Pozor novinka! Stabilizátor napätia pre celý dom SKAT ST-12345 je špeciálne navrhnutý pre siete s nestabilným sieťovým napätím. Stabilizuje napätie v rozsahu od 125 do 290 voltov! Má veľký výkon 12 kVA! Záruka - 5 rokov! Pozrite si video z testu stabilizátora.
Vysoké a prepätie. Príčiny výskytu
Ako vysoké alebo zvýšené Napätie. Spravidla nekvalitné Elektrina siete alebo zlyhania siete. Medzi nevýhody sietí patria: zastarané siete, nekvalitná údržba siete, vysoké percento odpisov elektrozariadení, neefektívne plánovanie prenosových vedení a distribučných staníc, nekontrolovateľný rast počtu spotrebiteľov. To vedie k tomu, že stovky tisíc spotrebiteľov dostávajú vysoké alebo zvýšené napätie. Hodnota napätia v takýchto sieťach môže dosiahnuť 260, 280, 300 a dokonca 380 voltov.
Jedným z dôvodov zvýšeného, ak nie zvláštneho, môže byť podpätie spotrebiteľov umiestnených ďaleko od trafostanice. V tomto prípade elektrikári často zámerne zvyšujú výstupné napätie elektrickej rozvodne, aby dosiahli uspokojivé ukazovatele prúdu pre druhú v prenosovom vedení spotrebiteľov. V dôsledku toho sa zvýši napätie v prvom riadku. Z rovnakého dôvodu možno pozorovať zvýšené napätie v letných chatách. Tu sú zmeny aktuálnych parametrov spojené so sezónnosťou a frekvenciou odberu prúdu. V lete zaznamenávame nárast spotreby elektrickej energie. V tejto sezóne je na chatách veľa ľudí, spotrebúvajú veľké množstvo energie a v zime súčasná spotreba prudko klesá. Cez víkendy spotreba na letných chatách stúpa a cez pracovné dni klesá. V dôsledku toho máme obraz o nerovnomernej spotrebe energie. V tomto prípade, ak nastavíte výstupné napätie na rozvodni (a zvyčajne nemajú dostatočný výkon) normálne (220 voltov), potom v lete a cez víkendy napätie prudko klesne a zníži sa. Elektrikári preto pôvodne nastavili transformátor na vyššie napätie. Výsledkom je, že v zime a počas pracovných dní je napätie v dedinách vysoké alebo zvýšené.
Druhou veľkou skupinou dôvodov vzniku vysokého napätia je fázová nerovnováha pri pripájaní spotrebiteľov. Často sa stáva, že spojenie spotrebiteľov je chaotické, bez predbežného plánu a projektu. Alebo počas realizácie projektu alebo rozvoja sídiel dochádza k zmene hodnoty spotreby v rôznych fázach prenosového vedenia. To môže viesť k tomu, že v jednej fáze sa napätie zníži a v druhej fáze sa zvýši.
Treťou skupinou dôvodov zvýšeného napätia v sieti sú havárie na elektrických vedeniach a vnútorných vedeniach. Tu by sa mali zdôrazniť dva hlavné dôvody - nulové prerušenie a vysokonapäťový prúd vstupujúci do bežných sietí. Druhý prípad je zriedkavý, stáva sa to v mestách za silného vetra, hurikánu. Stáva sa, že elektrické vedenie električkovej dopravy (električka alebo trolejbus) pri prestávke spadne do vedenia mestských sietí. V tomto prípade sa do siete môže dostať 300 aj 400 voltov.
Teraz zvážme, čo sa stane, keď „nula“ zmizne vo vnútorných sieťach domu. Tento prípad sa stáva pomerne často. Ak sa v jednom vchode do domu použijú dve fázy, potom keď nula zmizne (napríklad pri nule nie je žiadny kontakt), hodnota napätia sa zmení na rôznych fázach. Vo fáze, kde je teraz zaťaženie v bytoch menšie, bude napätie nadhodnotené, v druhej fáze bude podhodnotené. Okrem toho je napätie distribuované nepriamo úmerne k zaťaženiu. Takže ak na jednej fáze je zaťaženie v tomto momente 10-krát väčšie ako na druhej, potom môžeme získať 30 voltov na prvej fáze ( nízke napätie) a na druhej fáze 300 voltov (vysoké napätie). Čo povedie k spaľovaniu elektrické spotrebiče, a možno aj požiar.
