Categorías: Artículos destacados » Secretos de electricista
Cantidad de vistas: 103523
Comentarios sobre el artículo: 5
Siete formas de combatir las pérdidas en las redes de energía aérea
Las causas de las pérdidas de energía en las líneas aéreas y las formas de tratarlas, según la experiencia práctica.
Es probable que todos los que tengan una casa en el pueblo, vivan en el sector privado de la ciudad o construyan su propia casa, con el tiempo, enfrentarán el problema de la inestabilidad de la red eléctrica. Esto se expresa en sobretensiones bruscas, problemas de protección de aparatos eléctricos durante tormentas eléctricas, largos períodos de tensión muy alta o muy baja en la red eléctrica.
Muchos de estos problemas están asociados con las características de las líneas eléctricas aéreas, otros, con el incumplimiento de las reglas elementales para el tendido de líneas y su mantenimiento. Desafortunadamente, en nuestro país, el lema: "Salvar a las personas ahogadas es el trabajo de las personas ahogadas" se está implementando cada vez más. Por lo tanto, trataremos de considerar estos problemas y cómo resolverlos con más detalle.
¿De dónde vienen las pérdidas? en redes eléctricas?
Ohm tiene la culpa.
Para aquellos que están familiarizados con la ley de Ohm, no es difícil recordar que U = I * R. Esto significa que la caída de voltaje en los cables de la línea de alimentación es proporcional a su resistencia y la corriente a través de ella. Cuanto mayor sea esta caída, menor será el voltaje en los tomacorrientes de su hogar. Por lo tanto, la resistencia de la línea de alimentación debe reducirse. Además, su resistencia consiste en la resistencia de los cables directos y de retorno: fase y cero desde el transformador de la subestación hasta su hogar.
Poder reactivo incomprensible.
La segunda fuente de pérdida es potencia reactiva o más bien carga reactiva. Si la carga es puramente activa, por ejemplo, lámparas incandescentes, calentadores eléctricos, estufas eléctricas, la energía se consume casi por completo (más del 90% de eficiencia, cos tiende a 1). Pero este es un caso ideal, generalmente la carga es capacitiva o inductiva. Realmente coseno phi El valor del consumidor es variable en el tiempo y tiene un valor de 0.3 a 0.8, a menos que se apliquen medidas especiales.
Bajo carga reactiva, existe un fenómeno de absorción incompleta de energía, su reflejo de la carga y la circulación de corrientes parásitas en los cables. Esto da como resultado pérdidas adicionales en los cables por sobretensiones de calentamiento, voltaje y corriente, lo que conduce a un mal funcionamiento. Por ejemplo, un motor eléctrico asíncrono parcialmente cargado de una sierra eléctrica o aserradero tiene un costo de 0.3-0.5. Además de la pérdida de calor, en presencia de una poderosa carga reactiva, los medidores de electricidad "mienten" mucho.
De las estadísticas se sabe que, debido a la potencia reactiva no compensada, un consumidor pierde hasta el 30% de la electricidad. Para eliminar este tipo de pérdidas, compensadores de potencia reactiva. Dichos dispositivos están disponibles comercialmente en la industria. Además, provienen de la versión de "enchufe único", a dispositivos instalados en el transformador de subestación.
Hombres lobo en sudaderas.
La tercera fuente de pérdidas es el robo banal de electricidad. Parece que las agencias de aplicación de la ley deberían ocuparse de esto, pero no tienen departamentos de auditoría energética. Por lo tanto, el consumidor también debe lidiar con la tercera fuente de pérdidas, ya que De acuerdo con la ley, debe tener una casa común o un medidor general de negocios y toda la manada paga por el robo de una oveja negra.
Estimación de pérdidas de línea por un ejemplo específico.
Resistencia de línea R = (ρ * L) / S, donde ρ es la resistividad del material del cable, L es su longitud, S es la sección transversal. Para cobre, la resistividad es 0.017, y para aluminio, 0.028 Ohm * mm2 / m. El cobre tiene casi dos veces menos pérdidas, pero es mucho más pesado y caro que el aluminio, por lo que los cables de aluminio generalmente se eligen para líneas aéreas.
Por lo tanto, la resistencia de un metro de alambre de aluminio con una sección transversal de 16 milímetros cuadrados será (0.028 x 1) /16=0.0018 ohmios.Veamos cuáles serán las pérdidas en una línea con una longitud de 500 m, con una potencia de carga de 5 kW. Dado que la corriente fluye a través de dos cables, duplicamos la longitud de la línea, es decir 1000 m.
La intensidad actual a una potencia de 5 kW será: 5000/220 = 22.7 A. La caída de voltaje en la línea es U = 1000x0.0018x22.7 = 41 V. El voltaje en la carga es 220-41 = 179 V. Esto ya es menor que la caída de voltaje permitida del 15%. Con una corriente máxima de 63 A, para la cual está diseñado este cable (14 kW), es decir cuando los vecinos más cercanos encienden sus cargas, U = 1000x0.0018x63 = 113 V! ¡Es por eso que en mi casa de campo por las tardes apenas se enciende una bombilla!
