Sieben Möglichkeiten zur Bekämpfung von Verlusten in Luftstromnetzen

Die Ursachen für Energieverluste in Freileitungen und Möglichkeiten, mit ihnen umzugehen, basieren auf praktischen Erfahrungen.

Wahrscheinlich wird jeder, der ein Haus im Dorf hat, im privaten Sektor der Stadt lebt oder im Laufe der Zeit sein eigenes Haus baut, mit dem Problem der Instabilität des Stromnetzes konfrontiert sein. Dies äußert sich in starken Spannungsspitzen, Problemen beim Schutz elektrischer Geräte bei Gewittern, langen Perioden mit sehr hoher oder sehr niedriger Spannung im Netz.

Viele dieser Probleme hängen mit den Merkmalen von Freileitungen zusammen, andere mit der Nichteinhaltung der Grundregeln für das Verlegen von Leitungen und deren Wartung. Leider wird in unserem Land der Slogan "Die Rettung der Ertrinkenden ist die Arbeit der Ertrinkenden selbst" zunehmend umgesetzt. Daher werden wir versuchen, diese Probleme zu betrachten und sie detaillierter zu lösen.

Woher kommen die Verluste? in elektrischen Netzen?

Ohm ist schuld.

Für diejenigen, die mit dem Ohmschen Gesetz vertraut sind, ist es nicht schwer, sich daran zu erinnern, dass U = I * R. Dies bedeutet, dass der Spannungsabfall in den Drähten der Stromleitung proportional zu ihrem Widerstand und dem Strom durch sie ist. Je stärker dieser Abfall ist, desto geringer ist die Spannung in den Steckdosen Ihres Hauses. Daher muss der Widerstand der Stromleitung reduziert werden. Darüber hinaus besteht sein Widerstand aus dem Widerstand der Direkt- und Rückleitungen - Phase und Null vom Transformator des Umspannwerks zu Ihnen nach Hause.

Unverständliche Blindleistung.

Die zweite Verlustquelle ist Blindleistung oder eher reaktive Last. Wenn die Last rein aktiv ist, z. B. Glühlampen, elektrische Heizungen, Elektroherde, wird die Energie fast vollständig verbraucht (mehr als 90% Wirkungsgrad, cos tendiert zu 1). Dies ist jedoch ein Idealfall, normalerweise ist die Last kapazitiv oder induktiv. Wirklich Cosinus Phi Der Verbraucherwert ist zeitlich variabel und hat einen Wert von 0,3 bis 0,8, sofern keine besonderen Maßnahmen angewendet werden.

Unter reaktiver Belastung gibt es ein Phänomen der unvollständigen Absorption von Energie, ihrer Reflexion von der Last und der Zirkulation von Streuströmen in den Drähten. Dies führt zu zusätzlichen Verlusten in den Drähten für Heizung, Spannungs- und Stromstöße, was zu Fehlfunktionen führt. Beispielsweise hat ein teilweise belasteter asynchroner Elektromotor einer Motorsäge oder eines Sägewerks cos 0,3-0,5. Neben dem Wärmeverlust „lügen“ Stromzähler bei Vorhandensein einer starken reaktiven Last sehr stark.

Aus Statistiken ist bekannt, dass ein Verbraucher aufgrund nicht kompensierter Blindleistung bis zu 30% des Stroms verliert. Um diese Art von Verlusten zu beseitigen, Blindleistungskompensatoren. Solche Geräte sind im Handel von der Industrie erhältlich. Darüber hinaus kommen sie von der "Single-Socket" -Version zu Geräten, die am Umspannwerkstransformator installiert sind.

Werwölfe in Sweatshirts.

Die dritte Verlustquelle ist der banale Diebstahl von Elektrizität. Es scheint, dass Strafverfolgungsbehörden sich damit befassen sollten, aber sie haben keine Energieauditabteilungen. Daher sollte sich der Verbraucher auch mit der dritten Verlustquelle befassen, wie z Nach dem Gesetz muss er ein gemeinsames Haus oder einen allgemeinen Geschäftszähler haben und die ganze Herde zahlt für den Diebstahl eines schwarzen Schafs.