Než nebezpečne vysoké a vysoké napätie
Vysoké napätie je nebezpečné pre elektrické spotrebiče. Výrazné zvýšenie napätia môže viesť k vyhoreniu zariadení, ich prehriatiu, dodatočnému opotrebovaniu. Elektronické zariadenia a elektromechanické zariadenia sú obzvlášť dôležité pre vysoké napätie.
Prepätie môže viesť k požiaru v dome a spôsobiť veľké škody.
Pokiaľ ide o zníženie napätia v sieti, nájdenie problému je ťažšie, pretože závisí od typu použitého spotrebiteľa elektriny. Existujú dva hlavné typy spotrebiteľov: odpor a motor.
Pokiaľ ide o spotrebiteľa typu odporu, potom je pre nich pokles napätia priamo úmerný poklesu spotrebovaného prúdu (zn Ohm l = U / R). Pre poistky nízky prúd nepredstavuje žiadne nebezpečenstvo. Ak vezmeme odpor, ktorý pri 240 V spotrebuje 300 W (obr. 55.2), tak pri napätí 24 V spotrebuje len 3 W.
Čo sa týka typu motora, najprv je potrebné ich rozlíšiť pôsobením väčšieho momentu odporu (obr. 55.3). Takže môžete porovnať piest (väčší moment odporu? A hnacie motory(menej moment odporu?.
Pokiaľ ide o radiálne ventilátory, patria medzi tieto dve kategórie. Väčšinou svojou charakteristikou neznesú výrazný pokles napájacieho napätia, a preto sa zaraďujú medzi zariadenia s veľkým momentom odporu.
Pripomeňme, že schopnosť motora poháňať zariadenie (krútiaci moment na hriadeli) závisí od druhej mocniny napájacieho napätia. To znamená, že ak je navrhnutý na prevádzku zo zdroja 220 V a napätie klesne na 110 V, krútiaci moment sa zníži 4-krát (obr. 55.4). Ak je moment odporu pri poklese napätia príliš vysoký, motor sa zastaví. V tomto prípade sa prúd spotrebovaný motorom bude rovnať štartovaciemu prúdu, ktorý spotrebuje počas núteného zastavenia. V tejto chvíli ho pred silným prehriatím môže zachrániť iba vstavaná ochrana (tepelné relé), ktoré rýchlo vypne napájanie.
Pri nízkom momente odporu poháňaného zariadenia povedie zníženie napätia k zníženiu rýchlosti otáčania, pretože motor má menej dostupného výkonu. Táto vlastnosť je široko používaná vo väčšine viacrýchlostných motorov, ktoré otáčajú ventilátory klimatizácie (obr. 55.5). Pri prepnutí na BS (vysoká rýchlosť) je odpor skratovaný a motor je napájaný z 220 V. Jeho otáčky sú menovité.
Pri prepnutí na MC (nízka rýchlosť) je odpor zapojený do série s vinutím motora, vďaka čomu sa napätie na ňom znižuje. V súlade s tým sa tiež zníži krútiaci moment na hriadeli, takže ventilátor sa začne otáčať zníženou rýchlosťou. Aktuálna spotreba sa zníži. Táto vlastnosť je široko využívaná pri výrobe elektronických regulátorov otáčok (na báze tyristorov), ktoré sa používajú na reguláciu kondenzačného tlaku zmenou rýchlosti otáčania ventilátorov v kondenzátoroch so vzduchom (obr. 55.6).
Tieto regulátory, nazývané konvertory alebo prúdové ventily, fungujú ako iné obmedzovacie regulátory, pracujú na princípe „rezania“ amplitúdovej frekvencie. striedavý prúd.
V prvej polohe je vysoký tlak a regulátor otáčok úplne vynecháva polcykly siete. Napätie na svorkách motora (tieňovaná oblasť) zodpovedá napájaniu zo siete a začne sa otáčať maximálna rýchlosť pri spotrebe menovitého prúdu.
V druhej polohe začne klesať kondenzačný tlak. Vstúpi do regulátora, pričom preruší časť každého polcyklu vstupujúceho do vstupu motora. Napätie na svorkách motora klesá spolu s rýchlosťou a odberom prúdu.
V tretej polohe je napätie príliš slabé. Keďže krútiaci moment motora je menší ako krútiaci moment odporu ventilátora, motor sa zastaví a začne sa zahrievať. Takto sa regulátory otáčok nastavia hlavne na maximálnu povolenú hodnotu minimálnych otáčok.
