Тема: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ В ПРОВОДАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ. Потери в проводах напряжения

Расчет потерь в кабеле. Расчет потери напряжения в кабеле

Расчет потерь напряжения в кабеле или проводе. Онлайн калькулятор

Сопротивление проводов цепей невысокое, хотя им невозможно пренебрегать. При передаче тока нагрузки происходит снижение напряжения меж началом цепи и местом включения нагрузки. Верная работа нагрузки (двигатель, цепь освещения и т.п.) зависит от того, что напряжение на его зажимах поддерживается на уровне, близкому к номинальному значению. Таким образом, нужно рассчитать электропровода цепи так, чтоб при токе полной нагрузки напряжение на зажимах нагрузки оставалось в пределах, которые нужно соблюдать для правильной работы вашего оборудования.

Чем выше протекаемый ток и больше сопротивление электропровода, тем больше на нем станет потеря напряжения. Значение тока находится в зависимости от присоединенной нагрузки, а сопротивление электропровода тем больше, чем больше его протяженность. Логично? Потому необходимо осознавать, что электропровода большой длины имеют все шансы быть не пригодны для включения какой-нибудь нагрузки, которая, к тому же, отлично будет работать при коротких электропроводах такого же сечения.

Это чрезвычайно актуально при электропитании постоянным током, потому что здесь напряжение слишком низкое, к примеру 12 В, и потеря в 1-2 В здесь станет уже значимой.

Дабы недопустить потерь мощности нам необходимо минимизировать сопротивление электропровода. Мы знаем что, чем больше сечение кабеля, тем менее его сопротивление. Поэтому данная проблема в длинных линиях решается методом увеличения сечения жил кабеля. Поэтому например в случае когда нужно выбирать кабель для нагрузки 15 А, даже на неслишком длинную дистанцию нада выбирать кабель сечением 2,5 мм2, а не 1,5 мм2.

По техническим правилам отклонения напряжения в линии должны составлять не более 5% и ето стоит учитывать при расчете линий электропроводки.

Калькулятор

Система Однофазная или двухфазнаяТрехфазная

elektt.blogspot.com

Расчет потерь в кабеле

                                          

    В таблице 1 даны зависимости потерь в кабеле от моментов нагрузки для медных проводников двухпроводных линий при напряжении 220 В.

    В Таблице 2 представлены зависимости потерь в кабеле от моментов нагрузки для четырехпроводных трехфазных линий с нулем на напряжение 380/220 В или трехпроводных без нуля на напряжение 380 В. Таблица 2 справедлива только для случая равенства нагрузок во всех трех фазах. В этом случае в четырехпроводной линии с нулем ток в нулевой жиле кабеля равен нулю. 

     Следует иметь ввиду, что при несимметричной нагрузке в трехфазной линии потери увеличиваются. Чтобы избежать ошибок при большой асимметрии нагрузки в линии с нулем целесообразно потери вычислять для наиболее нагруженной фазы по Таблице 1.

    В таблице 3 даны зависимости потерь в кабеле от моментов нагрузки для медных проводников двухпроводных линий при напряжении 12 Вольт. Таблица предназначена для расчета потерь в линиях, питающих низковольтные светильники от понижающих трансформаторов.

    В данных таблицах индуктивное сопротивление линий не учитывается, так как оно при использовании кабелей пренебрежимо мало по сравнению с активным сопротивлением.

                                                                                               Таблица 1

ΔU, %	Момент нагрузки для медных проводников, кВт∙м, двухпроводных линий на напряжение 220 В
	При сечении проводника s, мм2, равном
	1,5	2,5	4	6	10	16
0,2	4	6	10	14	24	38
0,4	7	12	19	29	48	77
0,6	11	18	29	43	72	115
0,8	14	24	38	58	96	154
1	18	30	48	72	120	192
1,2	22	36	58	86	144	230
1,4	25	42	67	101	168	269
1,6	29	48	77	115	192	304
1,8	32	54	86	130	216	346
2	36	60	96	144	240	384
2,2	40	66	106	158	264	422
2,4	43	72	115	173	288	461
2,6	47	78	125	187	312	499
2,8	50	84	134	202	336	538
3	54	90	144	216	360	576
3,2	58	96	154	230	384	614
3,4	61	102	163	245	408	653
3,6	65	108	173	259	432	691
3,8	68	144	182	274	456	730
4	72	120	192	288	480	768
4,2	76	126	202	302	504	806
4,4	79	132	211	317	528	845
4,6	83	138	221	331	552	883
4,8	86	144	230	346	576	922
5	90	150	240	360	600	960

