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Alto y alto voltaje. Causas

¿Cómo puede aparecer un voltaje alto o aumentado en nuestras redes eléctricas? Voltaje. Como regla general, de baja calidad. Electricidad de la red o fallas en la red. Las desventajas de las redes incluyen: redes obsoletas, mantenimiento de red de baja calidad, alto porcentaje de depreciación de equipos eléctricos, planificación ineficiente de líneas de transmisión y estaciones de distribución, y un aumento descontrolado en el número de consumidores. Esto lleva al hecho de que cientos de miles de consumidores reciben voltaje alto o aumentado. El valor de voltaje en tales redes puede alcanzar 260, 280, 300 e incluso 380 voltios.

Una de las razones del aumento, por extraño que parezca, puede ser el voltaje reducido de los consumidores ubicados lejos de subestación de transformadores. En este caso, los electricistas a menudo aumentan deliberadamente el voltaje de salida de la subestación eléctrica para lograr indicadores de corriente satisfactorios para los últimos consumidores en la línea de transmisión. Como resultado, aumentará el voltaje en la primera línea. Por la misma razón, se puede observar un aumento de la tensión en los pueblos de vacaciones. Aquí, el cambio en los parámetros actuales está asociado con la estacionalidad y la frecuencia del consumo actual. En verano, observamos un aumento en el consumo de electricidad. Durante esta temporada, hay mucha gente en las casas de campo, usan una gran cantidad de energía y en invierno el consumo actual cae bruscamente. Consumo de fin de semana casas de verano sube y baja los días de semana. Como resultado, tenemos una imagen de consumo de energía desigual. En este caso, si configura el voltaje de salida en la subestación (y generalmente no tienen suficiente potencia) a la normalidad (220 voltios), entonces en el verano y en la salida, el voltaje caerá bruscamente y se reducirá. Por lo tanto, los electricistas configuraron inicialmente el transformador para aumentar el voltaje. Como resultado, en invierno y en días laborables, el voltaje en los asentamientos es alto o aumenta.

El segundo gran grupo de razones para la aparición de alta tensión son los desequilibrios de fase cuando se conectan los consumidores. A menudo sucede que los consumidores se conectan al azar, sin un plan y proyecto preliminar. O en el curso de la implementación del proyecto o desarrollo de asentamientos hay un cambio en el valor del consumo en diferentes fases de la línea de transmisión. Esto puede llevar al hecho de que en una fase se reducirá el voltaje y en la otra fase se incrementará.

El tercer grupo de causas de aumento de voltaje en la red son los accidentes en líneas eléctricas y líneas internas. Aquí se deben distinguir dos razones principales: una ruptura cero y la entrada de corriente de alto voltaje en las redes ordinarias. El segundo caso es una rareza, ocurre en ciudades de viento fuerte, Huracán. Sucede que la línea eléctrica de un transporte eléctrico (tranvía o trolebús) cae en las líneas de las redes de la ciudad durante un descanso. En este caso, tanto 300 como 400 voltios pueden ingresar a la red.
Ahora consideremos qué sucede cuando el "cero" desaparece en las redes internas de la casa. Este caso ocurre con bastante frecuencia. Si se utilizan dos fases en una entrada de la casa, cuando el cero desaparece (por ejemplo, no hay contacto en el cero), el valor del voltaje cambia en diferentes fases. En la fase donde la carga en los apartamentos ahora es menor, se sobreestimará el voltaje, en la segunda fase se subestimará. Además, el voltaje se distribuye inversamente con la carga. Entonces, si en una fase la carga en este momento es 10 veces mayor que en la otra, entonces podemos obtener 30 Voltios (baja tensión) en la primera fase y 300 Voltios en la segunda fase ( Alto voltaje). ¿Qué causará la combustión? electrodomésticos y posiblemente un incendio.

¿Qué es peligroso alto y alto voltaje?

El alto voltaje es peligroso para los aparatos eléctricos. Un aumento significativo en el voltaje puede provocar la combustión de los dispositivos, su sobrecalentamiento y un desgaste adicional. Los equipos electrónicos y los dispositivos electromecánicos son especialmente críticos para el alto voltaje.

El aumento de voltaje puede provocar un incendio en la casa y causar grandes daños.

Cuando se trata de reducir el voltaje en la red, encontrar el problema es más difícil, ya que depende del tipo de consumidor de electricidad utilizado. Se pueden distinguir dos tipos principales de consumidores: resistencia y motor.

En cuanto al consumidor del tipo de resistencia, para ellos la caída de tensión es directamente proporcional a la caída de la corriente consumida (s-n Ohm l \u003d U / R). Para los fusibles, la corriente baja no representa ningún peligro. Si tomamos una resistencia que consume 300 W (Fig. 55.2) a 240 V, entonces a un voltaje de 24 V consumirá solo 3 W.

En cuanto al tipo de motor, primero es necesario distinguirlos por la acción de un mayor momento de resistencia (Fig. 55.3). Entonces, puede comparar el pistón (¿momento de resistencia más grande?) Y los motores impulsores (¿momento de resistencia más pequeño?).

En cuanto a los ventiladores centrífugos, se encuentran entre estas dos categorías. En su mayoría, sus características no soportan una caída significativa en la tensión de alimentación, por lo que se clasifican como dispositivos con un gran momento de resistencia.

Recuerde que la capacidad del motor para accionar el dispositivo (par del eje) depende del cuadrado de la tensión de alimentación. Es decir, si está diseñado para operar con un suministro de 220 V y el voltaje cae a 110 V, entonces el par disminuirá 4 veces (Fig. 55.4). Si el momento de resistencia es demasiado grande cuando cae el voltaje, el motor se detendrá. En este caso, la corriente consumida por el motor será igual a la corriente de arranque, que consumirá durante una parada forzada. En este momento, solo la protección incorporada (relé térmico) puede salvarlo de un sobrecalentamiento severo, que apagará rápidamente la alimentación.

