Pokles síťového napětí: co, proč, jak a podrobná fakta

Tento článek popisuje úbytek síťového napětí a jeho charakteristiky. Síťové napětí je potenciální rozdíl mezi dvěma fázemi nebo vedeními ve vícefázovém systému. Vysoký odpor je hlavním důvodem poklesu síťového napětí.

Pokles napětí se stává zásadním faktorem v případě dlouhých kabelů nebo přenosových vedení. Nadměrný pokles síťového napětí může poškodit elektrické spotřebiče, poškodit je a zkrátit jejich životnost. Chcete-li minimalizovat pokles síťového napětí, jeden účinný způsob, jak zvětšit velikost nebo průměr vodiče, což snižuje celkový odpor vedení. 

Jaký je pokles napětí v přenosovém vedení?

Impedance v přenosovém vedení je hlavním důvodem poklesu napětí na něm. Impedance se generuje z parametrů přenosového vedení, jako je odpor, indukčnost, kapacita a bočníková vodivost. 

Čtyři parametry přenosové linky se sečtou, aby poskytly impedanci toku proudu a tím pokles napětí nastává v celé délce přenosové linky. Při nulovém zatížení je úbytek napětí na obou koncích stejný. V zátěži, pokud pokles napětí stoupá, napětí na přijímacím konci vedení klesá a naopak. 

Co způsobuje pokles síťového napětí?

Pokles síťového napětí je výsledkem mnoha faktorů přítomných v přenosovém vedení. Nadměrné zatížení, redundantní připojení, zvýšený odpor vodičů atd. jsou zodpovědné za pokles napětí v síti.

Dva hlavní důvody poklesu síťového napětí jsou 

1. Pokles napětí ve vedení v důsledku indukční reaktance - Je téměř 10krát vyšší než obecný pokles napětí na odporu vedení.
2. Pokles napětí způsobený vysokým odporem vedení - je nominální ve srovnání s indukční reaktanci pokles napětí.

Přečtěte si více o…Pokles napětí pro jednu fázi: Jak vypočítat a podrobná fakta

Vzorec poklesu napětí na síti?

Existují dva různé vzorce pro výpočet poklesu napětí v jednofázové a třífázové. V případě jednofázového systému existuje pouze jedno elektrické vedení. V případě třífázového systému existují tři napájecí vedení.

Pokles síťového napětí pro jednu fázi je –

Úbytek síťového napětí pro tři fáze je –

Kde, Z = Impedance vedení 

I = Zatěžovací proud

L = délka ve stopách (děleno 1,000 1,000, protože standardní hodnoty impedance jsou uvedeny na každých XNUMX XNUMX stop)

Nejčastější dotazy

Tabulka poklesu síťového napětí

Přes drát vyrobený z jakéhokoli materiálu je přípustný úbytek napětí maximálně 3 %. Zde je graf 3% poklesu napětí v jednofázovém připojení pro 110 voltů 

Rezistor poklesu síťového napětí

Ačkoli každý rezistor snižuje potenciál, když jím prochází proud, klesající rezistor je specifické zařízení používané ke snížení napětí. Je zapojen do série se zátěží, aby se snížilo zátěžové napětí.

Jediným účelem použití odporu pro pokles síťového napětí je poskytnout obvodu dodatečný odpor. Úbytek napětí lze vypočítat pouze pomocí obecného ohmova zákona.

Pokles napětí nadzemního vedení 

Nadzemní vedení je elektrický kabel, který přenáší elektrickou energii přes velké plochy nebo v elektrických lokomotivách. Obecně mají venkovní vedení vyšší pokles napětí než podzemní kabely. 

U venkovních vedení je indukčnost mnohem vyšší než indukčnost izolovaných podzemních kabelů. S rostoucím úbytkem napětí s indukčností dochází k vyššímu úbytku napětí ve venkovních vedeních stejné délky. Také větší vzdálenost mezi vodiči způsobuje pokles napětí v nadzemním vedení. 

Výpočet úbytku napětí nadzemního vedení

Pokles napětí nadzemního vedení lze získat buď přesným nebo přibližným způsobem. V druhém případě pokles napětí

kde I= proud ve vedení, R= odpor X= reaktance a theta je fázový úhel.

V přesné metodě ještě jedno množství E_s nebo se přidá zdrojové napětí. Tedy přesný úbytek síťového napětí

nakupováníθ a hříchθ jsou také známé jako účiník a jalový faktor zátěže. 

Přečtěte si více o…Pokles napětí transformátoru: co, proč, jak najít a podrobná fakta

Pokles síťového napětí kondenzátoru

Vodiče přítomné v přenosovém vedení tvoří kondenzátor fungující jako paralelní desky a vzduch funguje jako dielektrické médium. Kapacita závisí na délce vedení a zesiluje proud ve vedení. 