                                                                                                           

 

                            

xn--90adflmiialse2m.xn--p1ai

Потеря напряжения в проводах линий электропередач

     Передача электроэнергии на расстояния выполняется с помощью линии электропередач (ЛЭП), которые делятся на воздушные и кабельные. При передаче энергии часть ее расходуется на нагрев проводов, образование

электромагнитных полей. Эти потери электроэнергии нужно толковать как технологические потери электроэнергии на ее передачу, а не как в других отраслях - потери от брака, когда нарушается технологический процесс. В основном электроэнергию в одного потребителя передают по двум одинаковым по параметрам ЛЭП для обеспечения надежности сетей. То есть, когда аварийно отключится одна из ЛЭП второй останется питать потребитель.

     ЛЭП состоят из проводов, которые в свою очередь изготавливаются из проводников, в основном из меди или алюминия. Все материалы, даже проводники, имеют сопротивление. При передаче электроэнергии по проводам длиной более 10 м сопротивлением провода пренебрегать нельзя, так как ток в них вызывает заметное падение напряжения согласно закону Ома.

 

С целью экономии энергии и обеспечения незначительного колебания напряжения на зажимах приемника при изменении сопротивления или тока приемника потеря напряжения должна быть невелика при сравнении с номинальным напряжением приемника. Ток потребителя (или нагрузки) при различных сопротивлениях приемника изменяется от нуля до наибольшего своего значения. Потеря напряжения при этом тоже колеблется от нуля до своего максимального значения.

 

В электрических сетях напряжением до 20 кВ отклонения напряжения на зажимах потребителей в нормальном режиме не должны превышать ± 5%, а в аварийном - ± 10%.

     Отклонение напряжения нежелательны как в сторону увеличения так и в сторону уменьшения по отношению к номинальной напряжения. При больших отклонениях напряжения наблюдается потерь мощности и энергии, изменяются нагрузки потребителей, ухудшается качество продукции, возможно браковки продукции, сокращение срока работы элементов сети и оборудование, нарушение нормальной деятельности устройств автоматики и релейной защиты, что может привести к авариям и отключениям потребителей. Например, для ламп накаливания при освещенность возрастает на 40%, а срок работы уменьшается в 3 раза, при освещенность уменьшается на 30%, а срок работы увеличивается в 2 раза, но уменьшается производительность труда и ухудшается состояние и здоровье человека.

     В случае если сеть имеет несколько приемников, присоединенных к разным городам линии, потерю напряжения во всей сети определяется как сумма потерь напряжения на отдельных ее участках:

     Под наибольшей потерей напряжения понимают потерю напряжения на пути от источника питания до наиболее удаленного потребителя электроэнергии сети одного класса напряжения. Причем определяют наибольшую потерю напряжения как в нормальном режиме работы электросети, так и в аварийном (например, при отключении одного ЛЭП из двух параллельных). Расчетные наибольшие потери напряжений должны быть меньше наиболее допустимые, как в нормальном, так и в аварийном режиме.

worldofscience.ru

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ В ПРОВОДАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

Цель работы:Экспериментальным путем проверить, какие факторы влияют на потерю напряжения в линии электропередачи научиться определять к.п.д. линии.

В процессе передачи и распределения электрической энергии большое значение имеет фактор потери напряжения в проводах, что связано также с потерей энергии. В результате потери напряжения в линии электропередачи напряжение на конце ее у приемников электрической энергии может оказаться настолько пониженным, что работа не будет отвечать требованиям норм. Так, например, понижение напряжения у ламп накаливания вызывает резкое уменьшение их светоотдачи; у электродвигателей снижается частота вращения и уменьшается способность к перегрузке. По нормам потеря напряжения, в осветительных линиях, распределительных электросетей не должна превышать 2,5%, а силовых, питающих электродвигатели, 5% номинального напряжения.

