Обновлено: 06.07.2024

Греется розетка или клеммы в распределительной коробке? Греются автоматы на счетчике? Всё это приводит к появлению тепла, которое образуется за счет расхода электроэнергии. Поэтому в электрике есть такое понятие, как — падение напряжения в проводах.

Из-за чего и как сильно падает напряжение в проводах? Как не допустить перерасход электричества, которое может уйти на то, чтобы нагревать контакты в розетках, да и сами провода. Читайте об этом далее.

Из-за чего падает напряжение в проводах

Наверняка многим из вас приходилось сталкиваться с пониженным напряжением в электросети. Часто проблема присутствует только в одной квартире, в то время как в остальных, напряжение не сильно откланяется от нормы.

В таком случае всё дело в падении напряжения в проводах. Ветхая электропроводка или её не надежное соединение приводят к тому, что возникают бесполезные потери напряжения, часть которого уходит на нагрев электрических проводников.

Чтобы не возникало такой неприятности, а напряжение в сети всегда радовало глаз, стоит усвоить следующие моменты, от которых и зависит больше всего падение напряжения:

• Заниженное сечение проводников, по которым передаётся напряжение;
• Большое количество ненадежных соединений и контактов;
• Использование алюминиевых проводов вместо медных;
• Чрезмерная длина проводников.

Рассмотрим каждый из вышеперечисленных пунктов по порядку.

Как не допустить падения напряжения в электросети

Обратимся к первому пункту, который является самым главным, это заниженное сечение проводников. Падение напряжения будет настолько сильным, насколько применяется для его передачи неподходящий по сечению кабель.

Чем меньше толщина кабеля, тем больше падение напряжения будет. Вот почему при монтаже электропроводки так важно правильно рассчитать, какую мощность выдержит провод .

Второй момент связан с многочисленными соединениями, которые, как правило, не имеют надежного контакта. Каждое соединение, особенно обычные скрутки, приводят к возникновению лишнего сопротивления электрического тока в проводах.

Также, падение напряжения может быть связано и с излишней протяжённостью проводников. В данном случае, чтобы минимизировать потери падения напряжения, рекомендуется увеличить сечение проводов.

Почему медный кабель лучше алюминиевого

У вас в доме до сих пор советская алюминиевая проводка? В таком случае также может наблюдаться падение напряжения в проводах.

Во-первых, сама по себе электропроводка уже старая. Во-вторых, раньше при прокладке кабелей в расчет бралась совсем иная мощность, нежели на сегодняшний день, поскольку количество бытовых электроприборов возросло в несколько раз.

Ну и, в-третьих, сам по себе алюминий хуже меди в плане проводимости электрического тока. Именно по этой причине и рекомендуется менять алюминиевую проводку на медную, но только с правильно произведённым расчетом сечения проводников.

При передаче электрической энергии по коротким проводам сопротивлением их можно пренебречь. При большей длине их ) сопротивлением проводов пренебрегать нельзя, так как прохождение тока вызовет в них заметное падение напряжения:

Разность напряжений в начале и конце линии (рис. 2-5) , равная падению напряжения в проводах, называется потерей напряжения:

Рис. 2-5. Двухпроводная линия с нагрузкой на конце.

При неизменном напряжении в начале линии напряжение в конце линии, т. е. на приемнике, изменяется от при до при нагрузке.

Колебание напряжения для осветительной нагрузки не должно превышать — а для силовой ±5 и иногда номинального. Поэтому допускаемая потеря напряжения в линии не должна превышать тех же значений.

При заданной допустимой потере напряжения, используя формулу (2-31), можно определить необходимое сечение проводов линии

Найденное по формуле (2-33) сечение должно быть проверено на допустимое нагревание (табл. 2-3).

Мощность потерь в линии определяется произведением потери напряжения и тока, т. е.

Падение напряжения в проводах - откуда оно берётся и как его посчитать

Электрическая энергия, при передаче по проводам на расстояние от источника к потребителю, всегда по пути расходуется. Будь то передача энергии от электростанции до подстанции, или от электрораспределительного щитка в нашем подъезде - до розетки и до потребителя (до того или иного электрического прибора, подключенного к розетке).

Любого обывателя больше всего беспокоит тот отрезок цепи, который расположен между счетчиком и потребителем, ведь именно за насчитанные счетчиком ватты нам и приходится платить. И лучше бы, чтобы бесполезных потерь энергии было бы как можно меньше.

Но уже здесь за бесполезные потери энергии отвечают как проводка, так и соединительные провода (шнуры), идущие от приборов к вилкам (и в конце концов — к розеткам). Дело в том, что провода эти, по закону Джоуля-Ленца, нагреваются, особенно если потребитель достаточно мощный. В общем и целом, нагрев проводов — это следствие падения напряжения на них, поскольку провода наши вполне реальны и обладают конечным электрическим сопротивлением R.

Для наглядной демонстрации предлагается устроить следующий эксперимент. Включите в сеть водонагреватель мощностью 2 кВт, и через минуту потрогайте провод, соединяющий его с розеткой. Провод ощутимо теплый, не так ли? Еще бы, ведь через него идет ток около 9 ампер.

В конце концов каждый провод, соединяющий какой бы то ни было прибор с розеткой, сам по себе всегда расходует определенную активную мощность, которую безжалостно учитывает счетчик. Мы уже и не говорим о сечении электропроводки, на меди в которой порой желают сэкономить бережливые хозяева. Начнем с того, что сопротивление любого реального проводника можно легко вычислить по следующей формуле:

Итак, в чем же суть потерь энергии на проводах, как эти расходы прикинуть, и как их в конце концов уменьшить? Начнем с того, что в проводах, шнурах, кабелях, принято использовать медь.

