Vonalfeszültségesés: mit, miért, hogyan és részletes tények

Ez a cikk a hálózati feszültségesést és annak jellemzőit ismerteti. A hálózati feszültség egy többfázisú rendszer két fázisa vagy vonala közötti potenciálkülönbség. A nagy ellenállás a hálózati feszültségesés elsődleges oka.

A feszültségesés döntő tényezővé válik hosszú kábelek vagy távvezetékek esetén. A túlzott hálózati feszültségesés károsíthatja az elektromos készülékeket, károsíthatja azokat és lerövidítheti élettartamukat. A hálózati feszültségesés minimalizálása érdekében az egyik hatékony módja a vezeték méretének vagy átmérőjének növelésének, ami csökkenti a vezeték teljes ellenállását. 

Mi a feszültségesés a távvezetékben?

Az átviteli vezeték impedanciája a feszültségesés elsődleges oka. Az impedancia az átviteli vonal paramétereiből jön létre, mint például az ellenállás, az induktivitás, a kapacitás és a sönt vezetőképesség. 

A négy távvezeték-paraméter összegezve biztosítja az áram impedanciáját, így a feszültségesés az átviteli vezeték teljes hosszában jelentkezik. Nulla terhelésnél a feszültségesés mindkét végén egyenlő. Terheléskor, ha a feszültségesés emelkedik, a vezeték vevő végén a feszültség csökken és fordítva. 

A Lethaba Erőmű
Átviteli vezeték; Kép jóváírása: Flickr

Mi okozza a hálózati feszültség csökkenését?

A hálózati feszültségesés az átviteli vezetékben jelenlévő több tényező eredménye. A túlzott terhelés, a redundáns csatlakozások, a megnövekedett vezetékellenállás stb. felelősek a hálózati feszültségesésért.

A hálózati feszültségesés két fő oka: 

  1. Feszültségesés a vonalban az induktív reaktancia miatt - Csaknem 10-szerese az általános vezetékellenállás feszültségesésének.
  2. A nagy vezetékellenállás okozta feszültségesés- Ez névleges a induktív reaktancia feszültségesés.

Olvass tovább a…Egyfázisú feszültségesés: Kiszámítás és részletes tények

Hálózati feszültségesési képlet?

Két különböző képlet létezik feszültségesés kiszámítása egyfázisú és háromfázisú. Egyfázisú rendszer esetén csak egy tápvezeték van. Háromfázisú rendszer esetén három elektromos vezeték van.

Az egyfázisú hálózati feszültségesés:

A háromfázisú hálózati feszültségesés:

Ahol Z = a vonal impedanciája 

I = Terhelési áram

L = hossz lábban (osztva 1,000-el, mivel a szabványos impedancia értékek minden 1,000 lábra vonatkoznak)

GYIK

Hálózati feszültségesés diagram

Maximum 3%-os feszültségesés megengedett bármilyen anyagból készült vezetéken keresztül. Itt látható a 3%-os feszültségesés diagramja egyfázisú csatlakozásnál 110 voltos 

Kép kredit: pinterest

Hálózati feszültségeső ellenállás

Bár minden ellenállás csökkenti a potenciált, amikor az áram áthalad rajta, a csepegtető ellenállás egy speciális berendezés, amelyet a feszültség csökkentésére használnak. Sorba van kötve a terheléssel, hogy csökkentse a terhelési feszültséget.

A hálózati feszültségeső ellenállás használatának egyetlen célja az áramkör extra ellenállása. A feszültségesés csak az általános ohmtörvény segítségével számítható ki.

A felsővezeték feszültségesése 

A felsővezeték olyan elektromos kábel, amely nagy területeken vagy elektromos mozdonyokban továbbítja az elektromos energiát. A felsővezetékek általában magasabbak feszültségesés mint a földalatti kábelek. 

A légvezetékekben az induktivitás sokkal nagyobb, mint a szigetelt földkábelek induktivitása. Ahogy a feszültségesés az induktivitás növekedésével nő, nagyobb feszültségesés lép fel az azonos hosszúságú légvezetékekben. Ezenkívül a vezetékek közötti hosszabb távolság feszültségesést okoz a felsővezetékekben. 

Felsővezetéki feszültségesés számítása

A felsővezeték feszültségesése pontos vagy közelítő módszerrel is meghatározható. Utóbbinál Feszültségesés

ahol I = vonaláram, R = ellenállás X = reaktancia és théta a fázisszög.

Pontos módszerrel még egy mennyiség Es vagy a forrásfeszültség hozzáadódik. Tehát a pontos hálózati feszültségesés

Kordéθ és a bűnθ a terhelés teljesítménytényezőjeként és reaktív tényezőjeként is ismertek. 