В линии электропередачи происходит потеря электрической энергии па нагревание проводов, что обычно учитывается величиной «потери мощности», характеризующий коэффициент полезного действия. Уменьшение потерь напряжения, мощности в проводах достигается путем уменьшения силы тока в них. Но для передачи определенной мощности Р = UI при меньшей силе тока необходимо повысить, напряжение, что и делают в процессе передачи электрической энергии.

В настоящей лабораторной работе необходимо показать, какое влияние оказывает электрическая нагрузка линии и сопротивление проводов на величину потери напряжения, величину мощности потерь в проводах и к.п.д. линии электропередачи.

Приборы и оборудование:

1. Модель двухпроводной линии из стальных проводов;

2. Модель двухпроводной линии из нихромовых проводов;

3. Вольтметр 150 В;

4. Амперметр на I А или II А;

5. Электрические лампы накаливания 3 шт.

Порядок выполнения работы:

1. Записать технические данные электроизмерительных приборов, используемых в работе.

2. Собрать электрическую схему согласно рис.3, используя стальные провода.

3. Меняя нагрузку (лампы накаливания) в конце линии записать показания приборов в табл.4.

4. Собрать электрическую схему, согласно рис.3, используя нихромовые провода.

5. Меняя нагрузку (лампы накаливания) в конце линии записать показания приборов, в табл.4.

6. Определить расчетным путем потерю напряжения, мощность потерь и к.п.д. линии. Результаты расчетов записать в табл.4.

7. По результатам расчетов построить графики зависимости и .

Рис.3

Таблица 4

№ п/п	Материал проводов	Данные измерения	Данные расчетов
U1В	U2В	I, A	UВ	P, Вт	Р1, ВТ	Р2, ВТ	, %

Формулы для расчета:

Контрольные вопросы:

1. Что такое потеря напряжения в проводах?

2. От чего зависит потеря напряжения в проводах?

3. Каково соотношение между напряжениями в середине и в конце?

4. Как изменить напряжение в середине линии, если нагрузка в конце линии увеличится?

5. Как определяется к.п.д. линии электропередачи?

6. Почему с увеличением длины линий электропередачи необходимо повышать ее рабочее напряжение?

7. Какие металлы наиболее применимы для проводов линий электропередачи?

 

Тема: ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ

Цель работы: научиться практически, измерять мощность в цепи однофазного переменного тока.

Для измерения мощности в цепях постоянного и однофазного переменного токов используются ваттметры электродинамической системы. Неподвижная (токовая) обмотка ваттметра включается в цепь последовательно, подвижная (обмотка напряжения) обмотка – параллельно потребителю. В отличие от амперметров и вольтметров на лицевую панель выведены четыре зажима, два из них обозначены I или А – это токовые зажимы, а два других обозначены U или V – это зажимы обмотки напряжения. Два зажима помечены точками (или звездочками) называются генераторными, они одновременно являются началами обмоток. Генераторные зажимы следует объединить и подключить к проводу от источника питания. При таком подключении ваттметра стрелка будет отклоняться вправо.

Приборы и оборудование:

1. Ваттметр;

2. Амперметр с пределом измерения 2,5 А;

3. Вольтметр с пределом измерения 150 В или 300 В;

4. Соединительные провода.

Порядок выполнения работы:

1. Записать в таблицу технические данные электроизмерительных приборов, используемых в работе.

2. Собрать электрическую цепь, согласно рис.4.

 

 

Рис.4. Схема измерения мощности в цени однофазного переменного тока

3. Подать напряжение в электрическую цепь и снять показания приборов. Меняя ламповую нагрузку выполнять три опыта. Данные измерений записать в табл.5.

