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Sette modi per combattere le perdite nelle reti aeree
Le cause delle perdite di energia nelle linee aeree e le modalità per affrontarle, in base all'esperienza pratica.
Probabilmente, chiunque abbia una casa nel villaggio, vive nel settore privato della città o costruisce la propria casa, nel tempo, dovrà affrontare il problema dell'instabilità della rete elettrica. Ciò si esprime in forti impennate, problemi di protezione degli apparecchi elettrici durante i temporali, lunghi periodi di tensione molto alta o troppo bassa nella rete.
Molti di questi problemi sono associati alle caratteristiche delle linee elettriche aeree, altri, al mancato rispetto delle regole elementari per la posa delle linee e alla loro manutenzione. Sfortunatamente, nel nostro paese, lo slogan: "Salvare le persone che stanno annegando è il lavoro delle stesse persone che stanno annegando" viene sempre più implementato. Pertanto, proveremo a considerare questi problemi e come risolverli in modo più dettagliato.
Da dove provengono le perdite nelle reti elettriche?
Ohm è la colpa.
Per coloro che hanno familiarità con la legge di Ohm, non è difficile ricordare che U = I * R. Ciò significa che la caduta di tensione nei fili della linea elettrica è proporzionale alla sua resistenza e alla corrente che la attraversa. Più questo calo, minore è la tensione nelle prese di casa. Pertanto, la resistenza della linea elettrica deve essere ridotta. Inoltre, la sua resistenza consiste nella resistenza dei fili diretti e di ritorno - fase e zero dal trasformatore della sottostazione a casa tua.
Potenza reattiva incomprensibile.
La seconda fonte di perdita è potenza reattiva o meglio carico reattivo. Se il carico è puramente attivo, ad esempio lampade a incandescenza, stufe elettriche, stufe elettriche, l'energia viene consumata quasi completamente (efficienza superiore al 90%, che tende a 1). Ma questo è un caso ideale, di solito il carico è capacitivo o induttivo. davvero phi coseno Il valore del consumatore è variabile nel tempo e ha un valore compreso tra 0,3 e 0,8, a meno che non vengano applicate misure speciali.
Sotto carico reattivo, c'è un fenomeno di assorbimento incompleto di energia, il suo riflesso dal carico e la circolazione di correnti vaganti nei fili. Ciò si traduce in ulteriori perdite nei fili per riscaldamento, sovratensioni e sovratensioni, con conseguenti malfunzionamenti. Ad esempio, un motore elettrico asincrono parzialmente caricato di una sega elettrica o di una segheria ha cos 0,3-0,5. Oltre alla perdita di calore, in presenza di un potente carico reattivo, i contatori elettrici "mentono" molto.
Dalle statistiche è noto che, a causa della potenza reattiva non compensata, un consumatore perde fino al 30% di elettricità. Al fine di eliminare questo tipo di perdite, compensatori di potenza reattiva. Tali dispositivi sono disponibili in commercio dall'industria. Inoltre, provengono dalla versione "single-socket", ai dispositivi installati sul trasformatore della sottostazione.
Lupi mannari in felpe.
La terza fonte di perdite è il banale furto di elettricità. Sembrerebbe che le forze dell'ordine dovrebbero occuparsene, ma non hanno dipartimenti di audit energetico. Pertanto, il consumatore dovrebbe anche occuparsi della terza fonte di perdite, come secondo la legge, deve avere una casa comune o un contatore di affari generali e l'intera mandria paga per il furto di una pecora nera.
Stima delle perdite di linea con un esempio specifico.
Resistenza di linea R = (ρ * L) / S, dove ρ è la resistività del materiale del filo, L è la sua lunghezza, S è la sezione trasversale. Per il rame, la resistività è 0,017 e per l'alluminio, 0,028 Ohm * mm2 / m. Il rame ha perdite quasi due volte inferiori, ma è molto più pesante e più costoso dell'alluminio, quindi i fili di alluminio sono generalmente scelti per le linee aeree.
Pertanto, la resistenza di un metro di filo di alluminio con una sezione trasversale di 16 millimetri quadrati sarà (0,028 x 1) /16=0,0018 Ohm.Vediamo quali saranno le perdite in una linea lunga 500 m, con una potenza di carico di 5 kW. Poiché la corrente scorre attraverso due fili, raddoppiamo la lunghezza della linea, ad es. 1000 m.
La potenza attuale a una potenza di 5 kW sarà: 5000/220 = 22,7 A. La caduta di tensione nella linea è U = 1000x0,0018x22,7 = 41 V. La tensione al carico è 220-41 = 179 V. Questo è già inferiore alla caduta di tensione consentita del 15%. Ad una corrente massima di 63 A, per la quale questo filo è progettato (14 kW), ovvero quando i vicini più vicini accendono i loro carichi, U = 1000x0.0018x63 = 113 V! Ecco perché la sera nella mia casa di campagna una lampadina si illumina a malapena!
Modi per affrontare le perdite.
Il primo modo più semplice per gestire le perdite.
