Επτά τρόποι για την καταπολέμηση των απωλειών σε δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας

Οι αιτίες των ενεργειακών απωλειών στις εναέριες γραμμές και οι τρόποι αντιμετώπισής τους, με βάση την πρακτική εμπειρία.

Είναι πιθανόν ο καθένας που έχει σπίτι στο χωριό, ζει στον ιδιωτικό τομέα της πόλης ή χτίζει το δικό του σπίτι, με την πάροδο του χρόνου, θα αντιμετωπίσει το πρόβλημα της αστάθειας του ηλεκτρικού δικτύου. Αυτό εκφράζεται σε αιχμές, προβλήματα προστασίας ηλεκτρικών συσκευών κατά τη διάρκεια καταιγίδων, μεγάλες περιόδους πολύ υψηλής ή πολύ χαμηλής τάσης στο δίκτυο.

Πολλά από αυτά τα προβλήματα συνδέονται με τα χαρακτηριστικά των εναέριων ηλεκτρικών γραμμών, άλλα με την μη τήρηση των στοιχειωδών κανόνων για την τοποθέτηση γραμμών και τη συντήρησή τους. Δυστυχώς, στη χώρα μας, το σλόγκαν: «Η εξοικονόμηση του πνιγμού είναι το έργο του ίδιου του πνιγμού» εφαρμόζεται όλο και περισσότερο. Επομένως, θα προσπαθήσουμε να εξετάσουμε αυτά τα προβλήματα και πώς να τα λύσουμε με περισσότερες λεπτομέρειες.

Από πού προέρχονται οι απώλειες σε ηλεκτρικά δίκτυα;

Ο Ohm φταίει.

Για εκείνους που είναι εξοικειωμένοι με το νόμο του Ohm, δεν είναι δύσκολο να θυμηθούμε ότι U = I * R. Αυτό σημαίνει ότι η πτώση τάσης στα καλώδια της γραμμής ισχύος είναι ανάλογη της αντίστασής της και του ρεύματος διαμέσου αυτής. Όσο περισσότερο αυτή η πτώση, τόσο λιγότερη είναι η τάση στις πρίζες στο σπίτι σας. Ως εκ τούτου, η αντίσταση της γραμμής ισχύος πρέπει να μειωθεί. Επιπλέον, η αντίσταση της αποτελείται από την αντίσταση των αγωγών άμεσης και επιστροφής - φάσης και μηδέν από τον μετασχηματιστή του υποσταθμού στο σπίτι σας.

Ακατάληπτη άεργη ισχύς.

Η δεύτερη πηγή απώλειας είναι αντιδραστική ισχύ ή αντιδραστικό φορτίο. Αν το φορτίο είναι καθαρά ενεργό, για παράδειγμα, λαμπτήρες πυρακτώσεως, ηλεκτρικοί θερμαντήρες, ηλεκτρικές σόμπες, τότε η ενέργεια καταναλώνεται σχεδόν εντελώς (απόδοση άνω του 90%, το cos τείνει στο 1). Αλλά αυτή είναι μια ιδανική περίπτωση, συνήθως το φορτίο είναι χωρητικό ή επαγωγικό. Πραγματικά cosine phi Η αξία των καταναλωτών μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου και έχει μια τιμή από 0,3 έως 0,8, εκτός εάν εφαρμόζονται ειδικά μέτρα.

Κάτω από την αντιδραστική φόρτιση, υπάρχει ένα φαινόμενο ατελούς απορρόφησης ενέργειας, η αντανάκλαση από το φορτίο και η κυκλοφορία αδέσποτων ρευμάτων στα καλώδια. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα πρόσθετες απώλειες στα καλώδια για θέρμανση, τάση και ρεύματα, προκαλώντας δυσλειτουργίες. Για παράδειγμα, ένας μερικώς φορτισμένος ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας ενός ηλεκτρικού πριονιού ή πριονιστηρίου έχει συντελεστή 0,3-0,5. Εκτός από την απώλεια θερμότητας, με την παρουσία ενός ισχυρού αντιδραστικού φορτίου, οι ηλεκτρικοί μετρητές "βρίσκονται" πολύ.