Таблица 5

№ п/п	Данные измерений	Данные вычислений
I, A	U, B	P, Вт	P, Вт

Контрольные работы:

1. На чем основан принцип работы ваттметра электродинамической системы?

2. Указать основные детали электродинамической системы?

3. Как включается подвижная обмотка и неподвижная обмотка ваттметра?

4. Каким образом можно измерить активную мощность, если под рукой нет ваттметра электродинамической системы?

 



infopedia.su

Потеря напряжения в проводах линии электропередачи

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 8Следующая ⇒

Разность напряжений в начале и конце линии U1-U2, равная падению напряжения в линии, называют потерей напряжения:

∆U= U1-U2 = I ·Rпр

где Rпр – сопротивление проводов в линии

где l – длина одного провода двухпроводной линии, м; S - сечение провода, мм2.

Мощность потерь в линии (выражают в Вт):

 

Р=I ·∆U = I2 ·Rпр

Коэффициент полезного действия линии

 

ζ= Р2 / Р1= (Р1- ∆Р) / Р1 = (U1I – ∆U·I) / (U1·I) = 1- ∆U/U1

 

или

ζ= Р2 / Р1* 100%,

 

где Р1– мощность в начале линии, Вт; Р2 - мощность в конце линии, Вт.

Вопросы для самоконтроля

1. Что называется электрической цепью? Из каких элементов она состоит?

2. В чем различие тока проводимости и тока поляризации?

3. Что такое мощность источника? Мощность приемника?

4. Что такое падение напряжения?

5. Дайте определение электрического сопротивления. От каких факторов оно зависит?

6. Как связаны электрическое сопротивление и проводимость?

7. Приведите определение ЭДС источника. Чем отличается ЭДС от напряжения на выводах источника?

8. Запишите закон Ома для всей цепи и для участка цепи.

9. Чему равны напряжения на выводах цепи в режимах холостого хода и короткого замыкания?

10. Запишите закон Джоуля-Ленца. Во сколько раз увеличится количество выделяемой теплоты в цепи при увеличении вдвое силы тока?

11. Какие закономерности характеризуют последовательное соединение сопротивлений, а какие параллельное?

12. Какова последовательность расчета токов при смешанном соединении сопротивлений?

 

 

Литература

 

[1] §2.1- 2.3

 

Лабораторная работа №1 «Виды соединения резисторов»

 

Литература: [2]с.25-33

 

Лабораторная работа №2 «Определение потери напряжения в проводах»

Литература: [2]с.33-38

 

 

Тема 1.2. Электромагнетизм

Магнитное поле и его характеристики. Взаимодействие магнитного поля и проводника с током. Электромагнитная сила. Ферромагнитные вещества и их намагничивание. Магнитная проницаемость. Кривые намагничивания.

Магнитная цепь. Электромагниты и их применение. Электромагнитная индукция. Правило правой руки. Закон Ленца. Преобразование электрической энергии в механическую. Самоиндукция. Индуктивность. Вихревые токи и их значение.

 

Методические указания

Магнитная индукция. Магнитный поток.

Интенсивность магнитного поля характеризуется магнитной индукцией В. Единица магнитной индукции – тесла (Тл).

Магнитная индукция – векторная величина. Направление этого вектора совпадает с направлением поля в данной точке.

Произведение магнитной индукции В на площадь S, перпендикулярную вектору магнитной индукции, называют магнитным потоком Ф, который выражают в веберах (Вб):

Ф=В ·S

 

Если между направлением потока и площадью угол отличается от 900, то

Ф=В ·S ·cos α

 

где α – угол между вектором В и перпендикуляром к поверхности.

 

Электромагнитная сила.

На проводник с током длиной l, находящийся в магнитном поле, перпендикулярно направлению поля действует сила F, выражаемая в ньютонах (Н):

Если проводник с током расположен под углом α к вектору магнитной индукции В, то

Направление электромагнитной силы определяют по правилу левой руки.

Механическую работу по перемещению проводника с током в магнитном поле на расстояние a вычисляют по формуле

где S –площадь, описанная проводником при его перемещении, м2.

Работу выражают в джоулях (Дж).

 

Взаимодействие проводников с током.

