremat.

Võrgu pinge vähendamisel on probleemi leidmine keerulisem, kuna see sõltub kasutatava elektritarbija tüübist. Tarbijaid on kahte peamist tüüpi: takistus ja mootor.

Mis puudutab takistustüüpi tarbijat, siis nende jaoks on pingelang otseselt võrdeline tarbitud voolu langusega (s-n Ohm l \u003d U / R). Kaitsmete puhul ei kujuta nõrk vool mingit ohtu. Kui võtta 240 V juures 300 W tarbiv takistus (joon. 55.2), siis 24 V pingel kulub see vaid 3 W.

Mis puutub mootoritüüpi, siis esmalt on vaja neid eristada suurema takistusmomendi toimel (joon. 55.3). Nii et saate võrrelda kolbi (suurem takistusmoment? Ja ajamimootoreid (väiksem takistusmoment?.

Mis puutub tsentrifugaalventilaatoritesse, siis need jäävad nende kahe kategooria vahele. Enamasti ei talu nende omadused märkimisväärset toitepinge langust ja seetõttu liigitatakse need suure takistusmomendiga seadmeteks.

Tuletame meelde, et mootori võime seadet juhtida (võlli pöördemoment) sõltub toitepinge ruudust. See tähendab, et kui see on ette nähtud töötama 220 V toitel ja pinge langeb 110 V-ni, väheneb pöördemoment 4 korda (joonis 55.4). Kui pinge langemisel on takistusmoment liiga kõrge, siis mootor seiskub. Sel juhul on mootori tarbitav vool võrdne käivitusvooluga, mida see sunnitud seiskamise ajal tarbib. Praegu võib ainult sisseehitatud kaitse (termorelee) päästa selle tõsise ülekuumenemise eest, mis lülitab toite kiiresti välja.

Kui ajami pöördemoment on madal, vähendab pinge alandamine pöörlemiskiirust, kuna mootoril on vähem võimsust. Seda omadust kasutatakse laialdaselt enamikes mitmekiiruselistes mootorites, mis pöörlevad kliimaseadme ventilaatoreid (joonis 55.5). Üleminekul BS-le (high speed) tekib takistus lühises ja mootor saab toide 220 V. Selle pöörlemiskiirus on nominaalne.

Lülitumisel MC-le (madal kiirus) ühendatakse takistus mootori mähisega järjestikku, mille tõttu pinge sellel väheneb. Vastavalt väheneb ka võlli pöördemoment, mistõttu ventilaator hakkab pöörlema ​​vähendatud kiirusega. Praegune tarbimine muutub väiksemaks. Seda omadust kasutatakse laialdaselt elektrooniliste (türistoritel põhinevate) kiirusregulaatorite valmistamisel, mida kasutatakse kondensatsioonirõhu reguleerimiseks, muutes õhukondensaatorites olevate ventilaatorite pöörlemiskiirust (joon. 55.6).

Need regulaatorid, mida nimetatakse voolumuunduriteks või väravateks, toimivad nagu teised piiravad regulaatorid, töötades vahelduvvoolu amplituudi sageduse "katkestamise" põhimõttel.

Esimeses asendis on rõhk kõrge ja kiiruse regulaator jätab võrgu pooltsüklid täielikult vahele. Mootori klemmidel vastab pinge (varjutatud ala) vooluvõrgule ja see hakkab pöörlema ​​maksimaalsel kiirusel, tarbides samal ajal nimivoolu.

Teises asendis hakkab kondensatsioonirõhk langema. See siseneb regulaatorisse, katkestades osa igast pooltsüklist, mis siseneb mootori sisendisse. Mootori klemmide pinge väheneb koos kiiruse ja voolutarbega.

Kolmandal positsioonil on pinge liiga nõrk. Kuna mootori pöördemoment on väiksem kui ventilaatori takistuse pöördemoment, siis see peatub ja hakkab soojenema. Seega reguleeritakse kiiruse regulaatorid peamiselt piirini lubatud väärtus minimaalne kiirus.

Lisaks saab väljalülitusmeetodit rakendada ühefaasilistele mootoritele, kui neid kasutatakse väikese takistusega pöördemomendiga ajamite jaoks. Kolmefaasiliste mootorite puhul (kasutatakse suure takistusega masinate juhtimiseks) on soovitatav kasutada mitme kiirusega mootoreid, mootoreid alalisvool või sagedusmuundurid.

AT Igapäevane elu Sageli peame tegelema pingelangustega. Selle põhjuseks võib olla hetkeline väljalülitus või voolu järsk langus. Pingelanguse piiramiseks on vaja õigesti valida toitejuhtmete ristlõige. Kuid mõnel juhul ei ole pingetaseme langus tingitud toitejuhtmete võimsuse vähenemisest.

Näiteks võtame 24 V elektromagnetmähise, mis juhib väikest kontaktorit (joonis 55.7). Kui elektromagnet käivitatakse, tarbib see voolu, mis on võrdne 3 A, ja kui seda hoitakse, on see 0,3 A (10 korda vähem). Teisisõnu, ühendatud elektromagnet tõmbab voolu, mis võrdub kümnekordse hoidevooluga. Kuigi sisselülitusaeg on lühike (20 ms), võib see tegur avaldada mõju suurtes käsuahelates, kus on palju kontaktoreid ja releed.

Esitatud diagrammil (joonis 55.8) on paigaldatud 20 kontaktorit - C1-C20. Niipea, kui vool välja lülitatakse, on need kõik ooterežiimis ja sisselülitamisel töötavad samaaegselt. Aktiveerituna tarbib iga kontaktor 3 A, mis tähendab, et läbi trafo sekundaarmähise hakkab voolama vool 3 × 20 = 60 A. Kui sekundaarmähise takistus on 0,3 Ohm, siis pingelang sellel, kui Aktiveeritud kontaktorid on 0,3 × 60=18 V. Kuna kontaktorite pinge ulatub vaid 6 V-ni, ei saa need töötada (joon. 55.9).

Sel juhul kuumeneb trafo koos juhtmestikuga tugevalt üle ja kontaktorid ise sumisevad. Ja see jätkub seni, kuni kaitselüliti rakendub või kaitse läbi põleb.

Kui trafo sekundaarmähise takistus on 0,2 oomi, siis kontaktorite sisselülitamisel on pinge selles 0,2 × 60 = 12 V. Sellisel juhul saavad kontaktorid toite 12 V asemel 24 V ja pole mingit võimalust, et need sisse lülituvad. Nende töö on sarnane eelmise näite kA-ga, kuna võrgu pinge on ebatavaliselt kõrge.

Raskused vastupanuga sekundaarmähis on seletatav olulise avatud ahela pingega trafo väljundis, erinevalt koormuse all olevast pingest. Voolutugevuse suurenedes väljundpinge väheneb.

Vaatleme näiteks 220 V võrku ühendatud trafot 220/24 (joonis 55.10), mille võimsus on 120 VA. Kui trafo toodab voolu 5 A, siis on väljundpingeks 24 V (24 × 5). \u003d 120 VA). Kuid kui voolutarve langeb 1 A-ni, muutub väljundpinge suureks, näiteks 27 V. Selle põhjustab sekundaarmähise juhtme takistus.

Niipea, kui vool hakkab vähenema, tõuseb väljundpinge. Ja vastupidine olukord: niipea, kui tarbitud vool muutub üle 5 A, väheneb väljundpinge 24 V-ni, mille tagajärjel trafo kuumeneb üle.

Kui trafo on väikese võimsusega, võib tekkida teatud raskusi, mistõttu ei tohiks trafo võimsuse valikut tähelepanuta jätta.