Αυτό το άρθρο περιγράφει την πτώση τάσης γραμμής και τα χαρακτηριστικά της. Η τάση γραμμής είναι η διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο φάσεων ή γραμμών σε ένα πολυφασικό σύστημα. Η υψηλή αντίσταση είναι ο κύριος λόγος πίσω από την πτώση τάσης γραμμής.
Η πτώση τάσης γίνεται κρίσιμος παράγοντας σε περίπτωση μακριών καλωδίων ή γραμμών μεταφοράς. Η υπερβολική πτώση τάσης γραμμής μπορεί να καταστρέψει τις ηλεκτρικές συσκευές, να τις καταστρέψει και να μειώσει τη διάρκεια ζωής τους. Για να ελαχιστοποιήσετε την πτώση τάσης γραμμής, ένας αποτελεσματικός τρόπος για να αυξήσετε το μέγεθος ή τη διάμετρο του αγωγού που μειώνει τη συνολική αντίσταση της γραμμής.
Τι είναι η πτώση τάσης στη γραμμή μεταφοράς;
Η σύνθετη αντίσταση στη γραμμή μεταφοράς είναι ο κύριος λόγος για την πτώση τάσης σε αυτήν. Η σύνθετη αντίσταση δημιουργείται από τις παραμέτρους της γραμμής μεταφοράς όπως η αντίσταση, η επαγωγή, η χωρητικότητα και η αγωγιμότητα διακλάδωσης.
Οι τέσσερις παράμετροι της γραμμής μεταφοράς συνοψίζονται για να παρέχουν σύνθετη αντίσταση στη ροή του ρεύματος και έτσι συμβαίνει πτώση τάσης σε όλο το μήκος της γραμμής μεταφοράς. Σε μηδενικό φορτίο, η πτώση τάσης και στα δύο άκρα είναι ίση. Σε φορτίο, εάν η πτώση τάσης αυξάνεται, η τάση στο άκρο λήψης της γραμμής μειώνεται και αντίστροφα.
Τι προκαλεί πτώση τάσης γραμμής;
Η πτώση τάσης γραμμής είναι αποτέλεσμα πολλαπλών παραγόντων που υπάρχουν στη γραμμή μεταφοράς. Το υπερβολικό φορτίο, οι περιττές συνδέσεις, η αυξημένη αντίσταση του αγωγού κ.λπ. ευθύνονται για την πτώση τάσης της γραμμής.
Οι δύο κύριοι λόγοι πτώσης τάσης γραμμής είναι:
- Πτώση τάσης στη γραμμή λόγω επαγωγικής αντίδρασης- Είναι σχεδόν 10 φορές υψηλότερη από τη γενική πτώση τάσης αντίστασης γραμμής.
- Πτώση τάσης που προκαλείται από υψηλή αντίσταση γραμμής- Είναι ονομαστική σε σύγκριση με το επαγωγική αντίδραση πτώση τάσης.
Διαβάστε περισσότερα για…Πτώση τάσης για μία φάση: Πώς να υπολογίσετε και λεπτομερή γεγονότα
Τύπος πτώσης τάσης γραμμής;
Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τύποι για υπολογισμός πτώσης τάσης σε μονοφασική και τριφασική. Στην περίπτωση ενός μονοφασικού συστήματος, υπάρχει μόνο μία γραμμή ρεύματος. Στην περίπτωση ενός τριφασικού συστήματος, υπάρχουν τρεις γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας.
Η πτώση τάσης γραμμής για μονοφασική είναι –
Η πτώση τάσης γραμμής για τρεις φάσεις είναι -
Όπου, Z = Εμπέδηση της γραμμής
I = Ρεύμα φορτίου
L = Μήκος σε πόδια (διαιρούμενο με 1,000 όπως δίνονται οι τυπικές τιμές σύνθετης αντίστασης για κάθε 1,000 πόδια)
FAQs
Διάγραμμα πτώσης τάσης γραμμής
Επιτρέπεται μέγιστη πτώση τάσης 3% μέσω του καλωδίου από οποιοδήποτε υλικό. Εδώ είναι το διάγραμμα πτώσης τάσης 3% σε μονοφασική σύνδεση για 110 volt-
Αντίσταση πτώσης τάσης γραμμής
Αν και κάθε αντίσταση μειώνει το δυναμικό όταν διέρχεται ρεύμα, μια αντίσταση πτώσης είναι ένας ειδικός εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για τη μείωση της τάσης. Συνδέεται σε σειρά με το φορτίο για να μειώσει την τάση του φορτίου.
Ο μοναδικός σκοπός της χρήσης μιας αντίστασης πτώσης τάσης γραμμής είναι να παρέχει στο κύκλωμα επιπλέον αντίσταση. Η πτώση τάσης μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον γενικό νόμο του ωμ.
