Просадка напряжения что это такое: Просадка напряжения | Cтабилизаторы напряжения

Содержание

Просадка напряжения | Cтабилизаторы напряжения

Для определения сопротивления подводящей электрической сети необходимо произвести измерение напряжения при двух разных токах нагрузки. Наиболее точные результаты будут получены при быстром переключении между минимальной и максимальной нагрузками. Лучше всего если нагрузка будет активной и примитивной.

Например, чайник, бойлер, обогреватель, освещение с лампами накаливания. Допустима и двигательная нагрузка (насос, болгарка, дрель, пылесос (регулятор на максимум)). Телевизоры, компьютеры и т.п. лучше не использовать. Токи и напряжения необходимо измерять сразу после счетчика.

Для измерения напряжения подойдет любой мультиметр. Если нет распределительного щитка, можно подключиться к ближайшей (к счетчику) розетке. Ток удобнее измерять с помощью токовых клещей, одетых на фазный провод. Нужно дождаться установившихся показаний напряжения и тока (3-5 сек).

Что значит это число?



При увеличении суммарного тока нагрузки на 1 А
Напряжение в сети уменьшиться на 0. 61 В

Кроме того можно оценить максимально возможную электрическую мощность, которую теоретически эта сеть сможет отдать потребителю.


Максимальная мощность нагрузки 19.9 кВт


Воспользоваться этой мощностью непросто, так как входное напряжение уменьшится примерно до 110 В. Редкий электроприбор сможет работать при таком напряжении. Используя стабилизатор напряжения, можно немного улучшить ситуацию и передать потребителю большую часть этой мощности с нормальным напряжением.

Но следует учитывать:

  1. Оценочный характер приведенного расчета
  2. Неточность исходных данных
  3. Множество влияющих факторов. Вот некоторые из них: суточные и случайные колебания исходного напряжения соседи, подключенные к той же линии.

Потребители имеющие значительный пусковой или импульсный токи вносят кратковременные просадки напряжения значительной величины, которые приводят к лавинообразному росту входного тока. Возможно срабатывание защиты по превышению импульсного тока.

Падение напряжения на проводах — расстояние от трансформатора до ламп или ленты

Нас часто спрашивают, можно ли светодиодные лампы на 12 вольт такой-то мощности в таком-то количестве отдалить от трансформатора на такое-то расстояние?

Общая рекомендация — это расстояние не должно превышать 5 метров. Это известный факт.

Но что делать, если требуется больше 5 метров? Часто из-за конструктивных ограничений невозможно уложиться в такое короткое расстояние.

Потери на проводах — суть проблемы

В некоторых ситуациях можно превратить число 5 в гораздо большее значение. Для этого нужно оценить падение напряжения на проводах.

Именно оно является причиной ограничений — сам провод имеет внутреннее сопротивление и поэтому «съедает» часть напряжения источника тока. И когда провод слишком длинный, может случиться так, что лампам останется такая малая часть исходного напряжения, что они не загорятся.

Вторая часть проблемы — провод не просто «съедает» часть напряжения, а превращает его в тепло. Помимо того, что это просто бестолковое расходование электричества, так оно ещё и несёт в себе пожарную проблему — провод может нагреться слишком сильно.

Чтобы быть уверенным, что требуемые, например, 15 метров между трансформатором и лампой не принесут неприятностей, нужно оценить, сколько именно вольт потеряется на этих 15 метрах.

Рассчитать падение напряжения на проводе очень просто. Все необходимые для этого данные у Вас, как правило, есть: длина провода, суммарная мощность подключаемых ламп (ленты), напряжение питания и площадь поперечного сечения проводника. Нужно лишь дополнительно узнать удельное электрическое сопротивление материала, из которого изготовлен провод.

Формула для расчёта падения напряжения на проводах

Достаточно легко выводится простая общая формула для расчёта падения напряжения, применимая в любой ситуации.

Нам понадобится только закон Ома R = V / I и формула связи электрической мощности, напряжения и силы тока W = V · I.

Также для оценки сопротивления провода нужно знать значение удельного электрического сопротивления [википедия] материала проводника.

