A feszültségeltérések hatása az elektromos vevőkészülékek működésére

A hálózati feszültségnek a villamos fogyasztók működésére gyakorolt ​​jelentős befolyása szükségessé teszi, hogy nagy figyelmet fordítsunk arra, hogy a fogyasztók kapcsainál a feszültség a névleges feszültség közelében maradjon. A fogyasztókra szolgáltatott feszültség az egyik áramminőségi mutatók.

A hálózati feszültség változásait az alábbiak szerint osztályozhatjuk:

1. Lassú feszültségváltozások, amelyek általában a hálózat működése során fordulnak elő. Ezeket a változásokat feszültségeltéréseknek nevezzük... A feszültségeltéréseket az áramfogyasztók kapcsainál fennálló tényleges feszültség, ill. névleges feszültség… A feszültségeltérés lehet negatív vagy pozitív. Az első a névleges feszültség alatti, a második a feszültség növekedése.

Az elektromos hálózatok feszültségeltéréseit a hálózati terhelések változása, az erőművek működési módjai stb.

2. Gyors feszültségváltozások az elektromos rendszerek hibái és egyéb okok miatt. A példák közé tartozik rövidzárlatok, lengőgépek, az installáció valamelyik elemének be- és kikapcsolása stb. Gyors feszültségingadozások keletkeznek.

Minden elektromos energia vevői meghatározott névleges feszültségen történő működésre tervezték. A névleges feszültségtől való feszültségeltérés a kapcsaikon az elektromos vevők működésének romlásához vezet.

ábra mutatja az izzólámpák fő jellemzőinek változását a kapcsaik feszültségétől függően. 1.

Rizs. 1. Az izzólámpák jellemzői: 1 — fényáram, 2 — fényáram, 3 — élettartam (az 1. és 2. görbe ordinátáján lévő számok).

A bemutatott görbék azt mutatják, hogy a feszültség milyen nagy hatással van az izzólámpák teljesítményére. Például a feszültség 5%-os csökkenése a fényáram 18%-os csökkenésének felel meg, a 10%-os feszültségcsökkenés pedig a lámpa fényáramának több mint 30%-os csökkenését okozza.

A lámpák fényáramának csökkenése a munkahely megvilágításának csökkenéséhez vezet, aminek következtében csökken a munkatermelékenység és romlanak a minőségi mutatók.

A munkahelyek, utak, utcák, stb. rossz megvilágítása. növeli az emberekkel történt balesetek számát. A feszültségcsökkenés rontja az izzólámpák hatékonyságát. A feszültség 10%-os csökkentése 20%-kal csökkenti a lámpa fényhatékonyságát (lm / m / W).

A hálózati feszültség növekedése a lámpák hatékonyságának növekedéséhez vezet.De a feszültség növelése a lámpák élettartamának éles csökkenéséhez vezet. A feszültség 5% -os növekedésével az izzólámpák élettartama felére, 10% -os növekedéssel pedig több mint háromszorosára csökken.

A fénycsövek kevésbé érzékenyek a hálózati feszültség ingadozására. A feszültség 1%-os ingadozása átlagosan 1,25%-os változást okoz a lámpa fényáramában.

A háztartási fűtőberendezésekben (csempék, vasalók stb.) a fűtőelemek aktív ellenállásokból állnak. Az általuk adott teljesítményt a hálózati feszültség függvényében az egyenlet fejezi ki

P = I2R = U2/R

azt mutatja, hogy a hálózati feszültség csökkenése a fűtőberendezés által szolgáltatott teljesítmény meredek csökkenését okozza. Ez utóbbi jelentősen megnöveli a készülék működési idejét és túlzott villamosenergia-fogyasztást főzéshez stb.

Az összes többi háztartási elektromos készülék jellemzői a betáplált feszültségtől is függenek. Amikor az elektromos motorok kivezetésein a feszültség megváltozik, megváltozik a tekercsszigetelés nyomatéka, teljesítményfelvétele és élettartama.

Az indukciós motorok nyomatékai arányosak a kapcsaikra adott feszültség négyzetével. Ha a motor nyomatékát névleges feszültségnél 100%-nak vesszük, akkor például 90%-os feszültségnél a nyomaték 81%. A súlyos feszültségesések akár a motorok leállását vagy hibás beindulását is okozhatják, nehéz indítási feltételek melletti gépeket vezetni (emelők, zúzógépek, malmok stb.).Nem elegendő (az elektromos motorok nyomatéka termékhibákat, félkész termékek károsodását stb.)

Az elektromos motorok által fogyasztott teljesítmény változásának a feszültségtől való függését a rendszer álló üzemmódja során a fogyasztók elektromos terhelésének statikus jellemzőinek nevezzük.

A feszültség csökkenésével a villanymotor által felvett aktív teljesítmény csökken a nyomaték csökkenése és a kapcsolódó növekvő csúszás.

A csúszás növekedése a motor aktív teljesítményveszteségének növekedéséhez vezet. A feszültség növekedésével a csúszás csökken, és a mechanizmus meghajtásához szükséges teljesítmény nő. Az elektromos motor aktív teljesítményének vesztesége csökken.

Az elemzés azt mutatja, hogy a villanymotorok rezisztív terhelése a feszültség változásakor jelentéktelen mértékben változik, a rendszer normál üzemmódjainak megfelelően, ezért állandónak tekinthető.

A villanymotorok meddőterhelésének a feszültségtől való változása a motorok meddő mágnesező teljesítményének és meddőteljesítmény-disszipációjának arányától függ. A reaktív mágnesező erő megközelítőleg a feszültség negyedik hatványával arányosan változik. A meddőteljesítmény disszipáció a villanymotorok áramától függően a feszültség körülbelül második teljesítményével fordítottan arányos.

Amikor a feszültség a névlegeshez képest (egy bizonyos értékre) csökken, az elektromos motorok reaktív terhelése mindig csökken.Ez azzal magyarázható, hogy a meddő mágnesezési teljesítmény, amely az elektromos motor által fogyasztott teljes meddőteljesítmény 70%-a, gyorsabban csökken, mint a meddő disszipációs teljesítmény növekedése.

A meddőteljesítmény-fogyasztás hálózati feszültségtől való függése egyes felhasználók esetében az ábrán látható. 2. Ezek a görbék a fogyasztók elektromos terheléseinek statikai jellemzői összességében, vagyis figyelembe véve a transzformátorok, világítás stb. felettük.

Rizs. 2. Elektromos terhelések statikus jellemzői: 1 — papírgyár, cosφ = 0,92, 2 — fémfeldolgozó üzem, cosφ = 0,93, 3 — textilgyár, cosφ = 0,77.

Az 1. papírgyári görbe nagyon meredek. Minél kisebb a motorok terhelése és minél nagyobb teljesítménytényezőjük névleges feszültség mellett, annál meredekebb az elfogyasztott meddőteljesítmény hálózati feszültségtől való függésének görbéje. Hosszú távú 10%-os feszültségcsökkenés az elektromos motorok kapcsain teljes terhelés esetén a tekercsek magasabb hőmérséklete miatt, amíg a motorok szigetelése körülbelül kétszer olyan gyorsan kopik, mint a névleges feszültségnél.