Olvass tovább a…Transzformátor feszültségesés: mit, miért, hogyan keressünk és részletes tények

Kondenzátor vonali feszültségesés

Az átviteli vezetékben lévő vezetők kondenzátort alkotnak, amely párhuzamos lemezként működik, és a levegő dielektromos közegként működik. A kapacitás a vonal hosszától függ, és felerősíti a vezetékekben lévő áramot. 

Az átviteli vezeték kapacitása a vezetők alakjától, méretétől és távolságától függ. Mivel a kapacitás fordítottan arányos a feszültséggel, a kisebb kapacitás nagyobb feszültségesést eredményez az átviteli vonalon keresztül. Hasonlóképpen, a nagy kapacitásérték alacsony feszültségesést eredményez. 

A tápvezeték feszültségesése

A tápvezetékek hosszú elektromos vezetékek és az azokat alátámasztó szerkezetek kombinációja az elektromos áram átviteléhez. 

Számos tényező, például a terhelés, a túl sok vezető, a nagy ellenállás stb. okozza a feszültségesést a tápvezetékben. Egy-egy leágazó áramkör vagy egy betáplálás esetén a vezetőkben a javasolt feszültségesés maximum 3%. A kettő együttes feszültségesése nem haladhatja meg az 5%-ot.

Vonalreaktor feszültségesés

A vonalreaktor egy elektromos alkatrész (alapvetően induktor), amely a félvezető eszközök, például a frekvenciaváltók és más eszközök tranziensek, túlfeszültségek és teljesítménycsúcsok elleni védelmére használható. 

A vezetékes reaktorban említett százalék nem a feszültségesés mértéke. Mivel a reaktancia induktív és a feszültség fázisban van az árammal, a feszültségesés érintőleges a vonali áramhoz. Tehát ha van egy 5%-os vezetékes reaktorunk, a feszültségesés rajta valahol a teljes feszültség 2-3%-a körül lehet.

Lineáris szabályozó feszültségesés

Lineáris feszültség szabályozó egy bizonyos feszültséget fenntartó eszköz. A lineáris szabályozó bemeneti feszültsége mindig nagyobb, mint a kimeneti feszültség. Ez a feszültségkülönbség működésbe hozza a lineáris szabályozót. 

A lineáris vagy lefelé irányuló szabályozók egy beállított feszültséget szabályoznak, és elektromos energiával látják el a terhelést. A szabályozott feszültség néha eltérőnek tűnik az összekapcsolt vezetékekben fellépő feszültségesés miatt. A feszültségesés a terhelés és a lineáris szabályozó közötti ellenállástól vagy nettó impedanciától függ.

Vonal-neutrális feszültségesés számítása

Egyfázisú rendszer esetén a vezeték nulla feszültsége az alacsonyabb feszültség (általában 120 Volt). Ez a feszültség a nulla és az egyik vezeték között. A nulla vonal feszültségesése egyfázisú 2-vel. 

Háromfázisú elektromos rendszer esetén ugyanezzel az eljárással találhatjuk meg a vezetéket a nulla feszültséghez. Ez az alacsonyabb feszültség (általában 277-347 Volt). Ez a feszültség a nulla és a három fázis közül az egyik között. A vonal nulla feszültségesése a háromfázisú érték √3-mal. 

Lineáris tápfeszültségesés

Amikor a vezetékek tápfeszültség-szabályozókat használnak, akkor beállított feszültséget szabályoznak, hogy a terhelést elektromos energiával látják el. Több esetben a szabályozott a feszültség ingadozása a keresztirányú feszültségesés következtében alakul ki A vonalak. 

A nagy áram feszültségesésre gyakorolt ​​hatása nagyobb, mint az alacsony áram. Ha a villamos energiát a betáplálandó terület és terhelés szerint osztjuk fel, akkor a szabályozott feszültség és az áramigényes terület között csökken a feszültség. Ez a teljesítménycsökkenés a vezérlő és a terhelés között fennálló ellenállástól függ.

Vonalveszteség vs feszültségesés

Az átviteli vezetékben lévő vezetékveszteség a különféle veszteségek, például ohmos veszteség, rézveszteség, dielektromos veszteség stb. miatti teljesítményveszteségre vonatkozik. távvezeték az összes impedanciatényező által okozott potenciálveszteség.

Itt van egy összehasonlító táblázat a vezetékkimaradás és a hálózati feszültségesés okairól.

VonalvesztésFeszültségesés
Az I2R veszteség a vonalvesztés legjelentősebb oka. A feszültségesés egyik fő tényezője a vezeték ellenállása. 
A többi felelős veszteség: Dielektromos és vezetőképességi veszteségKoronaveszteség a nagyfeszültségű felsővezetékekbenSugárzásveszteség a nagyfrekvenciás vezetékekbenIndukciós veszteség a vezetékek közötti mágneses csatolás miatt. Az induktív reaktancia okozta feszültségesés szintén fontos, mivel nagyon magas. 

Olvass tovább…..Dióda feszültségesés: mit, miért, hogyan és részletes tények

Lapozzon a lap tetejére