Είναι γνωστό από τις στατιστικές ότι, εξαιτίας της μη αντισταθμισμένης αντλητικής ισχύος, ο καταναλωτής χάνει μέχρι και το 30% της ηλεκτρικής ενέργειας. Προκειμένου να εξαλειφθούν αυτές οι απώλειες, αντισταθμιστές αντίστασης ισχύος. Τέτοιες συσκευές διατίθενται στο εμπόριο από τη βιομηχανία. Επιπλέον, προέρχονται από την έκδοση "single-socket", σε συσκευές εγκατεστημένες στον μετασχηματιστή υποσταθμών.

Οι λύκοι σε μπλούζες.

Η τρίτη πηγή ζημιών είναι η απλή κλοπή ηλεκτρικής ενέργειας. Φαίνεται ότι οι υπηρεσίες επιβολής του νόμου θα πρέπει να ασχοληθούν με αυτό, αλλά δεν διαθέτουν τμήματα ενεργειακού ελέγχου. Ως εκ τούτου, ο καταναλωτής θα πρέπει επίσης να αντιμετωπίσει την τρίτη πηγή ζημιών, όπως σύμφωνα με το νόμο, πρέπει να έχει ένα κοινό σπίτι ή ένα γενικό μετρητή επιχειρήσεων και ολόκληρο το κοπάδι πληρώνει για την κλοπή ενός μαύρου προβάτου.

Εκτίμηση των απωλειών γραμμής από ένα συγκεκριμένο παράδειγμα.

Αντίσταση γραμμής R = (ρ * L) / S, όπου ρ είναι η ειδική αντίσταση του σύρματος, L είναι το μήκος του, S είναι η διατομή. Για τον χαλκό, η ειδική αντίσταση είναι 0,017, και για το αλουμίνιο, 0,028 Ohm * mm2 / m. Ο χαλκός έχει σχεδόν δύο φορές λιγότερες απώλειες, αλλά είναι πολύ πιο βαρύ και ακριβότερο από το αλουμίνιο, έτσι τα συρμάτινα καλώδια αλουμινίου επιλέγονται συνήθως για τις εναέριες γραμμές.

Έτσι, η αντίσταση ενός μέτρου σύρματος αλουμινίου με εγκάρσια τομή 16 τετραγωνικών χιλιοστών θα είναι (0,028 x 1) /16 = 0,0018 Ohms.Ας δούμε ποιες θα είναι οι απώλειες σε γραμμή με μήκος 500 μ., Με ισχύ φορτίου 5 kW. Καθώς το ρεύμα ρέει μέσω δύο συρμάτων, διπλασιάζουμε το μήκος γραμμής, δηλ. 1000 m.

Η ισχύς ρεύματος 5 kW θα είναι: 5000/220 = 22,7 Α. Η πτώση τάσης στη γραμμή είναι U = 1000x0,0018x22,7 = 41 V. Η τάση στο φορτίο είναι 220-41 = 179 V. Αυτό είναι ήδη μικρότερο από την επιτρεπόμενη πτώση τάσης 15%. Σε ένα μέγιστο ρεύμα 63 Α, για το οποίο έχει σχεδιαστεί αυτό το καλώδιο (14 kW), δηλ. όταν οι εγγύτεροι γείτονες ενεργοποιούν τα φορτία τους, U = 1000x0.0018x63 = 113 V! Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο στο σπίτι μου το βράδυ ένας λαμπτήρας μόλις λάμπει!

Τρόποι αντιμετώπισης των απωλειών.

Ο πρώτος απλούστερος τρόπος αντιμετώπισης των ζημιών.

