डीसी सर्किट में वोल्टेज कैसे कम करें। उच्च या उच्च वोल्टेज। नेटवर्क में वोल्टेज कैसे कम करें

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उच्च और उच्च वोल्टेज। कारण

हमारे विद्युत नेटवर्क में उच्च या बढ़ा हुआ वोल्टेज कैसे दिखाई दे सकता है? वोल्टेज।एक नियम के रूप में, निम्न-गुणवत्ता नेट की बिजलीया नेटवर्क विफलताओं। नेटवर्क के नुकसान में शामिल हैं: पुराने नेटवर्क, कम गुणवत्ता वाले नेटवर्क रखरखाव, बिजली के उपकरणों के मूल्यह्रास का उच्च प्रतिशत, ट्रांसमिशन लाइनों और वितरण स्टेशनों की अक्षम योजना और उपभोक्ताओं की संख्या में अनियंत्रित वृद्धि। इसके परिणामस्वरूप सैकड़ों हजारों उपभोक्ता उच्च या प्राप्त करते हैं वोल्टेज से अधिक. ऐसे नेटवर्क में वोल्टेज वैल्यू 260, 280, 300 और यहां तक ​​कि 380 वोल्ट तक पहुंच सकती है।

अजीब तरह से पर्याप्त होने के कारणों में से एक, दूर स्थित उपभोक्ताओं का कम वोल्टेज हो सकता है ट्रांसफार्मर सबस्टेशन. इस मामले में, इलेक्ट्रीशियन अक्सर ट्रांसमिशन लाइन में अंतिम उपभोक्ताओं के लिए संतोषजनक वर्तमान संकेतक प्राप्त करने के लिए विद्युत सबस्टेशन के आउटपुट वोल्टेज को जानबूझकर बढ़ाते हैं। नतीजतन, पहली पंक्ति में वोल्टेज बढ़ जाएगा। इसी वजह से छुट्टी वाले गांवों में भी तनाव देखा जा सकता है। यहाँ, वर्तमान मापदंडों में परिवर्तन मौसमी और वर्तमान खपत की आवृत्ति से जुड़ा है। गर्मियों में, हम बिजली की खपत में वृद्धि देखते हैं। इस मौसम के दौरान, कॉटेज में बहुत सारे लोग होते हैं, वे बड़ी मात्रा में ऊर्जा का उपयोग करते हैं, और सर्दियों में वर्तमान खपत में तेजी से गिरावट आती है। ग्रीष्मकालीन कॉटेज में खपत सप्ताहांत पर बढ़ती है, और सप्ताह के दिनों में गिरती है। नतीजतन, हमारे पास असमान ऊर्जा खपत की तस्वीर है। इस स्थिति में, यदि आप सबस्टेशन पर आउटपुट वोल्टेज को सामान्य (220 वोल्ट) पर सेट करते हैं (और वे आमतौर पर पर्याप्त शक्ति के नहीं होते हैं), तो गर्मियों में और आउटपुट पर वोल्टेज तेजी से गिरेगा और कम हो जाएगा। इसलिए, इलेक्ट्रीशियन शुरू में बढ़े हुए वोल्टेज के लिए ट्रांसफार्मर लगाते हैं। नतीजतन, सर्दियों में और कार्य दिवसों में, बस्तियों में वोल्टेज अधिक या बढ़ जाता है।

उपभोक्ताओं के जुड़े होने पर उच्च वोल्टेज की उपस्थिति के कारणों का दूसरा बड़ा समूह चरण असंतुलन है। अक्सर ऐसा होता है कि उपभोक्ता बिना किसी प्रारंभिक योजना और परियोजना के बेतरतीब ढंग से जुड़े होते हैं। या परियोजना कार्यान्वयन या बस्तियों के विकास के दौरान पारेषण लाइन के विभिन्न चरणों में खपत के मूल्य में परिवर्तन होता है। यह इस तथ्य को जन्म दे सकता है कि एक चरण में वोल्टेज कम हो जाएगा, और दूसरे चरण में यह बढ़ जाएगा।