Сила взаимодействия проводников, по которым проходят токи I1и I2

 

где μa– абсолютная магнитная проницаемость, Гн/м; l - длина проводников, м; а – расстояние между ними, м; F - сила взаимодействия, Н.

 

Магнитная индукция во всех точках, расположенных на расстоянии а от оси провода,

Абсолютная магнитная проницаемость воздуха и всех веществ, за исключением ферромагнитных материалов, близка к абсолютной магнитной проницаемости вакуума, называемой магнитной постоянной:

μо=4·π·10-7 Гн/м=1,256·10-6 Гн/м

Абсолютная магнитная проницаемость вещества

μa= μо ·μ

где μ–магнитная проницаемость, показывающая , во сколько раз абсолютная магнитная проницаемость данного материала больше магнитной постоянной.

 

Читайте также:

lektsia.com

Величина потерь напряжения в проводах. Потеря напряжения в проводах

Потери напряжения в линии

Для понимания, что такое потеря напряжения , рассмотрим векторную диаграмму напряжения трехфазной линии переменного тока (рис. 1) с одной нагрузкой в конце линии (I ).

Предположим, что вектор тока разложен на составляющие I а и I р. На рис. 2 в масштабе построены векторы фазного напряжения в конце линии U 3ф и тока I , отстающего от него по фазе на угол φ2 .

Пример 3: Используйте отдельные источники питания в разных областях

Они не хотели устанавливать источник питания в середине и запускать огни в противоположных направлениях, поэтому они решили установить блок питания на противоположных концах 30-футовых прогонов для создания 60-футового хода без падения напряжения. Полоска не соединена посередине, и вы можете видеть, что нет видимого затемнения света.

Как определить правильный измеритель проводов

Определите величину тока в проводе. Пример: потребляет 4 Вт на фут. Если вы используете 16 футов. = 4 Вт. Разделите общую мощность ваших полос на 12, чтобы получить общий ток. Если вы используете 24-вольтовые полоски, разделите их на Теперь у вас есть ток.

Для получения вектора напряжения в начале линии U1 ф следует у конца вектора U 2ф построить в масштабе напряжения треугольник падений напряжения в линии (abc). Для этого вектор аb , равный произведению тока на активное сопротивление линии (I R), отложен параллельно току, а вектор bc , равный произведению тока на индуктивное сопротивление линии (I Х), - перпендикулярно вектору тока. При этих условиях прямая, соединяющая точки О и с, соответствует величине и положению в пространстве вектора напряжения в начале линии (U1 ф) относительно вектора напряжения в конце линии (U2 ф). Соединив концы векторов U1 ф и U2 ф, получим вектор падения напряжения на полном сопротивлении линии ac=IZ.

Правильный проводной датчик находится на пересечении усилителей и ступней, как показано на диаграмме ниже. Примечание. Сам провод потребляет ток. Если вы используете более длинные провода, чем общая длина полос, используйте следующий самый толстый провод.

Никогда не рекомендуется непрерывно запускать любую электронную схему на максимальной мощности. Для достижения наилучших результатов добавьте дополнительные 20% к вашим расчетам. Например, если общее потребление энергии составляет 100 Вт, добавьте 20% и предположите, что это 120 Вт. Затем продолжайте выполнять расчеты для источников питания и измерителей проводов. Это защитит вашу систему, чтобы сделать ее дольше и безопаснее работать.

Рис. 1. Схема с одной нагрузкой на конце линии

Рис. 2. Векторная диаграмма напряжений для линии с одной нагрузкой. Потери напряжения в линии.

Условились называть потерей напряжения алгебраическую разность фазных напряжений в начале и конце линии, т. е. отрезок ad или почти равный ему отрезок ас".

Сделайте дополнительный шаг при рассмотрении «падения напряжения». Это то, что заставляет цвета меняться. Он в основном посылает сигнал для управления огнями. Вот отличное видео, которое подробно объясняет это. Отказ от ответственности: проконсультируйтесь с профессиональным электриком перед выполнением электрических работ. Эта страница не должна использоваться в качестве профессионального совета, это только руководство.