Η πρώτη μέθοδος βασίζεται σε κάτω αντίσταση σύρματος γείωσης. Όπως γνωρίζετε, το ρεύμα ρέει μέσω δύο συρμάτων: μηδέν και φάση. Εάν η αύξηση της διατομής του σύρματος φάσης είναι αρκετά ακριβή (το κόστος του χαλκού ή του αλουμινίου συν εργασίες αποσυναρμολόγησης και εγκατάστασης), τότε η αντίσταση του ουδέτερου καλωδίου μπορεί να μειωθεί απλά και πολύ φθηνά.

Αυτή η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί από τη στιγμή που έχουν τεθεί οι πρώτες γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά προς το παρόν συχνά δεν χρησιμοποιείται λόγω «αδιαφορίας» ή έλλειψης γνώσης. Συνίσταται στην εκ νέου γείωση του ουδέτερου καλωδίου σε κάθε πόλο της γραμμής ρεύματος ή (και) σε κάθε φορτίο. Σε αυτή την περίπτωση, η αντίσταση γείωσης μεταξύ του μηδενός του μετασχηματιστή υποσταθμού και του μηδενός του καταναλωτή συνδέεται παράλληλα με την αντίσταση του ουδέτερου καλωδίου.

Εάν η γείωση γίνει σωστά, δηλ. Δεδομένου ότι η αντίσταση είναι μικρότερη από 8 ohms για ένα μονοφασικό δίκτυο και λιγότερο από 4 ohms για ένα τριφασικό δίκτυο, είναι δυνατό να μειωθούν σημαντικά (έως και 50%) οι απώλειες στη γραμμή.

Ο δεύτερος απλούστερος τρόπος αντιμετώπισης των ζημιών.

Η δεύτερη απλούστερη μέθοδος βασίζεται επίσης μείωση αντίστασης. Μόνο στην περίπτωση αυτή είναι απαραίτητο να ελέγξετε και τα δύο σύρματα - μηδέν και φάση. Κατά τη λειτουργία των εναέριων γραμμών λόγω θραύσης σύρματος, δημιουργούνται θέσεις τοπικής αντοχής - στρίψιμο, συστοιχίες κ.λπ. Στη διαδικασία εργασίας σε αυτά τα σημεία υπάρχει μια τοπική θέρμανση και περαιτέρω υποβάθμιση του σύρματος, απειλώντας μια ρήξη.

Τέτοιες θέσεις είναι ορατές τη νύχτα λόγω σπινθήρων και λάμψης. Είναι απαραίτητο να ελέγχετε περιοδικά οπτικά τη γραμμή ισχύος και να αντικαταστήσετε τα ιδιαίτερα κακά τμήματα ή ολόκληρη τη γραμμή.

Για επισκευές είναι καλύτερο να εφαρμοστεί αυτοφερόμενα καλώδια SIP με μόνωση από αλουμίνιο. Ονομάζονται αυτοσυντηρούμενοι, επειδή δεν χρειάζονται χαλύβδινο καλώδιο για ανάρτηση και δεν σπάσουν κάτω από το βάρος του χιονιού και του πάγου. Τέτοια καλώδια είναι ανθεκτικά (διάρκεια ζωής άνω των 25 ετών), υπάρχουν ειδικά αξεσουάρ για εύκολη και άνετη στερέωση τους σε πόλους και κτίρια.

Ο τρίτος τρόπος αντιμετώπισης των ζημιών.

Είναι σαφές ότι ο τρίτος τρόπος είναι αντικατάσταση του παλαιού "αέρα" με ένα νέο.

Τα καλώδια των τύπων SIP-2A, SIP-3, SIP-4 πωλούνται. Η διατομή του καλωδίου επιλέγεται τουλάχιστον 16 τετραγωνικά χιλιοστά, μπορεί να περάσει ρεύμα μέχρι 63 Α, που αντιστοιχεί σε ισχύ 14 kW με μονοφασικό δίκτυο και 42 kW με τριφασικό. Το καλώδιο έχει μόνωση δύο επιπέδων και είναι επικαλυμμένο με ειδικό πλαστικό που προστατεύει τη μόνωση των συρμάτων από την ηλιακή ακτινοβολία. Οι τιμές δείγματος για το SIP μπορούν να βρεθούν εδώ: http://www.eti.su/price/cable/over/over_399.html. Ένα καλώδιο SIP δύο συρμάτων κοστίζει από 23 ρούβλια. ανά γραμμικό μέτρο.