Kapacita v přenosovém vedení závisí na tvaru, velikosti a vzdálenosti mezi vodiči. Protože kapacita je nepřímo úměrná napětí, menší kapacita povede k většímu poklesu napětí v přenosovém vedení. Podobně vysoká hodnota kapacity povede k nízkému poklesu napětí. 

Pokles napětí v napájecí síti

Napájecí vedení jsou kombinací dlouhých elektrických drátů a konstrukcí, které je podporují pro přenos elektrické energie. 

Mnoho faktorů, jako je zatížení, příliš mnoho vodičů, vysoký odpor atd., způsobuje pokles napětí v napájecím vedení. Pro odbočku nebo napáječ jednotlivě je doporučený úbytek napětí ve vodičích maximálně 3 %. Kombinovaný úbytek napětí obou nesmí překročit úroveň 5 %.

Pokles napětí síťové tlumivky

Linková tlumivka je elektrická součást (v podstatě induktor), kterou lze použít k ochraně polovodičových zařízení, jako jsou frekvenční měniče a další zařízení, před přechodovými jevy, přepětími a výkonovými špičkami. 

Procento uvedené v tlumivce vedení není mírou poklesu napětí na ní. Protože je reaktance indukční a napětí je ve fázi s proudem, je úbytek napětí tangenciální k proudu ve vedení. Takže pokud máme 5% síťovou tlumivku, pokles napětí na ní může být někde kolem 2-3% celkového napětí.

Pokles napětí lineárního regulátoru

Lineární regulátor napětí je zařízení, které udržuje určité napětí. Vstupní napětí v lineárním regulátoru je vždy vyšší než výstupní napětí. Tento rozdíl napětí způsobuje, že lineární regulátor funguje. 

Lineární nebo snižující regulátory řídí nastavené napětí a napájejí zátěž elektrickou energií. Regulované napětí se někdy jeví odlišně v důsledku poklesu napětí, ke kterému dochází v propojených vedeních. Pokles napětí závisí na odporu nebo čisté impedanci mezi zátěží a lineárním regulátorem.

Výpočet poklesu napětí mezi vedením a nulou

U jednofázového systému je napětí mezi vodičem a nulou nižší napětí (obvykle 120 voltů). Toto je napětí mezi neutrálem a jedním z vedení. Pokles napětí mezi vodičem a nulou je jednofázová hodnota o 2. 

Pro třífázový elektrický systém můžeme najít vedení k neutrálnímu napětí pomocí stejného procesu. Je to nižší napětí (obvykle 277-347 Voltů). Toto je napětí mezi nulovým vodičem a jedním ze tří fázových vedení. Pokles napětí mezi vodičem a nulou je třífázová hodnota o √3. 

Pokles napětí lineárního napájecího zdroje

Když vedení používají regulátory napájení, regulují nastavené napětí pro napájení zátěže elektrickou energií. V několika případech regul napětí čelí kolísání v důsledku poklesu napětí napříč čáry. 

Vliv vysokého proudu na pokles napětí je vyšší než nízký proud. Pokud je elektřina rozdělena podle oblasti a dodávané zátěže, dojde k poklesu napětí mezi řízeným napětím a oblastí, kde je výkon požadován. Toto snížení výkonu závisí na odporu, který existuje mezi regulátorem a zátěží.

Ztráta vedení vs pokles napětí

Ztráta vedení v přenosové lince se týká ztráty výkonu v důsledku různých ztrát, jako je ohmická ztráta, ztráta mědi, ztráta dielektrika atd. Pokles napětí v přenosové vedení je ztráta potenciálu způsobená všemi impedančními faktory.

Zde je srovnávací tabulka příčin ztráty vedení a poklesu napětí na

Čtěte také....Pokles napětí diody: co, proč, jak a podrobná fakta

Také čtení:

• Pozitivní a negativní logické systémy
• Kde v obvodech jsou obvykle umístěny zenerovy diody pro regulaci napětí
• Kde v analogovém systému můžete najít používaný diferenciátor
• Jak modulační techniky zlepšují přenos signálu
• Mají aktivní hpf výhody oproti pasivním
• Proč je u klopných obvodů zásadní zpoždění šíření
• Kde najdete jmenovitý výkon zenerovy diody
• Jak žabky ukládají binární informace
• Má každý flip flop komplementární výstup
• Zavádí asynchronní provoz nejistotu ve výstupech

Kaushikee Banerjee

Ahoj……já jsem Kaushikee Banerjee dokončil svůj magisterský titul v oboru elektronika a komunikace. Jsem nadšenec do elektroniky a v současnosti se věnuji oboru Elektronika a komunikace. Můj zájem spočívá v objevování špičkových technologií. Jsem nadšený student a pohrávám si s open-source elektronikou.