Sju sätt att bekämpa förluster i luftnät

Orsakerna till energiförluster i luftledningar och sätt att hantera dem baserat på praktisk erfarenhet.

Förmodligen kommer alla som har ett hus i byn, bor i den privata sektorn i staden eller bygger sitt eget hus över tid att möta problemet med instabilitet i elnätet. Detta kommer till uttryck i skarpa växlar, problem med skydd av elektriska apparater under åskväder, långa perioder med mycket hög eller mycket låg spänning i nätspänningen.

Många av dessa problem är förknippade med funktionerna hos elektriska luftledningar, andra, med att inte följa de grundläggande reglerna för att lägga linjer och deras underhåll. Tyvärr genomförs allt mer i vårt land parolen: "Rädda de drunknande människorna är det som drunknar folket själva". Därför kommer vi att försöka överväga dessa problem och hur vi löser dem mer detaljerat.

Var kommer förlusterna ifrån i elektriska nätverk?

Ohm är att skylla.

För dem som är bekanta med Ohms lag är det inte svårt att komma ihåg att U = I * R. Detta innebär att spänningsfallet i ledningarna i kraftledningen är proportionellt mot dess motstånd och strömmen genom den. Ju mer detta fall, desto mindre spänning i uttagen i ditt hem. Därför måste motståndet för kraftledningen minskas. Dessutom består dess motstånd av motståndet mellan direkt- och returledningarna - fas och noll från transformatorn till transformatorstationen till ditt hem.

Obegriplig reaktiv kraft.

Den andra källan till förlust är reaktiv kraft eller snarare reaktiv belastning. Om belastningen är rent aktiv, till exempel glödlampor, elektriska värmare, elektriska spisar, förbrukas energin nästan helt (mer än 90% effektivitet, cos tenderar att 1). Men detta är ett idealiskt fall, vanligtvis är lasten kapacitiv eller induktiv. verkligen kosinus phi Konsumentvärde är varierande över tid och har ett värde från 0,3 till 0,8, såvida inte särskilda åtgärder tillämpas.

Under reaktiv belastning finns det ett fenomen av ofullständig absorption av energi, dess reflektion från belastningen och cirkulationen av strömmar i trådarna. Detta resulterar i ytterligare förluster i ledningarna för uppvärmning, spänning och strömavbrott, vilket leder till funktionsfel. Till exempel har en delvis belastad asynkron elektrisk motor från en motorsåg eller sågverk cos 0,3-0,5. Förutom värmeförluster, i närvaro av en kraftfull reaktiv belastning, "ligger" elmätare mycket.

Det är känt från statistik att en konsument på grund av okompenserad reaktiv effekt tappar upp till 30% av elen. För att eliminera dessa typer av förluster, reaktiva kraftkompensatorer. Sådana enheter är kommersiellt tillgängliga från industrin. Dessutom kommer de från "single-socket" -versionen till enheter installerade på transformatorstationen.

Varulvar i tröjor.

Den tredje förlustkällan är banalt stöld av elektricitet. Det verkar som om brottsbekämpande myndigheter bör ta itu med detta, men de har inte avdelningar för energigranskning. Därför bör konsumenten också hantera den tredje förlustskällan, som enligt lagen måste han ha ett gemensamt hus eller en allmän affärsmätare och hela besättningen betalar för stöld av ett svart får.

Uppskattning av linjeförluster med ett specifikt exempel.

Linjemotstånd R = (ρ * L) / S, där ρ är trådmaterialets resistivitet, L är dess längd, S är tvärsnittet. För koppar är resistiviteten 0,017 och för aluminium 0,028 Ohm * mm2 / m. Koppar har nästan två gånger mindre förluster, men det är mycket tyngre och dyrare än aluminium, så aluminiumtrådar väljs vanligtvis för luftledningar.

Således kommer motståndet för en meter aluminiumtråd med ett tvärsnitt på 16 kvadratmillimeter att vara (0,028 x 1) /16=0.0018 Ohms.Låt oss se vad förlusterna kommer att vara i en linje 500 m lång, med en lasteffekt på 5 kW. Eftersom strömmen flyter genom två ledningar fördubblar vi linjelängden, d.v.s. 1000 m

Strömstyrkan vid en effekt på 5 kW är: 5000/220 = 22,7 A. Spänningsfallet i ledningen är U = 1000x0,0018x22,7 = 41 V. Spänningen vid lasten är 220-41 = 179 V. Detta är redan mindre än det tillåtna 15% spänningsfallet. Vid en maximal ström på 63 A, för vilken denna tråd är konstruerad (14 kW), d.v.s. när de närmaste grannarna slår på sina laster, U = 1000x0.0018x63 = 113 V! Det är därför i mitt hus på kvällarna en glödlampa knappt lyser!