Schätzung der Leitungsverluste anhand eines konkreten Beispiels.

Leitungswiderstand R = (ρ * L) / S, wobei ρ der spezifische Widerstand des Drahtmaterials ist, L seine Länge ist, S der Querschnitt ist. Für Kupfer beträgt der spezifische Widerstand 0,017 und für Aluminium 0,028 Ohm * mm² / m. Kupfer hat fast zweimal weniger Verluste, ist jedoch viel schwerer und teurer als Aluminium. Daher werden Aluminiumdrähte normalerweise für Freileitungen gewählt.

Somit beträgt der Widerstand von einem Meter Aluminiumdraht mit einem Querschnitt von 16 Quadratmillimetern (0,028 x 1) / 16 = 0,0018 Ohm.Mal sehen, wie hoch die Verluste in einer Linie mit einer Länge von 500 m und einer Lastleistung von 5 kW sein werden. Da der Strom durch zwei Drähte fließt, verdoppeln wir die Leitungslänge, d.h. 1000 m.

Die Stromstärke bei einer Leistung von 5 kW beträgt: 5000/220 = 22,7 A. Der Spannungsabfall in der Leitung beträgt U = 1000x0,0018x22,7 = 41 V. Die Spannung an der Last beträgt 220-41 = 179 V. Dies ist bereits geringer als der zulässige Spannungsabfall von 15%. Bei einem maximalen Strom von 63 A, für den dieser Draht ausgelegt ist (14 kW), d.h. Wenn die nächsten Nachbarn ihre Lasten einschalten, ist U = 1000x0,0018x63 = 113 V! Deshalb leuchtet in meinem Landhaus abends kaum eine Glühbirne!

Möglichkeiten, mit Verlusten umzugehen.

Der erste einfachste Weg, um mit Verlusten umzugehen.

Die erste Methode basiert auf niedrigerer Erdungswiderstand. Wie Sie wissen, fließt der Strom durch zwei Drähte: Null und Phase. Wenn die Vergrößerung des Querschnitts des Phasendrahtes ziemlich teuer ist (die Kosten für Kupfer oder Aluminium plus die Demontage- und Installationsarbeiten), kann der Widerstand des Neutralleiters ganz einfach und sehr billig verringert werden.

Diese Methode wurde von dem Moment an angewendet, als die ersten Stromleitungen verlegt wurden, wird jedoch derzeit häufig aufgrund von „Gleichgültigkeit“ oder mangelndem Wissen nicht angewendet. Es besteht darin, den Neutralleiter an jedem Pol der Stromleitung oder (und) an jeder Last neu zu erden. In diesem Fall ist der Erdungswiderstand zwischen dem Nullpunkt des Umspannwerkstransformators und dem Verbrauchernullpunkt parallel zum Widerstand des Neutralleiters geschaltet.

Wenn die Erdung korrekt durchgeführt wird, d.h. Da sein Widerstand für ein einphasiges Netzwerk weniger als 8 Ohm und für ein dreiphasiges Netzwerk weniger als 4 Ohm beträgt, ist es möglich, Verluste in der Leitung erheblich (bis zu 50%) zu reduzieren.

Der zweit einfachste Weg, um mit Verlusten umzugehen.

Die zweiteinfachste Methode basiert ebenfalls auf Widerstandsreduzierung. Nur in diesem Fall müssen beide Drähte - Null und Phase - überprüft werden. Während des Betriebs von Freileitungen aufgrund eines Drahtbruchs bilden sich Orte mit lokalem Widerstandsanstieg - Verdrehen, Spleiße usw. Während der Arbeit an diesen Stellen kommt es zu einer lokalen Erwärmung und einer weiteren Verschlechterung des Drahtes, wodurch ein Bruch droht.

Solche Orte sind nachts aufgrund von Funkenbildung und Glühen sichtbar. Es ist notwendig, die Stromleitung regelmäßig visuell zu überprüfen und ihre besonders schlechten Segmente oder die gesamte Leitung auszutauschen.