Okrem toho je možné použiť metódu "strihania". jednofázové motory pri použití pre pohony s nízkym odporovým momentom. Čo sa týka trojfázové motory(používa sa na riadenie strojov s veľký odpor), potom sa odporúča použiť viacrýchlostné motory, motory priamy prúd alebo frekvenčné meniče.
V Každodenný životčasto musíme riešiť poklesy napätia. Môže to byť spôsobené krátkym výpadkom alebo náhlym poklesom prúdu. Aby sa obmedzil pokles napätia, je potrebné správne zvoliť prierez napájacích vodičov. V niektorých prípadoch však pokles úrovne napätia nie je spôsobený poklesom dodávky vo zvodových vodičoch.
Zoberte si napríklad elektromagnetickú cievku 24 V poháňajúcu malý stýkač (obr. 55.7). Keď je elektromagnet spustený, spotrebuje prúd rovný 3 A a pri držaní je to 0,3 A (10-krát menej). Inými slovami, pripojený elektromagnet odoberá prúd rovný desaťnásobku prídržného prúdu. Aj keď je čas zapnutia krátky (20 ms), tento faktor môže mať vplyv na veľké riadiace obvody s veľkým počtom stýkačov a relé.
V prezentovanom diagrame (obr. 55.8) je nainštalovaných 20 stýkačov - C1-C20. Akonáhle sa prúd vypne, všetky sú v pohotovostnom režime a po zapnutí sa súčasne spustia. Pri aktivácii každý stýkač spotrebuje 3 A, čo znamená, že sekundárnym vinutím transformátora potečie prúd 3 × 20 = 60 A. Ak je odpor sekundárneho vinutia 0,3 Ohm, potom pokles napätia na ňom pri stýkače sú spustené, bude 0,3 × 60 = 18 V. Keďže napätie stýkačov dosahuje iba 6 V, nebudú schopné pracovať (obr. 55.9).
V tomto prípade sa transformátor spolu s elektroinštaláciou prehreje a samotné stýkače budú bzučať. A to bude pokračovať, kým sa nevypne istič alebo nevyhorí poistka.
Ak je odpor sekundárneho vinutia transformátora 0,2 Ohm, potom keď sú stýkače zapnuté, napätie v ňom bude 0,2 × 60 = 12 V. V tomto prípade budú stykače napájané z 12 V, namiesto 24 V a nie je pravdepodobné, že sa zapnú. Ich činnosť bude podobná kA v predchádzajúcom príklade, pretože sieťové napätie je abnormálne vysoké.
Ťažkosti s odporom na sekundárnom vinutí sa vysvetľujú značným napätím naprázdno na výstupe transformátora, na rozdiel od napätia pri zaťažení. Keď sa spotreba prúdu zvyšuje, výstupné napätie klesá.
Ako príklad uvažujme transformátor 220/24 (obr. 55.10) s výkonom 120 VA, zapojený do siete 220 V. Ak transformátor dodáva prúd 5 A, potom výstupné napätie bude 24 V (24 × 5 = 120 VA). Ale keď spotreba prúdu klesne na 1 A, výstupné napätie sa zvýši, napríklad 27 V. Je to spôsobené účinkom odporu vodiča sekundárneho vinutia.
Akonáhle sa prúd začne znižovať, výstupné napätie stúpa. A opačná situácia: akonáhle sa spotrebovaný prúd stane viac ako 5 A, výstupné napätie klesne na 24 V, v dôsledku čoho sa transformátor prehrieva.
Ak má transformátor malý výkon, môžu sa vyskytnúť určité ťažkosti, preto by sa výber výkonu transformátora nemal zanedbávať.
Ak vás už nebaví neustále meniť vypálené lampy, použite jeden z nižšie uvedených tipov. Ale vo všetkých prípadoch sa úspech dosiahne na úkor výrazného zníženia stresu.
Počas dňa a najmä v noci napätie v sieti často dosahuje 230-240 V, čo vedie k zrýchlenému vyhoreniu vlákien elektrických lámp. Vypočítava sa, že zvýšenie napätia iba o 4%v porovnaní s nominálnym (to znamená z 220 na 228 V) zníži životnosť elektrických žiaroviek o 40%a so zvýšeným „napájaním“ o 6%, toto obdobie sa zníži o viac ako polovicu.