नेटवर्क में बढ़े हुए वोल्टेज के कारणों का तीसरा समूह बिजली लाइनों और आंतरिक लाइनों पर दुर्घटनाएं हैं। यहां दो मुख्य कारणों को अलग किया जाना चाहिए - एक शून्य ब्रेक और सामान्य नेटवर्क में हाई वोल्टेज करंट का प्रवेश। दूसरा मामला दुर्लभ है, यह शहरों में तेज हवा, तूफान में होता है। ऐसा होता है कि ब्रेक के दौरान इलेक्ट्रिक ट्रांसपोर्ट (ट्राम या ट्रॉली बस) की पावर लाइन शहरी नेटवर्क की लाइनों में गिर जाती है। इस स्थिति में, 300 और 400 वोल्ट दोनों नेटवर्क में आ सकते हैं।
अब विचार करें कि क्या होता है जब आंतरिक घर नेटवर्क में "शून्य" गायब हो जाता है। यह मामला काफी बार होता है। यदि घर के एक प्रवेश द्वार में दो चरणों का उपयोग किया जाता है, तो जब शून्य गायब हो जाता है (उदाहरण के लिए, शून्य पर कोई संपर्क नहीं होता है), विभिन्न चरणों में वोल्टेज मान बदल जाता है। जिस फेज में अब अपार्टमेंट्स में लोड कम होगा, वहां वोल्टेज ज्यादा आंकी जाएगी, दूसरे फेज में इसे कम करके आंका जाएगा। इसके अलावा, वोल्टेज लोड के विपरीत वितरित किया जाता है। इसलिए यदि एक चरण में इस समय लोड दूसरे की तुलना में 10 गुना अधिक है, तो हम पहले चरण में 30 वोल्ट (कम वोल्टेज) और दूसरे चरण में 300 वोल्ट (उच्च वोल्टेज) प्राप्त कर सकते हैं। जिससे बिजली के उपकरणों का दहन और संभवतः आग लग जाएगी।

खतरनाक हाई और हाई वोल्टेज क्या है

हाई वोल्टेज बिजली के उपकरणों के लिए खतरनाक है। वोल्टेज में उल्लेखनीय वृद्धि से उपकरणों का दहन, उनका अधिक गरम होना, अतिरिक्त घिसाव हो सकता है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और इलेक्ट्रोमैकेनिकल डिवाइस विशेष रूप से उच्च वोल्टेज के लिए महत्वपूर्ण हैं।

वोल्टेज बढ़ने से घर में आग लग सकती है, जिससे काफी नुकसान हो सकता है।

यदि आप लगातार जले हुए लैंपों को बदलते-बदलते थक गए हैं, तो नीचे दिए गए सुझावों में से एक का उपयोग करें। लेकिन सभी मामलों में, तनाव में उल्लेखनीय कमी से सफलता प्राप्त होती है।

दिन में और विशेष रूप से रात में, नेटवर्क में वोल्टेज अक्सर 230-240V तक पहुंच जाता है, जिससे बिजली के लैंप के तंतुओं का त्वरित जलना होता है। यह अनुमान लगाया गया है कि नाममात्र की तुलना में वोल्टेज में केवल 4% की वृद्धि (अर्थात, 220 से 228V तक) बिजली के लैंप के जीवन को 40% कम कर देती है, और 6% की "शक्ति" में वृद्धि के साथ, यह अवधि कम हो जाती है आधे से ज्यादा।

इसी समय, लैंप पर वोल्टेज को केवल 8% (200-202V तक) कम करने से उनके काम का "अनुभव" 3.5 गुना बढ़ जाता है, 195V पर यह लगभग 5 गुना बढ़ जाता है। बेशक, वोल्टेज में कमी के साथ, चमक की चमक भी कम हो जाती है, लेकिन कई मामलों में, विशेष रूप से कार्यालय परिसर और सार्वजनिक स्थानों पर, यह परिस्थिति इतनी महत्वपूर्ण नहीं होती है।