Il primo metodo si basa su resistenza del filo di terra inferiore. Come sapete, la corrente scorre attraverso due fili: zero e fase. Se l'aumento della sezione trasversale del filo di fase è piuttosto costoso (il costo del rame o dell'alluminio più i lavori di smontaggio e installazione), la resistenza del filo neutro può essere ridotta in modo abbastanza semplice ed economico.
Questo metodo è stato utilizzato dal momento in cui sono state posate le prime linee elettriche, ma al momento spesso non viene utilizzato a causa di "indifferenza" o mancanza di conoscenza. Consiste nel ricollegare il filo neutro su ciascun polo della linea di alimentazione o (e) su ciascun carico. In questo caso, la resistenza di terra tra lo zero del trasformatore della sottostazione e lo zero del consumatore è collegata in parallelo con la resistenza del filo neutro.
Se la messa a terra viene eseguita correttamente, ad es. Poiché la sua resistenza è inferiore a 8 ohm per una rete monofase e inferiore a 4 ohm per una rete trifase, è possibile ridurre significativamente (fino al 50%) le perdite nella linea.
Il secondo modo più semplice per gestire le perdite.
Si basa anche il secondo metodo più semplice riduzione della resistenza. Solo in questo caso, è necessario controllare entrambi i fili: zero e fase. Durante il funzionamento delle linee aeree a causa della rottura del filo, si formano luoghi di aumento della resistenza locale - torcere, giunzioni, ecc. Nel processo di lavoro in questi luoghi c'è un riscaldamento locale e un ulteriore degrado del filo, che minaccia una rottura.
Tali luoghi sono visibili di notte a causa di scintille e bagliori. È necessario controllare periodicamente visivamente la linea di alimentazione e sostituire i suoi segmenti particolarmente danneggiati o l'intera linea.
Per la riparazione è meglio applicare cavi SIP isolati in alluminio autoportanti. Si chiamano autoportanti, perché non richiedono un cavo d'acciaio per la sospensione e non strappare sotto il peso di neve e ghiaccio. Tali cavi sono resistenti (durata superiore a 25 anni), ci sono accessori speciali per fissarli facilmente e comodamente a pali ed edifici.
Il terzo modo di gestire le perdite.
È chiaro che la terza via è sostituzione della vecchia "aria" con una nuova.
Sono in vendita cavi di tipo SIP-2A, SIP-3, SIP-4. La sezione del cavo viene scelta almeno 16 millimetri quadrati, può passare corrente fino a 63 A, che corrisponde a una potenza di 14 kW con una rete monofase e 42 kW con una trifase. Il cavo ha un isolamento a due strati ed è rivestito con una plastica speciale che protegge l'isolamento dei fili dalle radiazioni solari. I prezzi di esempio per SIP sono disponibili qui: http://www.eti.su/price/cable/over/over_399.html. Un cavo SIP a due fili costa da 23 rubli. per metro lineare.
Il quarto modo di gestire le perdite.
Questo metodo si basa sull'uso di speciali stabilizzatori di tensione all'ingresso della casa o altro oggetto. Tali stabilizzatori sono di tipo sia monofase che trifase. Aumentano il cos e forniscono stabilizzazione della tensione di uscita entro + - 5%, con una variazione della tensione di ingresso + - 30%. La loro gamma di potenza può variare da centinaia di watt a centinaia di kW.
Ecco alcuni siti dedicati agli stabilizzatori. Tuttavia, notiamo che a causa dello squilibrio di fase e delle perdite nella linea di alimentazione, la tensione all'ingresso dello stabilizzatore può scendere al di sotto di 150 V. In questo caso, la protezione integrata viene attivata e non si ha altra scelta che ridurre il fabbisogno energetico.
Il quinto modo per compensare le perdite di elettricità.
Questo è il modo utilizzo di dispositivi di compensazione della potenza reattiva. Se il carico è induttivo, ad esempio vari motori elettrici, questi sono condensatori, se capacitivi, quindi induttanze speciali.
La sesta via - la lotta contro il furto di elettricità.
Secondo l'esperienza lavorativa, la soluzione più efficace è la rimozione contatore elettrico dall'edificio e installandolo su un palo di una linea elettrica in una speciale scatola sigillata. Nella stessa scatola è installata una macchina automatica introduttiva con dispositivo antincendio e scaricatori di sovratensione.
Il settimo modo per affrontare le perdite.
In questo modo per ridurre le perdite attraverso l'uso di una connessione trifase. Con questa connessione, le correnti in ogni fase sono ridotte e quindi le perdite nella linea possono distribuire uniformemente il carico. Questo è uno dei modi più semplici ed efficaci. Come si suol dire: "Classici del genere".
Conclusioni.
Se si desidera ridurre le perdite di energia, verificare innanzitutto le reti elettriche. Se tu stesso non sei in grado di farlo, ora molte organizzazioni sono pronte ad aiutarti per i tuoi soldi. Spero che i suggerimenti sopra ti aiuteranno a capire da dove cominciare e a cosa lottare. Tutto è in tuo potere. Ti auguro successo!
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