Устранение напряжения обычно производится путем преднамеренного снижения напряжения со стороны поставщика, чтобы уменьшить нагрузку в момент максимального потребления или необычно слабым питанием относительно нагрузки. Элементы, которые защищают оборудование от причиняемого им ущерба, должны рассматриваться в любом месте.

Векторная диаграмма и выведенные из нее соотношения показывают, что потеря напряжения зависит от параметров сети, а также от активной и реактивной составляющих тока или мощности нагрузки.

При расчете величины потери напряжений в сети активное сопротивление необходимо учитывать всегда, а индуктивным сопротивлением можно пренебречь в осветительных сетях и в сетях, выполненных сечениями проводов до 6 мм2 и кабелей до 35 мм2.

Вероятность падения напряжения и их прогнозируемая величина зависят от топологии сети. Среди оборудования, на которое влияют падения напряжения, электродвигатели, оснащенные регуляторами скорости, особенно чувствительны, потому что нагрузка продолжает запрашивать энергию, которая больше не доступна, за исключением того, что происходит от инерции двигателя. В тех процессах, когда несколько двигателей не работают одновременно, элементы управления каждого из них могут обнаруживать потери напряжения и отсоединять соответствующий блок с величиной напряжения, отличной от величины напряжения приводов других двигателей, которые имеют режим замедления также отличается, что приведет к полной потере управления процессом.

Определение потери напряжения в линии

Потерю напряжения для трехфазной системы принято обозначать для линейных величин определять по формуле

где l - протяженность соответствующего участка сети, км.

Если заменить ток мощностью, то формула примет вид:

Оборудование для обработки данных и управления очень чувствительно к падениям напряжения, поскольку они могут привести к потере данных и значительным простоям из-за отказа. Финансовые последствия могут быть очень серьезными. Двумя основными причинами падения напряжения являются ввод в эксплуатацию больших нагрузок либо при установке пострадавшего пользователя, либо другого пользователя, подключенного к той же схеме, и сбоев в других частях сети.

Падение напряжения из-за больших нагрузок Когда к установке подключены очень большие нагрузки, такие как большие электродвигатели, пусковой ток может быть намного выше нормального рабочего тока. Если источник питания и проводка установки рассчитаны на нормальный рабочий ток, высокий начальный ток приведет к падению напряжения, как в сети питания, так и при установке.

где Р - активная мощность, Q- реактивная мощность, кВар; l - протяженность участка, км; Uн - номинальное напряжение сети, кВ.

Изменение напряжения в линии

Допустимые потери напряжения

Величина создаваемого эффекта зависит от того, насколько надежна сеть; т.е. как низкий импеданс в общей точке соединения и импеданс проводки установки. Падения напряжения, вызванные пусковыми токами, характеризуются меньшей глубиной и гораздо большей продолжительностью, чем потери сети, обычно одна или несколько секунд или десятки секунд, а не длительность менее одной секунды.

Проблемы самой установки, вызванные слишком высоким сопротивлением во внутренней проводке, легко решить. Другим решением было бы согласиться с поставщиком поставки установить соединение с более низким импедансом, что может быть очень дорогостоящим, в зависимости от географии распределительной сети в этом районе. Если причиной падения напряжения нельзя управлять, необходимо будет поместить устройство для их компенсации. Подходящими типами могут быть как традиционные сервоуправляемые механические стабилизаторы, электронно управляемые переключатели передач, так и реставраторы динамического натяжения.

Для каждого приемника электроэнергии допускаются определенные потери напряжения .

sudremkomplekt.ru

Расчет электрических потерь в кабеле. Потеря напряжения в проводах

Потери напряжения в линии

Для понимания, что такое потеря напряжения , рассмотрим векторную диаграмму напряжения трехфазной линии переменного тока (рис. 1) с одной нагрузкой в конце линии (I ).

Предположим, что вектор тока разложен на составляющие I а и I р. На рис. 2 в масштабе построены векторы фазного напряжения в конце линии U 3ф и тока I , отстающего от него по фазе на угол φ2 .