Проведя простые выкладки, получим вот такую формулу, дающую оценку значения падения напряжения на проводах:

Оценка падения напряжения на проводах

Падение напряжения зависит от типа материала провода, сечения провода, его длины, мощности потребителей и напряжения источника питания. В этой формуле обозначено:

  • W — мощность в ваттах потребителей тока на конце провода;
  • V — напряжение источника тока в вольтах, как правило, 12 вольт или 24 вольта;
  • L — длина провода в метрах, т.е. удалённость потребителей от трансформатора;
  • S — площадь сечения провода в мм²;
  • ρ — значение удельного электрического сопротивление в Ом·мм²/м, для меди это примерно 0.018 Ом·мм²/м

Формула проста, но применима только в случае, если ожидаемое падение напряжения невелико, не более нескольких процентов, т. е. когда расстояние между трансформатором и потребителем не превышает 10 метров, а мощность менее 10-20 ватт.

В иных случаях следует воспользоваться более точной формулой:

Точное значение падения напряжения на проводах

Теперь, вычислив значение падение напряжения на проводах, мы можем оценить, какая мощность будет теряться — просто расходоваться на нагрев проводов. Нужно полученное значение падения напряжения умножить на мощность потребителей тока W и поделить на напряжение трансформатора V:

Оценка падения мощности на проводах

Если эта мощность получится слишком большой, то, очевидно, нужно увеличить толщину провода. Иначе можно получить разные неприятности вплоть до пожара.

Выводы

Как легко видеть из формул, двукратное увеличение площади сечения проводника примерно двукратно уменьшает падение напряжения на проводах.

Также возможным решением проблемы может быть увеличение значения напряжения источника тока. Если, конечно, потребители тока это позволяют. Опять же, двукратное увеличение питающего напряжения примерно в два раза снижает падение напряжения.

Например, наши низковольтные лампы Е27 на 12-24 вольт одинаково светят и от 12 и от 24 вольт. И в этом случае имеет смысл перейти на трансформатор на 24 вольта.

Также становится понятно, что для мощных потребителей (порядка 100 ватт) понадобятся очень толстые провода.

Пример

Оценим падение напряжения на медном проводе сечением 1.5 мм² и длиной 20 м при 24 вольтах и мощности подключенной ленты 50 ватт.

Подставив в первую формулу эти значения, мы получим, что на проводах «потеряется» примерно 1 вольт и около 2 ватт. В принципе, это не много, но если есть возможность увеличить толщину провода, лучше это сделать.

Можно, конечно, увеличить напряжение источника тока, заложив падение напряжение, но это совсем не лучший выход. Например, если мощность светильников на конце провода 180 ватт, то падение напряжения на проводе составит уже 3.5 вольта, а мощности — 25 ватт. Светильникам останется только 20 вольт, и драйверы некоторых светильников от недостатка напряжения могут войти в нештатный режим работы и начать перегреваться, потребляя гораздо больше заявленной мощности (хотя светодиоды при этом будут выдавать ту же яркость), что только увеличит падения напряжения на проводе. В этой ситуации останется только гадать, что случится раньше — возгорание проводов или выход из строя светильников.

А для трансформаторов на 12 вольт падение напряжения и расход мощности будут ещё в два раза больше.

Единственное правильное решение — увеличить толщину проводника. Как уже было сказано, увеличиваем сечение провода в два раза — примерно в два раза уменьшаем потери на проводах.

Для чего нужен стабилизатор напряжения в квартире?

Сетевые стабилизаторы напряжения 220 В предназначены для защиты чувствительных устройств от помех от сети, создаваемых различными видами машин. Они подавляют, среди прочего, перенапряжения, гармонические помехи и изменения напряжения. Конструкция стабилизаторов основана на трансформаторе, который постоянно насыщен, что дает хорошую компенсацию изменений напряжения. На сайте https://stabexpert.ru/ratings/r-10kwt-220v.html представлен рейтинг самых популярных моделей.

На что обратить внимание при покупке стабилизатора

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое с помощью выбранной технологии создает более широкий диапазон входного напряжения и стабилизирует до определенного напряжения. Например, стабилизатор фазовое входное напряжение 160-250 В переменного тока стабилизируется до уровня 230 В переменного тока ±2% (225-235 В переменного тока).

Теоретически напряжение составляет 220 В, однако на практике напряжение более или менее нестабильно. Это приводит к неправильной работе оборудования, включая внезапное отключение. Особенно важна постоянная работа стабилизаторов в производственных процессах. Если добавить к этому, что нестабильное питание сокращает срок службы устройств, то преимущества становятся существенными.