Πτώση τάσης εναέριας γραμμής
Μια εναέρια γραμμή είναι ένα ηλεκτρικό καλώδιο που μεταδίδει ηλεκτρική ενέργεια σε μεγάλες περιοχές ή σε ηλεκτρικές ατμομηχανές. Γενικά οι εναέριες γραμμές έχουν υψηλότερα πτώση τάσης παρά υπόγεια καλώδια.
Στις εναέριες γραμμές, η αυτεπαγωγή είναι πολύ μεγαλύτερη από την αυτεπαγωγή των μονωμένων υπόγειων καλωδίων. Καθώς η πτώση τάσης αυξάνεται με την επαγωγή, εμφανίζεται υψηλότερη πτώση τάσης σε εναέριες γραμμές ίδιου μήκους. Επίσης, η μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ των αγωγών προκαλεί πτώση τάσης στις εναέριες γραμμές.
Υπολογισμός πτώσης τάσης εναέριας γραμμής
Η πτώση τάσης της εναέριας γραμμής μπορεί να επιτευχθεί είτε με ακριβή είτε με κατά προσέγγιση μέθοδο. Στο τελευταίο, πτώση τάσης
όπου I= ρεύμα γραμμής, R= αντίσταση X= αντίδραση και θήτα είναι γωνία φάσης.
Στην ακριβή μέθοδο, μια ακόμη ποσότητα Εs ή προστίθεται η τάση της πηγής. Άρα η ακριβής πτώση τάσης γραμμής
Καλάθιθ και αμαρτίαθ είναι επίσης γνωστοί ως συντελεστής ισχύος και άεργος συντελεστής του φορτίου αντίστοιχα.
Διαβάστε περισσότερα για…Πτώση τάσης μετασχηματιστή: Τι, γιατί, πώς να βρείτε και λεπτομερή γεγονότα
Πτώση τάσης γραμμής πυκνωτή
Οι αγωγοί που υπάρχουν στη γραμμή μεταφοράς σχηματίζουν έναν πυκνωτή που λειτουργεί ως παράλληλες πλάκες και ο αέρας λειτουργεί ως διηλεκτρικό μέσο. Η χωρητικότητα εξαρτάται από το μήκος της γραμμής και ενισχύει το ρεύμα στις γραμμές.
Η χωρητικότητα στη γραμμή μεταφοράς εξαρτάται από το σχήμα, το μέγεθος και τον διαχωρισμό μεταξύ των αγωγών. Καθώς η χωρητικότητα είναι αντιστρόφως ανάλογη με την τάση, η μικρότερη χωρητικότητα θα επιφέρει μεγαλύτερη πτώση τάσης μέσω της γραμμής μεταφοράς. Ομοίως, η υψηλή τιμή χωρητικότητας θα έχει ως αποτέλεσμα χαμηλή πτώση τάσης.
Πτώση τάσης γραμμής τροφοδοσίας
Οι γραμμές τροφοδοσίας είναι ο συνδυασμός μακριών ηλεκτρικών καλωδίων και των δομών που τα υποστηρίζουν για τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας.
Πολλοί παράγοντες όπως φορτίο, πάρα πολλοί αγωγοί, υψηλή αντίσταση κ.λπ. προκαλούν την πτώση τάσης στη γραμμή τροφοδοσίας. Για ένα κύκλωμα διακλάδωσης ή έναν τροφοδότη ξεχωριστά, η συνιστώμενη πτώση τάσης στους αγωγούς είναι το πολύ 3%. Η συνδυασμένη πτώση τάσης των δύο δεν πρέπει να υπερβαίνει το επίπεδο του 5%.
Πτώση τάσης αντιδραστήρα γραμμής
Ένας αντιδραστήρας γραμμής είναι ένα ηλεκτρικό εξάρτημα (βασικά ένας επαγωγέας) που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προστασία των συσκευών ημιαγωγών όπως οι μονάδες μεταβλητής συχνότητας και άλλες συσκευές από μεταβατικά ρεύματα, υπερτάσεις και αιχμές ισχύος.
Το ποσοστό που αναφέρεται στον αντιδραστήρα γραμμής δεν είναι το μέτρο της πτώσης τάσης σε αυτόν. Καθώς η αντίδραση είναι επαγωγική και η τάση είναι σε φάση με το ρεύμα, η πτώση τάσης είναι εφαπτομένη στο ρεύμα γραμμής. Έτσι, εάν έχουμε έναν αντιδραστήρα γραμμής 5%, η πτώση τάσης σε αυτόν μπορεί να είναι κάπου γύρω στο 2-3% της συνολικής τάσης.