Ο τέταρτος τρόπος αντιμετώπισης των ζημιών.

Αυτή η μέθοδος βασίζεται στη χρήση ειδικών σταθεροποιητές τάσης στην είσοδο του σπιτιού ή άλλο αντικείμενο. Αυτοί οι σταθεροποιητές είναι μονοφασικοί και τριφασικοί. Αυξάνουν το cos και παρέχουν σταθεροποίηση της τάσης εξόδου εντός + - 5%, με αλλαγή στην τάση εισόδου + - 30%. Η ισχύς τους μπορεί να κυμαίνεται από εκατοντάδες βατ σε εκατοντάδες kW.

Εδώ είναι μερικές τοποθεσίες αφιερωμένες σε σταθεροποιητές. Ωστόσο, παρατηρούμε ότι λόγω της ανισορροπίας φάσης και των απωλειών στη γραμμή ισχύος, η τάση στην είσοδο του σταθεροποιητή μπορεί να πέσει κάτω από τα 150 V. Στην περίπτωση αυτή, η ενσωματωμένη προστασία λειτουργεί και δεν έχετε άλλη επιλογή παρά να μειώσετε τις ενεργειακές σας ανάγκες.

Ο πέμπτος τρόπος για την αντιστάθμιση των απωλειών ηλεκτρικής ενέργειας.

Αυτός είναι ο τρόπος χρήση συσκευών αντιστάθμισης της ενεργητικής ισχύος. Αν το φορτίο είναι επαγωγικό, για παράδειγμα, διάφοροι ηλεκτροκινητήρες, τότε αυτοί είναι πυκνωτές, αν είναι χωρητικοί, τότε αυτοί είναι ειδικές επαγωγικές.

Ο έκτος τρόπος - η καταπολέμηση της κλοπής ηλεκτρικής ενέργειας.

Σύμφωνα με την εργασιακή εμπειρία, η πιο αποτελεσματική λύση είναι η αφαίρεση ηλεκτρικό μετρητή από το κτίριο και την τοποθέτησή του σε έναν πόλο μιας γραμμής μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα ειδικό σφραγισμένο κουτί. Στο ίδιο κιβώτιο, εγκαθίσταται ένα εισαγωγικό αυτόματο μηχάνημα με συσκευή πυροπροστασίας και απαγωγείς υπερτάσεων.

Ο έβδομος τρόπος αντιμετώπισης των απωλειών.

Αυτός ο τρόπος μείωσης των απωλειών μέσω της χρήσης μιας τριφασικής σύνδεσης. Με αυτή τη σύνδεση, τα ρεύματα σε κάθε φάση μειώνονται και συνεπώς οι απώλειες στη γραμμή μπορούν να κατανέμουν ομοιόμορφα το φορτίο. Αυτός είναι ένας από τους ευκολότερους και πιο αποτελεσματικούς τρόπους. Όπως λένε: "Κλασικά του είδους."

Συμπεράσματα

Αν θέλετε να μειώσετε τις απώλειες ενέργειας, ελέγξτε πρώτα τα ηλεκτρικά σας δίκτυα. Εάν εσείς οι ίδιοι δεν είστε σε θέση να το κάνετε αυτό, τώρα πολλοί οργανισμοί είναι έτοιμοι να σας βοηθήσουν για τα χρήματά σας. Ελπίζω ότι οι παραπάνω συμβουλές θα σας βοηθήσουν να καταλάβετε από πού να ξεκινήσετε και τι να προσπαθήσετε. Όλα είναι στην εξουσία σας. Σας εύχομαι καλή επιτυχία!