Sätt att hantera förluster.

Det första enklaste sättet att hantera förluster.

Den första metoden är baserad på lägre jordtrådmotstånd. Som du vet flyter strömmen genom två ledningar: noll och fas. Om ökningen i fastrådens tvärsnitt är ganska dyr (kostnaden för koppar eller aluminium plus demontering och installationsarbete), kan den neutrala trådens motstånd reduceras ganska enkelt och mycket billigt.

Denna metod har använts från det ögonblick de första kraftledningarna lades, men för närvarande används den ofta inte på grund av "likgiltighet" eller brist på kunskap. Det består i att återjustera neutralledningen på varje pol i kraftledningen eller (och) på varje last. I detta fall är jordmotståndet mellan nollstationen för transformatorns transformator och konsumentens noll ansluten parallellt med den neutrala trådens motstånd.

Om jordning görs korrekt, d.v.s. Eftersom dess motstånd är mindre än 8 ohm för ett enfas nätverk och mindre än 4 ohm för ett trefas nät är det möjligt att avsevärt (upp till 50%) minska förlusterna i linjen.

Det andra enklaste sättet att hantera förluster.

Den näst enklaste metoden är också baserad på motståndsminskning. Endast i detta fall är det nödvändigt att kontrollera båda ledningarna - noll och fas. Under drift av luftledningar på grund av trådbrott bildas platser med lokal motståndsökning - vrida, skarvar etc. Under arbetet på dessa platser sker en lokal uppvärmning och ytterligare nedbrytning av tråden, vilket hotar ett brott.

Sådana platser är synliga på natten på grund av gnista och glöd. Det är nödvändigt att regelbundet kontrollera kraftledningen periodiskt och ersätta dess särskilt dåliga segment eller hela linjen.

För reparation är det bäst att applicera självbärande aluminiumisolerade SIP-kablar. De kallas självförsörjande, för kräver inte en stålkabel för upphängning och riv inte under vikten av snö och is. Sådana kablar är hållbara (livslängd mer än 25 år), det finns specialtillbehör för att enkelt och bekvämt fästa dem på stolpar och byggnader.

Det tredje sättet att hantera förluster.

Det är uppenbart att det tredje sättet är ersättning av den gamla "luften" med en ny.

Kablar av typen SIP-2A, SIP-3, SIP-4 finns till försäljning. Kabeltvärsnittet väljs minst 16 kvadratmillimeter, det kan passera ström upp till 63 A, vilket motsvarar en effekt på 14 kW med ett enfasnät och 42 kW med en trefas. Kabeln har tvåskiktsisolering och är belagd med en speciell plast som skyddar ledningens isolering från solstrålning. Exempel på priser för SIP kan hittas här: http://www.eti.su/price/cable/over/over_399.html. En SIP-kabel med två ledningar kostar från 23 rubel. per linjär meter.

Det fjärde sättet att hantera förluster.

Denna metod är baserad på användning av special spänningsstabilisatorer vid ingången till huset eller annat objekt. Sådana stabilisatorer är både enfas- och trefasstyp. De ökar cos och ger stabilisering av utspänningen inom + - 5%, med en förändring av ingångsspänning + - 30%. Deras effektområde kan vara från hundratals watt till hundratals kW.

Här är några webbplatser avsedda för stabilisatorer. Vi noterar dock att på grund av fasobalans och förluster i kraftledningen kan spänningen vid ingången till stabilisatorn sjunka under 150 V. I det här fallet fungerar det inbyggda skyddet och du har inget annat val än att minska dina energibehov.

Det femte sättet att kompensera för elförluster.

Det är så användning av reaktiva kompensationsenheter. Om belastningen är induktiv, till exempel olika elektriska motorer, är det kondensatorer, om de är kapacitiva, är det speciella induktanser.

Det sjätte sättet - kampen mot stöld av el.

Enligt arbetslivserfarenhet är den mest effektiva lösningen borttagning elmätare från byggnaden och installera den på en pol av en kraftledning i en speciell tätad låda. I samma låda är en introduktionsautomat med en brandsäkerhetsanordning och överspänningsskydd installerad.

Det sjunde sättet att hantera förluster.

Detta sätt att minska förluster genom användning av en trefasanslutning. Med denna anslutning reduceras strömmarna i varje fas och därför kan förlusterna i linjen jämnt fördela belastningen. Detta är ett av de enklaste och mest effektiva sätten. Som de säger: "Klassiker av genren."

Slutsatser.

Om du vill minska energiförlusterna ska du först granska dina elektriska nätverk. Om du inte själv kan göra det, är nu många organisationer redo att hjälpa dig för dina pengar. Jag hoppas att tipsen ovan hjälper dig att förstå var du ska börja och vad du ska sträva efter. Allt är i din makt. Jag önskar er framgång!