Медь имеет удельное электрическое сопротивление 0,018 Ом*м/кв.мм. Это значит, что сопротивление одной жилы медного провода сечением 1 кв.мм, длиной 1 км составит 18 Ом. А если провод двухжильный, то сопротивление окажется 36 Ом. А один метр ДВУХЖИЛЬНОГО провода сечением 1 кв.мм даст сопротивление 0,036 Ом.

Падение напряжения на проводе зависит от электрического тока, который по нему в данный момент течет. Зная ток (поделив мощность прибора на напряжение в сети), из Закона Ома для участка цепи можно найти это падение напряжения:

Умножив падение напряжения на номинальный ток прибора, находим мощность, рассеиваемую на проводе. Вывод напрашивается сам собой: чем меньше сечение соединительного провода и чем он длиннее — тем больше падение напряжения на данном проводе, и, соответственно, — больше электрические потери, получаемые в форме тепла.

Вредные последствия неадекватно большого падения напряжения на проводах давно известны электрикам.

Во-первых, перегревается проводка, что практически повышает вероятность возгорания и возникновения пожара в помещении.

Во-вторых, расход энергии на бесполезный нагрев проводки ведет к лишним материальным расходам на оплату счетов за электричество.

В-третьих, падение напряжения на проводах отнимается по сути у прибора, который должен получить все напряжение полностью.

В-четвертых, ресурс проводов из-за их перегрева тратится быстрее, как и ресурс импульсных блоков питания потребителей, получающих напряжение меньше номинала, и поэтому вынужденных потреблять больше тока.

В заключении хотелось бы отметить, что никогда не стоит экономить на площади сечения медных проводов при выполнения проводки в помещении. К примеру: двухжильный медный провод сечением 2,5 кв.мм на 5 метрах даст 7,2 Вт тепла уже при токе в 10 А. Насколько это экономично? Лучше выбирать сечение провода таким образом, чтобы при максимальной нагрузке на сеть плотность тока была бы не более 4 А на кв.мм жилы.

• Для учеников 1-11 классов и дошкольников
• Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Тема : Расчёт проводов на потерю напряжения

Одним из практически важных расчётов электрических цепей является расчёт проводов на потерю напряжения. При таком расчёте обычно задаются: напряжение источника U, расстояние от этого источника до приёмника электроэнергии l, сила тока I или мощность нагрузки P и номинальное напряжение Uн, которое необходимо для нормальной работы приёмников электроэнергии (например, электродвигателей, ламп накаливания и т.п.). Задача состоит в расчёте такого сечения проводов, при котором обеспечивается номинальное напряжение на зажимах источника электроэнергии. Согласно закону Ома, напряжение источника электроэнергии равно сумме падения напряжения на проводах и напряжения на нагрузке.

Нагрузка в линии обычно бывает непостоянной и её колебания вызывают соответствующие изменения ΔU в проводах. Поэтому нужно рассчитывать отклонения напряжения на нагрузке от номинального значения при минимальном и максимальном режимах нагрузки. Если повысить в два раза напряжение источника электроэнергии, то сила тока в линии при той же передаваемой мощности уменьшится в 2 раза, а потери мощности в проводах уменьшатся в 4 раза, так как они пропорциональны I² . Следовательно, для уменьшения потерь в линиях передачи желательно передавать электроэнергию при возможно более высоком напряжении.

Расчет напряжения, потери напряжения

Как скажется на потере напряжения в двухпроводной линии длиной l=200 м замена медных проводов с площадью поперечного сечения S= 35 мм2 на алюминиевые того же сечения, если ток в линии I=100 A?
Решение: на изменение потери напряжения может повлиять только изменение электрического сопротивления линии в результате замены медных проводов алюминиевыми. Так как длина линии и сечение проводов остаются прежними, то необходимо сравнить величины удельных сопротивлений алюминия и меди:
при алюминиевых проводах потеря напряжения будет в 1,65 раза больше. Чтобы знать числовое значение потери напряжения, следует определить электрические сопротивления проводов.
При медных проводах :
При алюминиевых проводах:
Потери напряжения:

при медных проводах

при алюминиевых проводах

Вольтметр присоединен к зажимам генератора, имеющего внутреннее сопротивление 0,2 Ом. При холостом ходе генератора показание вольтметра 232 В. Определить показания вольтметра при нагружении генератора токами 20, 40, 50 и 100 А, считая э.д.с. и внутреннее сопротивление постоянными.
Решение: Показание вольтметра, присоединенного к зажимам генератора, не нагруженного током, равно его э. д. с; следовательно, Е = 232 В. Напряжение между зажимами источника меньше этой э.д.с. на величину внутренних потерь , т. е.

Подставив числовые значения в это выражение, вычислим искомые показания вольтметра по табл. 3.

При передаче энергии по проводам большой протя­женности (рис. 2.10) приходится считаться с их сопротивлением, на котором происходит заметное падение напряжения:

При заданном напряжении U₁ на входе линии на­пряжение на нагрузке при номинальном токе нагрузки: ΔU = U ₁ – U ₂

Падение напряжения ΔU не должно превышать оп­ределенных значений. Так, для осветительной нагрузки Значение ΔU не должно превышать 2% от номинально­го напряжения. Найдем по заданному значению ΔU необходимую площадь сечения провода S:

Нагрузка линии задается в виде потребляемой мощности, поэтому абсолютное значение потерь напряжения заменяется относительным:

Читайте также:

  
• Конспект урока по теме рыбы
  
• Конспект занятия казачьи игры
  
• Конспект урока белая береза есенин 2 класс
  
• Кукла из ниток конспект урока 2 класс
  
• Ауа райының метеорологиялық элементтері конспект