Для получения вектора напряжения в начале линии U1 ф следует у конца вектора U 2ф построить в масштабе напряжения треугольник падений напряжения в линии (abc). Для этого вектор аb , равный произведению тока на активное сопротивление линии (I R), отложен параллельно току, а вектор bc , равный произведению тока на индуктивное сопротивление линии (I Х), - перпендикулярно вектору тока. При этих условиях прямая, соединяющая точки О и с, соответствует величине и положению в пространстве вектора напряжения в начале линии (U1 ф) относительно вектора напряжения в конце линии (U2 ф). Соединив концы векторов U1 ф и U2 ф, получим вектор падения напряжения на полном сопротивлении линии ac=IZ.

Рис. 1. Схема с одной нагрузкой на конце линии

Рис. 2. Векторная диаграмма напряжений для линии с одной нагрузкой. Потери напряжения в линии.

Условились называть потерей напряжения алгебраическую разность фазных напряжений в начале и конце линии, т. е. отрезок ad или почти равный ему отрезок ас".

Векторная диаграмма и выведенные из нее соотношения показывают, что потеря напряжения зависит от параметров сети, а также от активной и реактивной составляющих тока или мощности нагрузки.

При расчете величины потери напряжений в сети активное сопротивление необходимо учитывать всегда, а индуктивным сопротивлением можно пренебречь в осветительных сетях и в сетях, выполненных сечениями проводов до 6 мм2 и кабелей д

studio-firing.ru

§ 15. Передача электрической энергии по проводам

Потеря напряжения в проводах линии. Передача электрической энергии от источника I (рис. 33) к приемнику 2 происходит по проводам, образующим электрическую линию. При передаче энергии возникает потеря напряжения в проводах линии

?Uл = IRл (36)

где Rл, — сопротивление проводов линии.В результате этого напряжение U2 в конце электрической линии оказывается меньше напряжения U1 в начале линии. Потеря напряжения в проводах линии ?Uл не является постоянной величиной, она колеблется в зависимости от силы тока нагрузки от нуля (при I = 0) до наибольшего значения (при максимальной нагрузке). Кроме того, она зависит от сопротивления Rл проводов линии,

Рис. 33. Схема передачи электрической энергии от источника к приемнику

т. е. от их удельной проводимости ?, площади поперечного сечения s и длины линии lл.

На электрифицированных железных дорогах одним из проводов, соединяющих источник питания — тяговую подстанцию с потребителем — электровозом, является контактный провод, а другим — рельсы. Поэтому под потерей напряжения в проводах ?Uл этом случае понимается суммарная потеря напряжения в контактной сети и рельсах. Потеря напряжения в линии увеличивается по мере удаления электровоза от тяговой подстанции, в соответствии с этим уменьшается и напряжение на его токоприемнике.

Потери мощности в линии и ее к. п. д. При прохождении по линии тока I часть мощности Р1, поступающей от источника, теряется в линии вызывая нагрев проводов, эти потери мощности

?Pл = I2Rл = I?Uл (37)

Следовательно, приемник электрической энергии включенный на конце линии, будет получать меньшую мощность

P2 = P1 – ?Pл (38)

При увеличении тока I возрастают потери мощности в проводах линии ?Pл и уменьшаются к.п.д. линии и напряжение U2, подаваемое на нагрузку.

Практически электрическую энергию передают по проводам при ? = 0,9- 0,95, при этом сопротивление проводов линии составляет 5—10 % сопротивления нагрузки и потери энергии в них не превышают 5—10 % передаваемой мощности.Рассмотрим теперь, как зависят потери мощности в линии и ее к. п. д. от напряжения U2, при котором осуществляется передача электроэнергии. Потери мощности в проводах линии

?Pл = I2Rл= P22/U22 * 2?lл/sл (39)