Πτώση τάσης γραμμικού ρυθμιστή
Ένα γραμμικό ρυθμιστή τάσης είναι μια συσκευή που διατηρεί μια ορισμένη τάση. Η τάση εισόδου σε έναν γραμμικό ρυθμιστή είναι πάντα μεγαλύτερη από την τάση εξόδου. Αυτή η διαφορά στην τάση κάνει τον γραμμικό ρυθμιστή να λειτουργεί.
Οι γραμμικοί ρυθμιστές ή οι ρυθμιστές υποβάθμισης ελέγχουν μια καθορισμένη τάση και τροφοδοτούν το φορτίο με ηλεκτρική ενέργεια. Η ρυθμιζόμενη τάση μερικές φορές εμφανίζεται διαφορετική λόγω της πτώσης τάσης που σημειώθηκε στις διασυνδεδεμένες γραμμές. Η πτώση τάσης εξαρτάται από την αντίσταση ή την καθαρή αντίσταση μεταξύ του φορτίου και του γραμμικού ρυθμιστή.
Υπολογισμός πτώσης τάσης γραμμής προς ουδέτερο
Για ένα μονοφασικό σύστημα, η γραμμή προς την ουδέτερη τάση είναι η χαμηλότερη τάση (γενικά 120 Volt). Αυτή είναι η τάση μεταξύ του ουδέτερου και μιας από τις γραμμές. Η πτώση τάσης γραμμής προς το ουδέτερο είναι μονοφασική τιμή κατά 2.
Για ένα τριφασικό ηλεκτρικό σύστημα, μπορούμε να βρούμε τη γραμμή προς την ουδέτερη τάση χρησιμοποιώντας την ίδια διαδικασία. Είναι η χαμηλότερη τάση (γενικά 277-347 Volt). Αυτή είναι η τάση μεταξύ του ουδέτερου και μιας από τις γραμμές τριών φάσεων. Η πτώση τάσης γραμμής προς το ουδέτερο είναι η τριφασική τιμή κατά √3.
Γραμμική πτώση τάσης τροφοδοσίας
Όταν οι γραμμές χρησιμοποιούν ρυθμιστές παροχής ρεύματος, ρυθμίζουν μια καθορισμένη τάση για την τροφοδοσία του φορτίου με ηλεκτρική ενέργεια. Σε αρκετές περιπτώσεις, η ρυθμιζόμενη η τάση αντιμετωπίζει διακυμάνσεις λόγω πτώσης τάσης οι γραμμές.
Η επίδραση ενός υψηλού ρεύματος στην πτώση τάσης είναι μεγαλύτερη από το χαμηλό ρεύμα. Εάν η ηλεκτρική ενέργεια διαιρεθεί ανάλογα με την περιοχή και το φορτίο που θα τροφοδοτηθεί, θα υπάρξει μείωση της τάσης μεταξύ της ελεγχόμενης τάσης και της περιοχής όπου απαιτείται η ισχύς. Αυτή η μείωση της ισχύος εξαρτάται από την αντίσταση που υπάρχει μεταξύ του ελεγκτή και του φορτίου.
Απώλεια γραμμής έναντι πτώσης τάσης
Η απώλεια γραμμής σε μια γραμμή μεταφοράς αναφέρεται στην απώλεια ισχύος που οφείλεται σε διάφορες απώλειες όπως ωμική απώλεια, απώλεια χαλκού, απώλεια διηλεκτρικού κ.λπ. Πτώση τάσης σε γραμμή μεταφοράς είναι η απώλεια δυναμικού που προκαλείται από όλους τους παράγοντες σύνθετης αντίστασης.
Ακολουθεί ένας συγκριτικός πίνακας των λόγων απώλειας γραμμής και πτώσης τάσης γραμμής-
| Απώλεια γραμμής | Πτώση τάσης |
|---|---|
| Η απώλεια I2R είναι η πιο σημαντική αιτία απώλειας γραμμής. | Ένας από τους κύριους παράγοντες που συμβάλλουν στην πτώση τάσης είναι η αντίσταση γραμμής. |
| Οι υπόλοιπες υπεύθυνες απώλειες είναι - Απώλεια διηλεκτρικού και αγωγιμότηταςΑπώλεια κορώνας σε εναέριες γραμμές υψηλής τάσηςΑπώλεια ακτινοβολίας σε γραμμές υψηλής συχνότηταςΑπώλεια επαγωγής λόγω μαγνητικής σύζευξης μεταξύ των καλωδίων. | Η πτώση τάσης που προκαλείται από την επαγωγική αντίδραση είναι επίσης σημαντική καθώς είναι πολύ υψηλή. |
Διαβάστε επίσης…..Πτώση τάσης διόδου: Τι, γιατί, πώς και λεπτομερή γεγονότα