Cuando el par motor es bajo, la reducción del voltaje hará que la velocidad de rotación disminuya porque el motor tiene menos potencia disponible. Esta propiedad se usa mucho en la mayoría de los motores de varias velocidades que hacen girar los ventiladores de los acondicionadores de aire (figura 55.5). Al pasar a BS (alta velocidad), la resistencia se cortocircuita y el motor se alimenta a 220 V. Su velocidad de giro es nominal.

Al cambiar a MC (baja velocidad), la resistencia se conecta en serie con el devanado del motor, por lo que el voltaje disminuye. En consecuencia, el par en el eje también disminuye, por lo que el ventilador comienza a girar a una velocidad reducida. El consumo de corriente se hace más pequeño. Esta propiedad se usa ampliamente en la fabricación de controladores electrónicos de velocidad (basados ​​en tiristores), que se utilizan para controlar la presión de condensación cambiando la velocidad de rotación de los ventiladores en los condensadores de aire (Fig. 55.6).

Estos reguladores, llamados convertidores de corriente o compuertas, funcionan como otros reguladores limitadores, trabajando según el principio de “cortar” la frecuencia de la amplitud de la corriente alterna.

En la primera posición, la presión es alta y el controlador de velocidad se salta por completo los semiciclos de red. En los terminales del motor, la tensión (área sombreada) corresponde a la alimentación de red, y comienza a girar a la máxima velocidad, consumiendo la corriente nominal.

En la segunda posición, la presión de condensación comienza a disminuir. Entra en el regulador, cortando una parte de cada medio ciclo que entra en la entrada del motor. El voltaje en los terminales del motor disminuye, junto con la velocidad y el consumo de corriente.

En la tercera posición, la tensión es demasiado débil. Dado que el par motor es menor que el par de resistencia del ventilador, se detiene y comienza a calentarse. Por lo tanto, los controladores de velocidad se ajustan principalmente al valor máximo permitido de la velocidad mínima.

Además, el método de "corte" se puede aplicar en motores monofasicos cuando se utiliza para accionamientos con par resistivo bajo. Sobre motores trifasicos(usado para conducir máquinas con gran resistencia), se recomienda utilizar motores de varias velocidades, motores corriente continua o convertidores de frecuencia.

A La vida cotidiana A menudo tenemos que lidiar con caídas de voltaje. Puede ser causado por un apagado momentáneo o una caída repentina de corriente. Para limitar la caída de voltaje, es necesario seleccionar correctamente la sección transversal de los cables de alimentación. Pero en algunos casos, una disminución en el nivel de voltaje no se debe a una disminución en la potencia de los cables de alimentación.

Por ejemplo, tomemos una bobina de electroimán de 24 V que controla un pequeño contactor (Fig. 55.7). Cuando se dispara el electroimán, consume una corriente igual a 3 A, y cuando se mantiene, es de 0,3 A (10 veces menos). En otras palabras, el electroimán conectado atrae una corriente igual a diez veces la corriente de mantenimiento. Aunque el tiempo de encendido es corto (20 ms), este factor puede tener efecto en circuitos de comando grandes con una gran cantidad de contactores y relés.

En el diagrama presentado (Fig. 55.8), se instalan 20 contactores - C1-C20. Tan pronto como se apaga la corriente, todos están en modo de espera y, cuando se encienden, funcionan simultáneamente. Cuando se activa, cada contactor consume 3 A, lo que significa que a través del devanado secundario del transformador fluirá una corriente de 3 × 20 = 60 A. Si la resistencia del devanado secundario es de 0,3 ohmios, entonces la caída de voltaje en él cuando el se activan los contactores será de 0,3 × 60=18 V. Dado que la tensión de los contactores alcanza solo 6 V, no podrán funcionar (Fig. 55.9).

En este caso, el transformador, junto con el cableado, se sobrecalentará mucho y los contactores mismos zumbarán. Y esto continuará hasta que se dispare el disyuntor o se funda el fusible.

Si la resistencia del devanado secundario del transformador es de 0,2 ohmios, cuando se enciendan los contactores, el voltaje será de 0,2 × 60 = 12 V. En este caso, los contactores se alimentarán con 12 V en lugar de 24 V, y no hay posibilidad de que se enciendan. Su trabajo será similar a kA en el ejemplo anterior, ya que el voltaje en la red es anormalmente alto.

Dificultades con la resistencia devanado secundario se explican por la importante tensión de circuito abierto a la salida del transformador, en contraste con la tensión bajo carga. A medida que aumenta el consumo de corriente, el voltaje de salida disminuye.

Como ejemplo, considere un transformador 220/24 (Fig. 55.10) con una potencia de 120 VA conectado a una red de 220 V. Si el transformador produce una corriente de 5 A, entonces el voltaje de salida será de 24 V (24 × 5 \u003d 120 VA). Pero cuando el consumo de corriente cae a 1 A, la tensión de salida aumenta, por ejemplo, 27 V. Esto es provocado por la resistencia del cable del devanado secundario.

Tan pronto como la corriente comienza a disminuir, el voltaje de salida aumenta. Y la situación inversa: tan pronto como la corriente consumida supera los 5 A, la tensión de salida disminuye a 24 V, como resultado de lo cual el transformador se sobrecalienta.

Si el transformador es de baja potencia, pueden surgir ciertas dificultades, por lo que no se debe descuidar la selección de la potencia del transformador.