Где стоит применять?

В зависимости от устройств, которые у нас есть, и их чувствительности к напряжению питания, необходимость стабилизации напряжения может возникнуть в разное время. Предварительно можно предположить, что напряжение, отклоняющееся более чем на 10%, то есть в случае напряжения 220 В, напряжение вне диапазона 207-253 В, является напряжением, которое может вызвать проблемы с устройствами.

  • Часто производители этих устройств определяют допустимое входное напряжение, а иногда предполагают использование стабилизаторов напряжения. Так обстоит дело с станками с ЧПУ.
  • Идея стабилизатора напряжения заключается в автоматической стабилизации напряжения в соответствии с установленным номинальным напряжением.
  • Управление проверяет выходное напряжение и в соответствии с выбранной технологией, чтобы с определенной точностью и с сохранением гистерезисом приблизиться к номинальному показателю.

Точность и гистерезис на уровне 1-2% гарантируют, что система стабилизации не перестроится. Это если номинальное напряжение 220 В и выходное напряжение будет 222 В, то система управления не будет изменять его. Следует добавить, что трехфазное решение на самом деле представляет собой 3 однофазных стабилизатора. Просто каждая из фаз стабилизируется отдельно.

Скачки напряжения, 12 причин появления скачков в сети

09-03-2013

Скачки напряжения. Определения и понятия

Скачки напряжения

Скачками напряжения в повседневной речи принято называть резкое (быстрое) значительное изменение значения напряжения. Как правило, под скачком напряжения понимается быстрое значительное увеличение напряжения. Юридически точного определения понятия «скачок напряжения» у нас не существует. Обычно юристы понимают под «скачком напряжения» отклонения качества поставляемой электроэнергии от требований нормативной документации.

Как правило, в судебной практике речь идет о таких скачках напряжения, которые стали причиной нанесения ущерба.

Четкого определения «скачка напряжения» в нормативной документации тоже не найти. Отраслевая нормативная документация различает следующие отклонения параметров электроснабжения от нормы: отклонения и колебания напряжения, перенапряжение.

 

Отклонение напряжения

«Отклонение напряжения» — это изменение амплитуды длительностью более 1 минуты. Различают нормально допустимое отклонение напряжения и предельно допустимое отклонение напряжения. При этом предельно допустимым является отклонение в 10% от номинального.

Колебание напряжения

«Колебание напряжения» — это изменение амплитуды длительностью менее 1 минуты. Различают нормально допустимое колебание напряжения и предельно допустимое колебание напряжения. При этом предельно допустимым является отклонение в 10% от номинального.

Перенапряжение

«Перенапряжение» — это значительное по амплитуде увеличение параметров тока. Перенапряжением считается повышение напряжения свыше 242 Вольт. Перенапряжение может проходить с длительностью и менее 1 секунды.

Таким образом, объединяя нормативные определения скачка электрического напряжения и юридическое понимание этого понятия, можно сказать, что скачками могут называться как не очень большие, но длительные изменения значения напряжения, так и кратковременные, но значительные превышения этого параметра. Последние ещё могут называться «импульсными скачками».

С точки зрения физики, важным является общая излишняя энергия, воздействующая на приборы — потребители тока. Именно эта энергия, вызванная скачком в сети, и приводит к нанесению ущерба подключенным электрическим приборам.

Причины появления скачков напряжения

Существует достаточное количество объективных и субъективных причин природного, аварийного и техногенного характера для появления скачков напряжения в электрических сетях. Ниже постараемся перечислить основные.

1 причина появления «скачка напряжения» — одновременное отключение мощных бытовых приборов

Причина появления скачка параметров тока кроется у нас дома. Сегодня современный дом очень насыщен мощными электрическими приборами. В домах со старой проводкой это очень опасно. Но и в новых домах часто бывает, что нагрузка не может быть рассчитана на использование очень мощных приборов по причине подключения всего нового дома к «старым электрическим сетям». На практике часто происходит следующее. В доме включаются несколько мощных электрических приборов, это приводит к падению параметров тока в сети. При резком отключении мощного прибора или нескольких мощных электрических приборов происходит резкий скачок.