Formas de lidiar con las pérdidas.
La primera forma más simple de lidiar con las pérdidas.
El primer método se basa en menor resistencia del cable a tierra. Como saben, la corriente fluye a través de dos cables: cero y fase. Si el aumento en la sección transversal del cable de fase es bastante costoso (el costo del cobre o el aluminio más el trabajo de desmontaje e instalación), entonces la resistencia del cable neutro se puede reducir de manera simple y muy económica.
Este método se ha utilizado desde el momento en que se colocaron las primeras líneas eléctricas, pero en la actualidad a menudo no se usa debido a la "indiferencia" o falta de conocimiento. Consiste en conectar a tierra el cable neutro en cada polo de la línea de alimentación o (y) en cada carga. En este caso, la resistencia de tierra entre el cero del transformador de la subestación y el consumidor cero se conecta en paralelo con la resistencia del cable neutro.
Si la conexión a tierra se realiza correctamente, es decir Dado que su resistencia es inferior a 8 ohmios para una red monofásica y inferior a 4 ohmios para una red trifásica, es posible reducir significativamente (hasta un 50%) las pérdidas en la línea.
La segunda forma más sencilla de lidiar con las pérdidas.
El segundo método más simple también se basa en reducción de resistencia. Solo en este caso, es necesario verificar ambos cables: cero y fase. Durante la operación de las líneas aéreas debido a la rotura del cable, se forman lugares de aumento de resistencia local: retorciendo, empalmes, etc. En el proceso de trabajo en estos lugares hay un calentamiento local y una mayor degradación del cable, lo que amenaza con una ruptura.
Dichos lugares son visibles por la noche debido a las chispas y el brillo. Es necesario verificar periódicamente la línea de alimentación y reemplazar sus segmentos particularmente defectuosos o toda la línea.
Para reparar es mejor aplicar cables SIP autoportantes con aislamiento de aluminio. Se llaman autosuficientes, porque no requieren un cable de acero para la suspensión y no se rompan bajo el peso de la nieve y el hielo. Dichos cables son duraderos (vida útil de más de 25 años), hay accesorios especiales para sujetarlos fácilmente a postes y edificios.
La tercera forma de lidiar con las pérdidas.
Está claro que la tercera forma es reemplazo del viejo "aire" por uno nuevo.
Se venden cables de los tipos SIP-2A, SIP-3, SIP-4. La sección transversal del cable se elige al menos 16 milímetros cuadrados, puede pasar corriente de hasta 63 A, que corresponde a una potencia de 14 kW con una red monofásica y 42 kW con una trifásica. El cable tiene un aislamiento de dos capas y está recubierto con un plástico especial que protege el aislamiento de los cables de la radiación solar. Los precios de muestra para SIP se pueden encontrar aquí: http://www.eti.su/price/cable/over/over_399.html. Un cable SIP de dos hilos cuesta desde 23 rublos. por metro lineal
La cuarta forma de lidiar con las pérdidas.
Este método se basa en el uso de especiales estabilizadores de voltaje en la entrada de la casa u otro objeto Dichos estabilizadores son de tipo monofásico y trifásico. Aumentan los costos y proporcionan estabilización del voltaje de salida dentro de + - 5%, con un cambio en el voltaje de entrada + - 30%. Su rango de potencia puede ser de cientos de vatios a cientos de kW.
Aquí hay algunos sitios dedicados a los estabilizadores. Sin embargo, observamos que debido al desequilibrio de fase y las pérdidas en la línea de alimentación, el voltaje en la entrada del estabilizador puede caer por debajo de 150 V. En este caso, la protección incorporada funciona y no tiene más remedio que reducir sus necesidades de energía.
La quinta forma de compensar las pérdidas de electricidad.
Este es el camino uso de dispositivos de compensación de potencia reactiva. Si la carga es inductiva, por ejemplo, varios motores eléctricos, entonces estos son condensadores, si son capacitivos, entonces son inductancias especiales.
La sexta forma: la lucha contra el robo de electricidad.
Según la experiencia laboral, la solución más efectiva es la eliminación medidor eléctrico desde el edificio e instalándolo en un poste de una línea eléctrica en una caja sellada especial. En la misma caja, se instala una máquina automática introductoria con un dispositivo de protección contra incendios y pararrayos.
La séptima forma de lidiar con las pérdidas.
De esta manera para reducir pérdidas mediante el uso de una conexión trifásica. Con esta conexión, las corrientes en cada fase se reducen y, por lo tanto, las pérdidas en la línea pueden distribuir la carga de manera uniforme. Esta es una de las formas más fáciles y efectivas. Como dicen: "Clásicos del género".
Conclusiones
Si desea reducir las pérdidas de energía, primero audite sus redes eléctricas. Si usted no puede hacer esto, ahora muchas organizaciones están listas para ayudarlo por su dinero. Espero que los consejos anteriores lo ayuden a comprender por dónde empezar y por qué luchar. Todo está en tu poder. ¡Te deseo éxito!
Ver también en electro-es.tomathouse.com
: