Co dělat, když napětí poklesne?

Často dostáváme otázku, zda je možné 12voltové LED žárovky takového a takového výkonu v takovém a takovém množství od transformátoru vzdálit na takovou a takovou vzdálenost?

Obecné doporučení zní vzdálenost by neměla přesáhnout 5 metrů. To je známý fakt.

Ale co když potřebujete více než 5 metrů? Často je kvůli konstrukčním omezením nemožné splnit tak krátkou vzdálenost.

Ztráty drátu jsou podstatou problému

V některých situacích můžete změnit číslo 5 na mnohem větší hodnotu. K tomu potřebujete odhadnout pokles napětí na vodičích.

To způsobuje omezení – samotný drát má vnitřní odpor, a proto „sežere“ část napětí zdroje proudu. A když je drát příliš dlouhý, může se stát, že lampám zůstane tak malá část původního napětí, že se nerozsvítí.

Druhá část problému spočívá v tom, že drát část napětí nejen „sežere“, ale přemění ho na teplo. Kromě toho, že jde jednoduše o hloupé plýtvání elektřinou, představuje také problém s ohněm – drát se může příliš zahřívat.

Abyste si byli jisti, že požadovaných například 15 metrů mezi transformátorem a lampou nezpůsobí potíže, musíte přesně odhadnout, kolik voltů se na těchto 15 metrech ztratí.

Výpočet úbytku napětí na vodiči je velmi jednoduchý. Zpravidla máte k dispozici všechny potřebné údaje: délku vodiče, celkový výkon připojených lamp (pásů), napájecí napětí a průřez vodiče. Stačí dodatečně zjistit elektrický odpor materiálu, ze kterého je drát vyroben.

Vzorec pro výpočet úbytku napětí na vodičích

Je docela snadné odvodit jednoduchý obecný vzorec pro výpočet úbytku napětí, použitelný v každé situaci.

Potřebujeme jen Ohmův zákon R = V = I a vzorec pro vztah mezi elektrickým výkonem, napětím a proudem W = VI.

Abyste mohli odhadnout odpor drátu, musíte znát jeho hodnotu elektrický odpor [Wikipedia] dirigentský materiál.

Po provedení jednoduchých výpočtů získáme následující vzorec, který udává odhad hodnoty poklesu napětí na vodičích:

Úbytek napětí závisí na druhu materiálu drátu, průřezu drátu, jeho délce, výkonu spotřebiče a napětí zdroje. Tento vzorec označuje:

• W — moc ve wattech proudové spotřebiče na konci drátu;
• V — napětí zdroje proudu ve voltechobvykle 12 voltů nebo 24 voltů;
• L – délka drátu v metrech, tj. vzdálenost spotřebitelů od transformátoru;
• S – plocha průřezu drátu v mm²;
• ρ — hodnota elektrického odporu v Ohmech mm²/m, u mědi je to přibližně 0.018 Ohm mm²/m

Vzorec je jednoduchý, ale použitelný pouze v případě, že očekávaný pokles napětí je malý, ne více než několik procent, tzn. když vzdálenost mezi transformátorem a spotřebitelem nepřesahuje 10 metrů a výkon je menší než 10-20 wattů.

V ostatních případech byste měli použít přesnější vzorec:

Nyní, když jsme vypočítali pokles napětí na vodičích, můžeme odhadnout, kolik energie se ztratí – jednoduše vynaložené na zahřívání vodičů. Výslednou hodnotu poklesu napětí musíte vynásobit výkonem aktuálních spotřebičů W a vydělte napětím transformátoru V:

Pokud se tento výkon ukáže jako příliš velký, pak samozřejmě musíte zvýšit tloušťku drátu. Jinak se můžete dostat do různých potíží, včetně požáru.

Závěry

Jak je snadno vidět ze vzorců, čím silnější je drát, tím nižší je pokles napětí.

V tomto případě je pokles napětí nepřímo úměrný ploše průřezu vodiče.

Zdvojnásobení plochy průřezu vodiče přibližně zdvojnásobí úbytek napětí na vodičích

Dalším možným řešením problému může být zvýšení hodnoty napětí zdroje proudu. Pokud to ovšem současní spotřebitelé dovolí.

Úbytek napětí na vodiči lineárně klesá s rostoucím napětím zdroje proudu.

Zdvojnásobení napájecího napětí sníží pokles napětí přibližně na polovinu

Například naše nízkonapěťové žárovky E27 pro 12-24 voltů produkují stejné světlo z 12 i 24 voltů. A v tomto případě má smysl přejít na 24voltový transformátor.

Je také zřejmé, že pro výkonné spotřebitele (asi 100 wattů) budou zapotřebí velmi silné dráty.

příklad

Odhadneme úbytek napětí na měděném drátu o průřezu 1.5 mm² a délce 20 m při 24 voltech a výkonu připojené pásky 50 wattů.

Dosazením těchto hodnot do prvního vzorce dostaneme, že na vodičích se „ztratí“ asi 1 volt a asi 2 watty. V zásadě to není mnoho, ale pokud je možné zvýšit tloušťku drátu, je lepší to udělat.

Napětí zdroje proudu můžete samozřejmě zvýšit zavedením úbytku napětí, ale to není vůbec nejlepší řešení. Pokud je například výkon lamp na konci drátu 180 wattů, pak pokles napětí na drátu bude 3.5 voltu a výkon bude 25 wattů. V lampách zbude pouze 20 voltů a ovladače některých lamp se mohou kvůli nedostatku napětí dostat do abnormálního provozního režimu a začít se přehřívat, spotřebovávat mnohem více, než je deklarovaný výkon (ačkoli LED diody budou stále produkovat stejný jas), což pouze zvýší úbytek napětí na vodiči. V této situaci lze jen hádat, co se stane jako první – požár drátů nebo porucha lamp.

A u 12voltových transformátorů bude úbytek napětí a spotřeba energie dvakrát větší.

Jediným správným řešením je zvětšení tloušťky vodiče. Jak již bylo řečeno, zdvojnásobíme průřez vodiče – snížíme ztráty na vodičích přibližně na polovinu.

Máte dotaz? Zeptejte se poradce.

Zavolejte nám.
Nebo klikněte sem a položte svůj dotaz – velmi rychle dostanete podrobnou odpověď.
Vždy se snažíme pomoci.

Majitelé soukromých domácností se často musí vypořádat s takovým jevem, jako je nízké napětí v síti. Je třeba si uvědomit, že hodnota napětí 160-180 voltů je extrémně nedostatečná pro normální fungování většiny domácích elektrických přijímačů. V takových případech totiž i obyčejná žárovka prostě přestane svítit.

Pokud vezmeme v úvahu, že dodavatel elektřiny je povinen zajistit normální napětí na vstupu, pak je pro vyřešení problému nutné zjistit, kde se nachází místo jeho výskytu. Pokud například dojde k poklesu napětí na venkovním vedení, tedy v oblasti před vstupem, pak odpovědnost za odstranění problému spočívá na organizaci dodávky energie. Ale v případě, že je napětí na venkovním elektrickém vedení normální, je třeba technickou závadu hledat na spotřebitelské pobočce. Můžete to určit sami tím, že se jednoduše ujistíte, zda sousedé připojení ke stejné fázi nepociťují podobné nepříjemnosti. Pokud ne, problém je určitě ve vaší oblasti.

Pokles napětí v mezích odpovědnosti majitele soukromého domu

V případě poklesu síťového napětí na větvi vaší domácnosti jsou možné následující možnosti:

1. Průřez vodiče nestačí pro normální fungování sítě. Při použití příliš tenkých vodičů dochází poměrně často k úbytkům napětí, zejména pokud jde o extrémní zatížení.

2. Přítomnost nekvalitního kontaktu v obvodu odbočky, a proto působí jako dodatečný odpor. Jen hodnota úbytku napětí na tomto kontaktu nemusí stačit.

V obou případech má ztráta napětí za následek tvorbu tepla. Pokud se však v první možnosti vodič zahřívá po celé své délce a problém není kritický, pak ve druhém případě je vše mnohem vážnější, protože je to špatný kontakt, který se zahřívá, a to poměrně intenzivně. Pokud je výsledek úspěšný, nekvalitní kontakt se jednoduše stane nepoužitelným a vstup bude bez napětí a v nejhorším případě může dojít k požáru.

Pokles napětí v mezích odpovědnosti dodavatele energie

V tomto případě také není vše tak jednoduché, jak by se mohlo zdát. Mnohdy totiž nestačí pouze spolu se sousedy zaslat dodavateli energií příslušný dokument a čekat na obnovení kvality dodávané elektřiny. Faktem je, že pokles napětí v síti elektrického vedení může být důsledkem jak přetížení trafostanice, nedostatečného průřezu vodičů elektrického vedení, tak i nerovnoměrného zatížení fází transformátoru, nazývaného „nesouosost“ .

Pokud lze první dva důvody odstranit výměnou transformátoru nebo rekonstrukcí elektrického vedení, pak je situace se „zkosením“ velmi nejednoznačná. Přetížení transformátoru totiž není trvalé, to znamená, že v určitém okamžiku může být zřejmé a o něco později se napětí stabilizuje.

Kromě zaslání stížnosti energetické organizaci tedy budete muset přijmout i řadu nezávislých opatření. Pokud například od distribuční společnosti dostanete příslušné povolení, můžete svou domácnost zapojit do tří fází najednou. Poté je v domě instalován automatický fázový spínač pro použití nejméně zatíženého vedení.

Pokud takové povolení od Energosbyt chybí, řešením problému může být periodická změna fáze za účasti specialistů z kompetentní organizace. Je třeba poznamenat, že elektrikáři provedou přepínač poměrně rychle, ale tato metoda pravděpodobně problém radikálně nevyřeší.

Existuje několik způsobů, jak soukromě vyřešit problém poklesu napětí v síti:

• Instalace stabilizátoru napětí na síťový vstup. Opatření tohoto druhu při poklesu napětí na 160-180 voltů je však velmi diskutabilní, jelikož zařízení se schopností tak hluboké stabilizace je velmi drahé.

• Aplikace stupňovitých transformátorů napětí. Toto opatření není vůbec vhodné, i když jste schopni vybrat zařízení s požadovaným transformačním poměrem. Napětí v síti totiž ne vždy klesá a při jeho běžné hodnotě na vedení už nebude síť soukromé domácnosti produkovat 220 voltů, ale třeba 300 voltů a více.

• Instalace přídavného uzemňovacího zařízení na nulový pracovní vodič. Smyslem tohoto řešení je kompenzovat nedostatečný průřez „nuly“ snížením jejího odporu. Tento přístup však může vést k nejvíce nepředvídatelným výsledkům, především proto, že nulový vodič může prasknout na elektrickém vedení, v důsledku čehož bude provozní proud protékat vaším uzemněním.

Jak je patrné ze všeho výše uvedeného, ​​nestojí za to vzít si nezávislé řešení problému se slabou transformátorovou rozvodnou nebo příliš tenkými dráty. V tomto případě je vhodnější spolupracovat se sousedy a kontaktovat příslušnou organizaci. Zároveň nelze pominout možnost, že budete muset nést část nákladů, jinak se může věc velmi zdržet.