2 причина появления «скачка напряжения» — нестабильность в работе трансформаторной подстанции

Большинство трансформаторных подстанций, осуществляющих электроснабжение в распределительных и транспортирующих сетях, было построено достаточно давно. Оборудование, установленное на этих подстанциях, имеет сегодня значительный износ. Кроме того, многие подстанции работают с большой перегрузкой ввиду увеличения потребления электроэнергии. В результате на подстанциях случаются сбои в работе оборудования, приводящие к возникновению скачков.

3 причина появления «скачков напряжения» — аварии в передающих электрических сетях

Сотни тысяч километров линий электропередач окутывают все города и поселки нашей страны. К каждому дому, к каждому участку подходит линия электроснабжения. Перефразировав известную фразу из популярного фильма, можно сказать, что без электричества сегодня и «не туда», «и не сюда». Линии электропередач построенные десятки лет назад, не молодеют и сегодня. А значит, вероятность обрывов и замыкания на линиях передач существует. Такие аварии могут спровоцировать большие скачки электрического напряжения.

4 причина появления «скачков напряжения» — обрыв «нуля»

Это, пожалуй, самый частый и опасный вид аварии, вызывающий очень большое перенапряжение. Ежегодно тысячи человек несут ущерб по причине примитивного «обрыва нуля». В случае обрыва «нуля» может произойти появление напряжения на контакте «ноль» во всех розетках дома. Это приводит к тому, что все электрические приборы, включенные в розетку, сгорают. При этом сгорают даже «выключенные» с помощью дистанционного пульта приборы. Причина банальная — ослабление контакта «ноль» в общем коммутационном щитке дома. При этом, если контакт не постоянный, то появляется, то пропадает, то возникают очень сильные скачки.

5 причина появления «скачков напряжения» — ослабление заземления

Заземление электрических приборов играет важную роль в обеспечении безопасности использования устройств. В случае нарушения изоляции электрических приборов, напряжение часто передается на корпус прибора. В этом случае «заземление» играет роль отвода этого аварийного тока. В случае ухудшения качества заземления вероятность появления скачков параметров тока существенно вырастает.

6 причина появления «скачков напряжения» — значительная перегрузка сети

Электрооборудование, смонтированное на электрических подстанциях, рассчитано на конкретное максимальное значение мощности подключаемой нагрузки. В настоящее время идет очень большой рост потребления электроэнергии в наших домах. Первая причина здесь — это строительство новых больших зданий на месте старых маленьких домиков. Вместо 10 квартир получается сразу 100 квартир в одном большом доме. Вторая причина — рост числа используемых мощных электрических приборов. Посмотрите на фасад современно многоквартирного дома, на нем 200 сплит-систем. А это дополнительно 400 кВт мощности. Плюс 100 микроволновых печей, плюс 100 электрических калориферов, плюс 100 стиральных машин, плюс 100 электрических нагревателей воды, набегает очень большая суммарная мощность дома. При этом подстанции испытывают значительные перегрузки, и скачки в таком районе города неизбежны.

7 причина появления «скачков напряжения» — плохое качество монтажа и материалов электрической домовой разводки

Если что-то не работает в электрической цепи, то нужно искать плохой контакт. Это первое правило электриков. Плохой контакт в розетке или в электрическом патроне может возникнуть из-за плохого монтажа этих устройств или по причине использования дешевых сплавов для контактных пластин этих приборов. Плохой контакт вызывает искрение. А искрение — это эпицентр появления скачков электрического напряжения и сильных импульсных помех. Было бы хорошо для исключения появления скачков напряжения не использовать розетки вовсе, но так не бывает. А значит, каждое включение или выключение мощного электрического прибора — это новый скачок напряжения в сети.

8 причина появления «скачков напряжения» — включение промышленного оборудования в смежной сети электропередач

Большие и систематические скачки напряжения в сети наблюдаются вблизи крупных промышленных объектов. Включение мощного электродвигателя порождает большие пусковые токи. Эти токи могут «вернуться» в электрическую сеть в виде большой реактивной нагрузки. И хотя на таком оборудовании должны устанавливаться специальные пускатели и дополнительные сетевые фильтры, порождения электрических скачков избежать нельзя. И вовсе не обязательно жить рядом с большим металлургическим заводом, чтобы получить неприятные электрические сюрпризы. Для порождения хорошего скачка напряжения будет достаточно соседства с насосной станцией, с мощным вентиляционным оборудованием, с автомобильной мастерской или с большим супермаркетом.