बिजली के लैंप पर वोल्टेज कैसे कम करें? दो आसान तरीके हैं।

सबसे पहला- श्रृंखला में दो लैंप चालू करें (चित्र 1)। और अतिरिक्त के रूप में किस प्रकार का दीपक लेना है? यह मुख्य के समान ही हो सकता है। लेकिन तब दोनों दीपक कमजोर चमकेंगे। दीपक का चयन करना सबसे अच्छा है ताकि लैंप की शक्ति 1.5-2 गुना भिन्न हो, उदाहरण के लिए, 40 और 75 डब्ल्यू, 60 और 100 डब्ल्यू, आदि। तब कम शक्ति का एक दीपक पर्याप्त रूप से चमकेगा, और एक अधिक शक्तिशाली एक कमजोर होगा, जो एक प्रकार की गिट्टी के रूप में कार्य करता है जो अतिरिक्त वोल्टेज (चित्र 2.) को बुझा देता है।

पहली नज़र में, कोई लाभ नहीं है, क्योंकि आपको एक के बजाय एक बार में दो लैंप का उपयोग करना होगा। लेकिन सरलतम गणना यही दर्शाती है; श्रृंखला में जुड़े होने पर लैंप में वोल्टेज ड्रॉप उनकी शक्ति के साथ विपरीत रूप से वितरित किया जाता है। इसलिए, 220V के एक मुख्य वोल्टेज पर (40 और 75 W लैंप की एक जोड़ी लें), 40 वाट के दीपक पर वोल्टेज लगभग 145V होगा, और इसके 75-वाट "पार्टनर" पर - 75V से थोड़ा अधिक।

चूंकि स्थायित्व वोल्टेज के परिमाण पर निर्भर करता है, यह स्पष्ट है कि मुख्य रूप से कम शक्ति का दीपक बदलना आवश्यक होगा। और वह, जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, सबसे खराब स्थिति में, कम से कम एक वर्ष तक रहता है। सामान्य परिस्थितियों में, एक ही समय में 5 से 8 दीपक बदलने पड़ते हैं (मतलब 12 घंटे का दैनिक कार्य)। जैसा कि आप देख सकते हैं, बचत काफी ठोस हैं।

दूसरा एक दीपक और एक अर्धचालक डायोड का तरीका-अनुक्रमिक समावेशन। इसके छोटे आयामों के कारण, इसे टर्मिनल और आपूर्ति तारों में से एक के बीच स्विच कोन में स्थापित किया जा सकता है। इस विकल्प के साथ, लैंप की बमुश्किल ध्यान देने योग्य झिलमिलाहट होती है (अर्ध-लहर सुधार के कारण प्रत्यावर्ती धारा), और उनके पार औसत वोल्टेज लगभग 155V है।

अब डायोड के प्रकार के चुनाव के बारे में। इसमें अनुमेय वर्तमान के लिए एक निश्चित मार्जिन होना चाहिए और इसे कम से कम 400V के वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। लघु डायोडों में से, KD150 और KD209 श्रृंखला इस आवश्यकता को पूरा करते हैं।

हालांकि, KD105 ब्रांड डायोड का उपयोग लैंप के साथ किया जाना चाहिए जिसकी शक्ति 40W से अधिक नहीं है, और KD209 डायोड (किसी भी अक्षर सूचकांक के साथ) का उपयोग 75-वाट प्रकाश जुड़नार के संयोजन में किया जाना चाहिए।

बेशक, आप अन्य प्रकार के अधिक शक्तिशाली डायोड का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन फिर उन्हें स्विच के बाहर स्थापित करना होगा। उचित रूप से चयनित डायोड लगभग असीमित समय तक चलता है।

अब एक अन्य प्रश्न पर नजर डालते हैं। क्या होगा यदि घर में पूरे प्रवेश द्वार के लिए एक सामान्य स्विच हो? इस मामले में, एक उच्च शक्ति डायोड स्थापित है।