Für die Reparatur ist es am besten anzuwenden selbsttragende aluminiumisolierte SIP-Kabel. Sie werden als selbsttragend bezeichnet, weil Benötigen Sie kein Stahlkabel zum Aufhängen und reißen Sie nicht unter dem Gewicht von Schnee und Eis. Solche Kabel sind langlebig (Lebensdauer mehr als 25 Jahre), es gibt spezielles Zubehör für die einfache und bequeme Befestigung an Masten und Gebäuden.

Der dritte Weg, um mit Verlusten umzugehen.

Es ist klar, dass der dritte Weg ist Ersatz der alten "Luft" durch eine neue.

Zum Verkauf stehen Kabel der Typen SIP-2A, SIP-3, SIP-4. Der Kabelquerschnitt wird auf mindestens 16 Quadratmillimeter gewählt, er kann Strom bis zu 63 A durchlassen, was einer Leistung von 14 kW bei einem einphasigen Netz und 42 kW bei einem dreiphasigen Netz entspricht. Das Kabel ist zweilagig isoliert und mit einem speziellen Kunststoff beschichtet, der die Isolierung der Drähte vor Sonneneinstrahlung schützt. Beispielpreise für SIP finden Sie hier: http://www.eti.su/price/cable/over/over_399.html. Ein zweiadriges SIP-Kabel kostet ab 23 Rubel. pro Laufmeter.

Der vierte Weg, um mit Verlusten umzugehen.

Diese Methode basiert auf der Verwendung von Spezial Spannungsstabilisatoren am Eingang des Hauses oder ein anderes Objekt. Solche Stabilisatoren sind sowohl einphasig als auch dreiphasig. Sie erhöhen cos und sorgen für eine Stabilisierung der Ausgangsspannung innerhalb von + - 5% bei einer Änderung der Eingangsspannung von + - 30%. Ihr Leistungsbereich kann zwischen Hunderten von Watt und Hunderten von kW liegen.

Hier sind einige Websites, die Stabilisatoren gewidmet sind. Wir stellen jedoch fest, dass aufgrund von Phasenungleichgewichten und Verlusten in der Stromleitung die Spannung am Eingang des Stabilisators unter 150 V fallen kann. In diesem Fall wird der eingebaute Schutz ausgelöst und Sie haben keine andere Wahl, als Ihren Energiebedarf zu reduzieren.

Der fünfte Weg, um Stromverluste auszugleichen.

Das ist der Weg Verwendung von Blindleistungskompensationsgeräten. Wenn die Last induktiv ist, zum Beispiel verschiedene Elektromotoren, dann sind dies Kondensatoren, wenn kapazitiv, dann sind dies spezielle Induktivitäten.

Der sechste Weg - der Kampf gegen den Diebstahl von Elektrizität.

Nach der Berufserfahrung ist die Entfernung die effektivste Lösung Stromzähler vom Gebäude und installieren Sie es an einem Mast einer Stromleitung in einer speziellen versiegelten Box. In derselben Box ist eine einführende automatische Maschine mit einer Brandschutzvorrichtung und Überspannungsableitern installiert.

Der siebte Weg, um mit Verlusten umzugehen.

Auf diese Weise können Verluste reduziert werden durch die Verwendung einer dreiphasigen Verbindung. Durch diese Verbindung werden die Ströme in jeder Phase reduziert, und daher können die Verluste in der Leitung die Last gleichmäßig verteilen. Dies ist eine der einfachsten und effektivsten Möglichkeiten. Wie sie sagen: "Klassiker des Genres."

Schlussfolgerungen

Wenn Sie Energieverluste reduzieren möchten, überprüfen Sie zunächst Ihre elektrischen Netze. Wenn Sie dies selbst nicht können, sind jetzt viele Organisationen bereit, Ihnen für Ihr Geld zu helfen. Ich hoffe, dass die obigen Tipps Ihnen helfen, zu verstehen, wo Sie anfangen sollen und wonach Sie streben müssen. Alles liegt in deiner Macht. Ich wünsche Ihnen viel Erfolg!