9 причина появления «скачков напряжения» — «мерцающий эффект»

Скачки напряжения могут иметь систематический характер. Возможной причиной таких скачков может быть некорректная работа регулирующего оборудования в электрических приборах. Регуляторы электрических приборов должны осуществлять включение и выключение прибора или его части для контроля определенных параметров. Пример самого простого регулятора — это регулятор температуры отопительного прибора или электрического утюга. При достижении нужной температуры элемента прибор должен отключится. Часто бывает, что регулятор срабатывает очень часто, это приводит к износу контактов коммутирующего устройства. Изношенные контакты начинают порождать скачки тока. В этом случае можно видеть на графике напряжения скачки периодического характера.

10 причина появления «скачков напряжения» — попадание молнии в линии передач

Самая эффектная и самая мощная причина, порождающая гигантские перенапряжения и скачки — это попадание молнии в линии электропередач. Я думаю, каждый человек видел, как молния попадает в линии электропередач и в металлические опоры линий передач. Нужно сказать, что история создания электрических приборов тесно связана с молнией. Первые опыты по использованию электричества проводились с энергией молнии. Современные системы электропередач имеют защиту от молнии, однако, полностью избежать появления больших импульсов в сети не удается. Мощные разряды молний порождают большое перенапряжение, которое распространяется вдоль линии передач и может дойти до конечного потребителя. И хотя импульс от удара молнии длиться сотые или тысячные доли секунды, но этой бешеной энергии в тысячи вольт достаточно для нанесения большого ущерба электрооборудованию.

11 причина появления «скачков напряжения» — попадание высокого напряжения с линий трамвайных и троллейбусных контактных линий

Ситуация, когда происходит обрыв контактной трамвайной или троллейбусной линии электропередач, случается в городе несколько раз в месяц. Причиной может быть сильный порыв ветра или выполнение строительных работ, падение дерева на линию передач. При этом один из проводов контактной линии может зацепить или полностью упасть на линии обычных электропередач. В этом случае в сети можно наблюдать скачки напряжения в сотни вольт. Бывают случаи, когда такая авария приводит к сгоранию всех электрических приборов в нескольких домах рядом с аварией. При этом, если не происходит защитного отключения, то перенапряжение может вызвать даже возгорание приборов.

12 причина появления «скачков напряжения» — проведение сварочных работ

Проведение сварочных работ с помощью электрической сварки всегда приводит к появлению больших скачков напряжения во всей сети. И если в городе такое явление редко, то в деревнях и поселках встречается с завидной постоянностью. Кто-то варит забор, кто-то выбрасывает холодильник, сгоревший от большого скачка напряжения. При этом часто сварочные аппараты подключают прямо на вход проводов в дом, то есть минуя все защиты. Каждая дуга сварки в этом случае порождает большой скачок параметров тока в сети.

Таким образом, можно выделить несколько групп причин порождения скачков напряжения:

  • скачки напряжения порождаются по причине плохого качества оборудования и монтажа электрооборудования и электрической разводки;
  • скачки напряжения появляются по причине включения или выключения мощного оборудования или мощных электрических приборов;
  • скачок напряжения обусловлен природными факторами, ударами молнии, сильным ветром, наводнением;
  • скачки напряжения порождены нарушениями правил эксплуатации приборов и оборудования или недостаточного объема проведенных профилактических работ;
  • скачок электрического напряжения обусловлен нарушениями при проведении строительных и сварочных работ;
  • скачок напряжения появился из-за аварий техногенного характера.

 

Как бороться со скачками напряжения в сети

Важность защиты электрической сети и приборов в электрической сети от воздействия больших скачков напряжения трудно переоценить. Защита от скачков напряжения в электрической сети может строиться на применении специальных устройств для защиты от скачков напряжения, сетевых фильтров. Для защиты сети и потребителей от скачков могут использоваться и стабилизаторы напряжения со встроенной защитой от скачков напряжения. Устройства защиты от скачков напряжения могут монтироваться в коммутационные электрические шкафы или включаться непосредственно в розетку. Отдельным способом защиты от скачков является использование устройства защиты от скачков, монтируемых внутри электрического прибора.

Как защитить свой дом от скачков напряжения, смотрите в разделах Защита от скачков напряжения и Стабилизаторы напряжения.