Следовательно, чем больше передаваемая мощность Р2 и расстояние lл, на которое она передается, тем больше потери мощности и энергии в проводах; чем больше площадь сечения проводов Sл и напряжение U2 в линии передачи, тем меньше эти потери, поэтому выгоднее передавать электрическую энергию при более высоких напряжениях.Принципы расчета проводов. Для правильной работы приемников электрической энергии весьма важно, чтобы подаваемое к ним напряжение поддерживалось по возможности постоянным и было равно их номинальному напряжению. Понижение напряжения вызывает существенное ослабление накала электрических ламп и ухудшение режима работы электродвигателей, а увеличение по сравнению с номинальным — сокращение срока службы ламп и электрических машин.Электрические провода обычно рассчитывают по допустимой потере напряжения. Потеря напряжения в проводах допускается небольшой по сравнению с напряжением сети для экономии электрической энергии и обеспечения малого колебания напряжения на приемниках. В электрических сетях различного назначения допустимые потери напряжения составляют примерно 2—6 %. Исходя из этих условий и проводят расчет электрических проводов, т. е. подбор площади Sл их поперечного сечения. Ее выбирают такой, чтобы при максимальной нагрузке потери напряжения на участке от источника питания до самого удаленного приемника не превышали 2—6 % номинального напряжения. При электрической тяге выбор площади сечения контактных проводов также производят из условия, чтобы на токоприемнике электровоза действовало напряжение U2, достаточное для нормальной работы электрических машин локомотива.

Относительная потеря напряжения в линии, %,

?=(?Uл/U2) 100 %.

Заменяя в этой формуле ?Uл = IRл = I2?lл/Sл и I = P2/U2, получим, что поперечное сечение проводов линии

Sл = (200?/?) (P2iл/U22) (39′)

Из формулы (39′) следует:

1) чем больше передаваемая мощность и чем на большее расстояние она передается, тем больше должно быть поперечное сечение проводов линии;

2) увеличение напряжения в линии позволяет в значительнойстепени уменьшить сечение проводов линии и снизить потери мощности в ней.

При передаче электрической энергии на дальнее расстояние широко используются выгоды, которые дает повышение напряжения. Чем большую мощность требуется передать и чем больше расстояние, на которое она передается, тем более высокое напряжение применяют в линиях электропередачи. Например, при передаче энергии от мощных электростанций (Куйбышевской, Волгоградской и др.) на расстояние 800—1000 км используют напряжение 500—750 кВ; при передаче энергии на расстояние 100—200 км— 110—220 кВ; при передаче сравнительно небольшого количества энергии на расстояние нескольких километров или десятков километров— 35 кВ. В электрических установках небольшой мощности при расположении электрических приемников вблизи от источниковпитания применяют напряжения 110, 220, 440 В (при постоянномтоке) и 127, 220, 380, 660 В (при переменном токе).

При электрической тяге, чем больше напряжение в контактном проводе, тем меньшую площадь сечения он будет иметь и тем на большем расстоянии могут быть расположены источники питания контактной сети (тяговые подстанции). Например, для снабжения электрической энергией трамвая, двигатели которого имеют сравнительно небольшую мощность, а контактная сеть — небольшую протяженность, используют напряжение 600 В, а на магистральных железных дорогах, электрифицированных на постоянном токе (где эксплуатируются мощные локомотивы),— 3300 В. Электрификация железных дорог на переменном токе дает возможность поднять напряжение в контактной сети до 27500 В что позволяет значительно уменьшить площадь сечения проводов контактной сети и увеличить расстояние между тяговыми подстанциями по сравнению с дорогами постоянного тока. В последнее время ведутся работы по дальнейшему повышению напряжения в контактной сети на дорогах переменного тока до 2*25 кВ.

electrono.ru

---

• 
  Конденсаторы что это такое
• 
  Соединение треугольником и звездой формулы
• 
  Глобальный ядерный удар по земле 200 лет назад версия
• 
  Список аэс россии на карте
• 
  Перерасчет по электроэнергии одн
• 
  Схема светильника аварийного освещения с аккумулятором
• 
  На улицу светильники
• 
  Как найти направление индукционного тока
• 
  Фаза в чем измеряется
• 
  Нормативы надежности электроснабжения объектов абонента образец
• 
  Розетка влагозащищенная