यह एक धातु के कोने पर लगाया जाता है, स्विच के बगल में दीवार पर शिकंजा के साथ खराब हो जाता है, और वेंटिलेशन छेद के साथ एक आवरण के साथ कवर किया जाता है।
अनुशंसित प्रकार के डायोड: KD202M, N, R या S, KD203, D232-D234, D246-248 किसी भी अक्षर सूचकांक के साथ।

डायोड का प्रकार चुनते समय, याद रखें कि इसका अधिकतम स्वीकार्य ऑपरेटिंग करंट (सेमीकंडक्टर डिवाइस के पासपोर्ट में दर्शाया गया है) इस स्विच से संबंधित सभी लैंपों द्वारा एक साथ खपत कुल करंट से 20-25% अधिक होना चाहिए। यदि डायोड सभी बल्बों के करंट की अनुमति देता है (220V के मेन वोल्टेज द्वारा सभी बल्बों की कुल शक्ति को विभाजित करके गणना करना आसान है) 4A से अधिक नहीं होना चाहिए।

और आखिरी बात: एक अतिरिक्त दीपक या डायोड कनेक्ट करते समय, यह न भूलें कि आप किसके साथ काम कर रहे हैं उच्च वोल्टेजअपने जीवन के लिए खतरा पैदा कर रहा है। इसलिए, लाइन को डी-एनर्जेट करना सुनिश्चित करें, और उसके बाद ही काम पर लगें। शुभकामनाएं।

जब नेटवर्क में वोल्टेज को कम करने की बात आती है, तो समस्या का पता लगाना अधिक कठिन होता है, क्योंकि यह उपयोग किए जाने वाले बिजली उपभोक्ता के प्रकार पर निर्भर करता है। दो मुख्य प्रकार के उपभोक्ता हैं: प्रतिरोध और मोटर।

प्रतिरोध प्रकार के उपभोक्ता के लिए, उनके लिए वोल्टेज ड्रॉप खपत वर्तमान (एस-एन ओहम एल \u003d यू / आर) में गिरावट के सीधे आनुपातिक है। फ़्यूज़ के लिए, कम धारा कोई ख़तरा पैदा नहीं करती है। यदि हम एक प्रतिरोध लेते हैं जो 240 V पर 300 W (चित्र 55.2) की खपत करता है, तो 24 V के वोल्टेज पर यह केवल 3 W की खपत करेगा।

इंजन के प्रकार के लिए, प्रतिरोध के एक बड़े क्षण (चित्र। 55.3) की कार्रवाई से उन्हें अलग करना सबसे पहले आवश्यक है। तो, आप पिस्टन (प्रतिरोध का बड़ा क्षण? और ड्राइव मोटर्स (प्रतिरोध का छोटा क्षण?) की तुलना कर सकते हैं।

केन्द्रापसारक प्रशंसकों के संबंध में, वे इन दो श्रेणियों के बीच हैं। अधिकतर, उनकी विशेषताएं आपूर्ति वोल्टेज में महत्वपूर्ण गिरावट का सामना नहीं करती हैं, और इसलिए उन्हें प्रतिरोध के एक बड़े क्षण के साथ उपकरणों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

याद रखें कि डिवाइस (शाफ्ट टॉर्क) को चलाने के लिए मोटर की क्षमता आपूर्ति वोल्टेज के वर्ग पर निर्भर करती है। यही है, अगर इसे 220 वी आपूर्ति पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और वोल्टेज 110 वी तक गिर जाता है, तो टोक़ 4 गुना कम हो जाएगा (चित्र। 55.4)। यदि वोल्टेज गिरने पर प्रतिरोध का क्षण बहुत अधिक होता है, तो मोटर बंद हो जाएगी। इस मामले में, मोटर द्वारा खपत की जाने वाली धारा शुरुआती चालू के बराबर होगी, जो कि एक मजबूर स्टॉप के दौरान खपत होगी। इस समय, केवल अंतर्निहित सुरक्षा (थर्मल रिले) ही इसे गंभीर ओवरहीटिंग से बचा सकती है, जो जल्दी से बिजली बंद कर देगी।