Читайте также по теме:


Тех. поддержка

Бастион в соц. сетях

Канал Бастион на YouTube

Падение напряжения — Основы | solo-project.

com

Для того чтобы понять, что такое падение напряжения, нужно вспомнить, какие бывают напряжения в электрической цепи. Всего их существует два вида. Напряжение источника питания относится к первому виду, источник должен быть подключен к контуру. Вторым видом является само снижение напряжения, оно может быть рассмотрено как отдельный элемент или в отношении всего контура.

Если взять лампу накаливания, установит в патрон и подключить провода от него в сетевую розетку, то напряжение, приложенное к цепи, составит 220В. Но если замерить вольтметром его значение на лампе, то станет понятно, что оно менее 220В. Это происходит потому, что появляется на электрическом сопротивлении снижение напряжения, которое имеет лампа. Это постепенное уменьшение напряжения в проводнике, по которому протекает ток, оно обусловлено тем, что проводник имеет активное сопротивление.

Также под уменьшением напряжения подразумевают величину при переходе из одной точки в другую (в цепи). Расчет падения напряжения можно просчитать по формуле: U=IR, где R – это сопротивление, I – это сила тока.

Роль электрической энергии

Электрическая энергия – это движение отрицательно заряженных электронов по проводнику. В выше приведенном примере спираль лампы имеет высокое сопротивление, значительно замедляет движущиеся электроны. Благодаря чему появляется свечение, но при этом энергия потока электронов снижается.

С уменьшением тока снижается и напряжение, поэтому замеры на лампе и розетки отличаются. Такая разница и будет являться снижением напряжения. Такая величина постоянно учитывается для того, чтобы предотвратить большое уменьшение напряжения.

Напряжение на резисторе

Снижение напряжения на резисторе напрямую зависит от силы тока и от его внутреннего сопротивления. Также свое влияние оказывают характеристики тока и температура. Если в цепь подключить амперметр, то падение определяют умножением сопротивления лампы на значения тока.

Стоит помнить о том, что не всегда удается с помощью простой формулы и измерительного устройства произвести расчет снижения напряжения. Если сопротивления параллельно подключены, то выявление величины усложнится. Приходится учитывать дополнительно на переменном токе реактивную составляющую.

Общие сведения о падении напряжения в цепи

Снижение напряжения осуществляется при переносе нагрузки, оно происходит на всем участке электроцепи (от начала кабеля до самой нагрузки). Работа нагрузки напрямую зависит от напряжения в его узлах. При определении сечения проводника необходимо учитывать, что оно должно быть такое, чтобы во время нагрузки напряжение поддерживалось в соответствующих границах, которых нужно придерживаться для правильного выполнения работы.

Также не следует пренебрегать сопротивлением проводов в цепи, конечно, оно низкое, но его влияние ощутимо. Во время передачи тока наблюдается уменьшение напряжения. Чтобы цепь освещения или двигатель правильно работали, необходимо постоянное поддержание напряжения на определенном уровне. Поэтому нужно рассчитать провода цепи таким образом, чтобы напряжение на зажимах нагрузки было в необходимых пределах.

Допустимые пределы напряжения в разных странах различны, что также не стоит забывать. Если снижение напряжения превышает значения, которые характерны для определенной страны, нужно применять провода с большим сечением для того, чтобы исправить сложившуюся ситуацию.

Но если напряжение уменьшить на 8%, то это приведет к нестабильной работе двигателя. К примеру, для нормальной работы двигателя нужно, чтобы напряжение от номинального значения было в пределах +5% в установившемся режиме работы. Также пусковой ток двигателя может превышать значение тока при полной нагрузке в 5- 8 раз, а иногда даже больше.

Падение напряжения — Перевод на английский — примеры русский


На основании Вашего запроса эти примеры могут содержать грубую лексику.


На основании Вашего запроса эти примеры могут содержать разговорную лексику.

Падение напряжения в течение испытания — менее 5

Третья спецификация — это минимальное падение напряжения на выходе зеркала, необходимого, чтобы заставить её работать должным образом.

The third specification is the minimum voltage drop across the output part of the mirror necessary to make it work properly.

6-2.12.5 При выборе поперечного сечения проводящих жил должны учитываться конечная допустимая максимальная температура проводящих жил (максимальная допустимая сила тока) и допустимое падение напряжения.