Zároveň pokles napätia na lampách iba o 8% (do 200-202V) zvyšuje "zážitok" z ich práce 3,5-krát, pri 195V sa zvyšuje takmer 5-krát. Samozrejme, s klesajúcim napätím klesá aj jas žiary, ale v mnohých prípadoch, najmä v kancelárskych priestoroch a na verejných miestach, nie je táto okolnosť taká dôležitá.
Ako znížiť napätie na elektrických lampách? Existujú dva jednoduché spôsoby.
najprv- zapnite dve žiarovky v sérii (obr. 1). A aké svietidlo vziať ako doplnkové? Môže byť rovnaký ako hlavný. Potom však obe lampy slabo svietia. Najlepšie je vybrať lampu tak, aby sa výkon lampy líšil 1,5-2 krát, napríklad 40 a 75 W, 60 a 100 W atď. Vtedy bude svietidlo s nižším výkonom svietiť dosť jasne a výkonnejšie svietidlo bude slabšie, bude pôsobiť ako akýsi predradník zhášajúci nadmerné napätie (obr. 2).
Na prvý pohľad to nie je výhodné, pretože namiesto jednej musíte použiť dve žiarovky naraz. Ale to ukazuje najjednoduchší výpočet; pokles napätia na žiarovkách pri sériové pripojenie distribuované v inverznom pomere k ich sile. Preto pri napätí 220 V (vezmite pár 40 a 75 W žiaroviek) bude napätie na 40-wattovej žiarovke asi 145 V a na jej 75-wattovom „partnerovi“ bude o niečo viac ako 75 V.
Keďže životnosť závisí od veľkosti napätia, je jasné, že bude potrebné meniť hlavne žiarovku nižšieho výkonu. A aj to, ako ukazuje prax, v najhoršom prípade slúži najmenej rok. Za normálnych podmienok je za rovnaký čas potrebné vymeniť 5 až 8 lámp (to znamená denná práca po dobu 12 hodín). Ako vidíte, úspory sú celkom hmatateľné.
Ďalší
metóda-sekvenčné zapínanie svietidla a polovodičovej diódy. Vďaka malým rozmerom je možné ho inštalovať do spínacieho kužeľa medzi svorku a jeden z napájacích vodičov. Pri tejto možnosti dochádza k sotva viditeľnému blikaniu žiaroviek (v dôsledku polovičného cyklu usmerňovania striedavého prúdu) a priemerné napätie na nich je asi 155 V.
Teraz o výbere typu diódy. Musí mať určitú hranicu prípustného prúdu a musí byť dimenzovaný na napätie najmenej 400 V. Z miniatúrnych diód túto požiadavku spĺňajú série KD150 a KD209.
Diódy značky KD105 by sa však mali používať so svietidlami, ktorých výkon nepresahuje 40 W, a diódy KD209 (s akýmkoľvek písmenovým indexom) - na prácu so 75-wattovými osvetľovacími zariadeniami.
Samozrejme, môžete použiť výkonnejšie diódy iných typov, ale potom budú musieť byť inštalované mimo spínača. Správne zvolená dióda bude slúžiť takmer neobmedzene.
Teraz sa pozrime ešte na jednu otázku. Čo keď má dom hlavný vypínač pre celé schodisko? V tomto prípade je nainštalovaná jedna dióda s vysokým výkonom.
Je pripevnený na kovovom rohu, priskrutkovaný k stene vedľa vypínača a pokrytý krytom s vetracími otvormi.
Odporúčané typy diód: KD202M, N, R alebo S, KD203, D232-D234, D246-248 s ľubovoľným písmenovým indexom.
Pri výbere typu diódy nezabudnite, že jej maximálny prípustný prevádzkový prúd (uvedený v pase polovodičového zariadenia) by mal byť o 20-25% vyšší ako celkový prúd spotrebovaný súčasne všetkými svietidlami súvisiacimi s týmto spínačom. Ak dióda umožňuje prúd všetkých žiaroviek (ľahko sa to vypočíta tak, že celkový výkon všetkých svietidiel vydelíte napätím siete 220V), nemal by presiahnuť 4A.
A posledná vec: pri pripájaní prídavnej lampy alebo diódy nezabúdajte, že máte do činenia s vysokým napätím, ktoré je nebezpečné pre váš život. Preto sa uistite, že linku odpojíte od napätia a až potom sa pustíte do práce. Všetko najlepšie.