जब ड्राइव टॉर्क कम होता है, तो वोल्टेज कम करने से रोटेशन की गति कम हो जाएगी क्योंकि मोटर में कम शक्ति उपलब्ध है। इस संपत्ति का व्यापक रूप से अधिकांश मल्टी-स्पीड मोटर्स में उपयोग किया जाता है जो एयर कंडीशनर प्रशंसकों (चित्र 55.5) को घुमाते हैं। बीएस (उच्च गति) पर स्विच करते समय, प्रतिरोध शॉर्ट सर्किट होता है और मोटर 220 वी से संचालित होता है। इसकी घूर्णन गति नाममात्र होती है।

MC (कम गति) पर स्विच करते समय, प्रतिरोध मोटर वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है, जिसके कारण इसके पार वोल्टेज कम हो जाता है। तदनुसार, शाफ्ट पर टोक़ भी कम हो जाता है, इसलिए पंखा कम गति से घूमना शुरू कर देता है। वर्तमान खपत कम हो जाती है। इस संपत्ति का व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक गति नियंत्रकों (थायरिस्टर्स पर आधारित) के निर्माण में उपयोग किया जाता है, जो एयर कंडेनसर (चित्र। 55.6) में प्रशंसकों के रोटेशन की गति को बदलकर संघनन दबाव को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

ये नियामक, जिन्हें वर्तमान कन्वर्टर्स या गेट्स कहा जाता है, अन्य सीमित नियामकों की तरह कार्य करते हैं, वैकल्पिक वर्तमान आयाम की आवृत्ति को "काटने" के सिद्धांत पर काम करते हैं।

पहली स्थिति में, दबाव अधिक होता है और गति नियंत्रक मुख्य आधे चक्रों को पूरी तरह से छोड़ देता है। मोटर टर्मिनलों पर, वोल्टेज (छायांकित क्षेत्र) मुख्य आपूर्ति से मेल खाता है, और यह रेटेड वर्तमान का उपभोग करते हुए अधिकतम गति से घूमना शुरू कर देता है।

दूसरी स्थिति में, संघनक का दबाव कम होने लगता है। यह रेगुलेटर में प्रवेश करता है, इंजन इनपुट में प्रवेश करने वाले प्रत्येक आधे चक्र के एक हिस्से को काट देता है। गति और वर्तमान ड्रा के साथ मोटर टर्मिनलों पर वोल्टेज कम हो जाता है।

तीसरी स्थिति में तनाव बहुत कमजोर है। चूंकि मोटर टॉर्क पंखे के प्रतिरोध टॉर्क से कम है, इसलिए यह रुक जाता है और गर्म होने लगता है। इस प्रकार, गति नियंत्रकों को मुख्य रूप से सीमा तक समायोजित किया जाता है अनुमेय मूल्यन्यूनतम गति।

इसके अलावा, "कट-ऑफ" विधि एकल-चरण मोटर्स पर लागू की जा सकती है जब उनका उपयोग कम प्रतिरोध टोक़ वाले ड्राइव के लिए किया जाता है। तीन-चरण मोटर्स (उच्च प्रतिरोध वाली मशीनों को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है) के लिए, बहु-गति मोटर्स, मोटर्स का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है एकदिश धाराया आवृत्ति कन्वर्टर्स।

पर रोजमर्रा की जिंदगीहमें अक्सर वोल्टेज ड्रॉप्स से जूझना पड़ता है। यह क्षणिक शटडाउन या करंट में अचानक गिरावट के कारण हो सकता है। वोल्टेज ड्रॉप को सीमित करने के लिए, आपूर्ति तारों के क्रॉस-सेक्शन का सही ढंग से चयन करना आवश्यक है। लेकिन कुछ मामलों में, आपूर्ति तारों में बिजली की कमी के कारण वोल्टेज स्तर में कमी नहीं होती है।

उदाहरण के लिए, आइए एक 24 V विद्युत चुंबक कुंडली लें जो एक छोटे कॉन्टैक्टर को नियंत्रित करती है (चित्र 55.7)। जब इलेक्ट्रोमैग्नेट ट्रिगर होता है, तो यह 3 ए के बराबर करंट का उपभोग करता है, और जब आयोजित किया जाता है, तो यह 0.3 ए (10 गुना कम) होता है। दूसरे शब्दों में, कनेक्टेड इलेक्ट्रोमैग्नेट होल्डिंग करंट के दस गुना के बराबर करंट खींचता है। यद्यपि टर्न-ऑन समय कम (20 एमएस) है, यह कारक बड़े कमांड सर्किट में बड़ी संख्या में संपर्ककर्ताओं और रिले के साथ प्रभाव डाल सकता है।

प्रस्तुत आरेख (चित्र। 55.8) में, 20 संपर्ककर्ता स्थापित हैं - C1-C20। जैसे ही करंट बंद होता है, वे सभी स्टैंडबाय मोड में होते हैं, और चालू होने पर वे एक साथ काम करते हैं। सक्रिय होने पर, प्रत्येक संपर्ककर्ता 3 ए की खपत करता है, जिसका अर्थ है कि 3 × 20 = 60 ए की धारा ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग से प्रवाहित होगी।यदि द्वितीयक वाइंडिंग का प्रतिरोध 0.3 ओम है, तो उस पर वोल्टेज गिरता है जब संपर्ककर्ता सक्रिय हैं 0.3 × 60=18 वी। चूंकि संपर्ककर्ताओं का वोल्टेज केवल 6 वी तक पहुंचता है, वे काम करने में सक्षम नहीं होंगे (चित्र 55.9)।

इस मामले में, ट्रांसफॉर्मर, वायरिंग के साथ मिलकर, अत्यधिक गरम हो जाएगा, और संपर्ककर्ता स्वयं गुनगुनाएंगे। और यह तब तक जारी रहेगा जब तक कि सर्किट ब्रेकर ट्रिप न हो जाए या फ़्यूज़ न उड़ जाए।

यदि ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग का प्रतिरोध 0.2 ओम है, तो जब संपर्ककर्ता चालू होते हैं, तो इसमें वोल्टेज 0.2 × 60 = 12 V होगा। इस स्थिति में, संपर्ककर्ता 12 V के बजाय 12 V से संचालित होंगे। 24 वी, और उनके चालू होने की कोई संभावना नहीं है। उनका काम पिछले उदाहरण में केए के समान होगा, क्योंकि नेटवर्क में वोल्टेज असामान्य रूप से उच्च है।

प्रतिरोध के साथ कठिनाइयाँ माध्यमिक वाइंडिंगलोड के तहत वोल्टेज के विपरीत, ट्रांसफॉर्मर के आउटपुट पर महत्वपूर्ण ओपन-सर्किट वोल्टेज द्वारा समझाया गया है। जैसे-जैसे करंट ड्रॉ बढ़ता है, आउटपुट वोल्टेज घटता जाता है।

एक उदाहरण के रूप में, 220 वी नेटवर्क से जुड़े 120 वीए की शक्ति के साथ 220/24 ट्रांसफार्मर (चित्र 55.10) पर विचार करें। यदि ट्रांसफार्मर 5 ए का करंट पैदा करता है, तो आउटपुट वोल्टेज 24 वी (24 × 5) होगा \u003d 120 वीए)। लेकिन जब वर्तमान खपत 1 ए तक गिर जाती है, तो आउटपुट वोल्टेज बड़ा हो जाता है, उदाहरण के लिए, 27 वी। यह द्वितीयक घुमावदार तार के प्रतिरोध से शुरू होता है।

जैसे ही करंट कम होने लगता है, आउटपुट वोल्टेज बढ़ जाता है। और विपरीत स्थिति: जैसे ही खपत धारा 5 ए से अधिक हो जाती है, आउटपुट वोल्टेज घटकर 24 वी हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ट्रांसफार्मर ज़्यादा गरम हो जाता है।

यदि ट्रांसफार्मर कम शक्ति का है, तो कुछ कठिनाइयाँ उत्पन्न हो सकती हैं, इसलिए ट्रांसफार्मर की शक्ति के चयन की उपेक्षा नहीं की जानी चाहिए।