6-2.12.5 The cross-section of conductor wires shall take account of the final permissible maximum temperature of conductor wires (maximum permissible amperage) and permissible voltage drop.

Падение напряжения в течение испытания — менее 5

Падение напряжения элемента составляет по меньшей мере 100 мВ; или

Кроме того, падение напряжения во время высокого спроса в городе на электроэнергию может привести к выходу из строя или остановке оборудования.

In addition, voltage drops during high outside power demand periods can result in equipment failures or shutdown.

Воздействие прекращается как только достигается максимальный размер давления, падение напряжения на 100 мВ или более и деформация элемента составляет по меньшей мере 50% его первоначальной толщины.

Once the maximum pressure has been obtained, the voltage drops by 100 mV or more, or the cell is deformed by at least 50% of its original thickness, the pressure shall be released.

Падение напряжения в пределах допустимого.

Необходимо убедиться в том, что медленное падение напряжения на клеммах основного аккумулятора с его постоянным разряжением на 0,5 В в час до 3 В не приводит к включению ложной сигнализации.

It shall be verified that slow reduction of the main battery voltage by continuous discharge of 0.5 V per hour down to 3 V does not cause false alarms.

Такое падение напряжения между главным распределительным щитом и наиболее удаленным потребителем должно составлять не более 5% номинального напряжения для осветительных и не более 7% для силовых и нагревательных цепей. 9-2.12.6 Кабели должны быть защищены от механических повреждений.

Such a drop between the main switchboard and the furthermost consumer on the circuit shall not be more than 5% of nominal voltage for lighting or more then 7% for power or heating circuits.

Небольшое падение напряжения, запросто уничтожит тяжело больных.

It’d be easy to exterminate the weaker patients.

Иногда используется кабель сечением 4 мм², если кабель очень длинный (чтобы уменьшить падение напряжения) или присутствуют факторы, снижающие характеристики кабеля, например теплоизоляция.

Sometimes 4 mm2 cable is used if very long cable runs (to help reduce volt-drop) or derating factors such as very thick thermal insulation are involved.

Предложить пример

Другие результаты

7.2.14 Предотвращение ложной сигнализации в случае падения напряжения

В случае падения напряжения в результате запуска двигателя транспортного средства этот факт отображаться не должен.

The drop in power supply due to the starting of the engine of the vehicle shall not trigger this event.

Благодаря этому также удалось частично снизить остроту проблемы падения напряжения в сети общего пользования и повысить качество электроэнергоснабжения.

It has also partially lessened the problem of low voltage to consumers and has improved the quality of power supply.

Это две абсолютно независимые схемы.Одна прямо следит за выходным напряжением, а другая за падением напряжения на резисторе 0.275 Ohm.

One is is marked in the schematic as «current control» and the other «voltage control». These are 2 independent control loops.

2.3 Электрические тормозные системы должны быть сконструированы таким образом, чтобы даже в случае падения напряжения в соединительной цепи до 7 B эффективность торможения составляла 20% от максимальной статической нагрузки на ось прицепа.

Electrical braking systems shall be such that even when the voltage in the connection lines is reduced to a value of 7 V, a braking effect of 20 per cent of the maximum stationary axle load(s) is maintained.

На срок амортизации этого оборудования влияют такие факторы, как грубое обращение и частые случаи падения напряжения в сети.

Rough handling and frequent power shortages affect life expectancy.

R2 и C1 элементами поддержки работы микроконтроллера в случае резкого падения напряжения (например, при вложении светодиоды, когда батареи слабы).

R2 and C1 elements support the work of the microcontroller in the event of a sharp drop in voltage (eg, when attaching LEDs when the batteries are weak).

Питание системы электротяги должно обеспечиваться при помощи источника постоянного тока с максимальным падением напряжения 5% в зависимости от времени и силы тока (за исключением интервалов продолжительностью менее 10 секунд).

The electric drive train shall be supplied from a DC voltage source with a maximum voltage drop of 5 per cent depending on time and current (periods of less than 10 seconds excluded).

55. Различные проблемы электрооборудования


55. Различные проблемы электрооборудования 

1) Какие последствия может вызвать повышенное напряжение в сети?
Все производители электроаппаратуры приводят допустимый диапазон изменения напряжения питания, в пределах которого их аппаратура работает нормально. Например, если прибор может работать при напряжении 220 В ± 10%, это означает, что минимальное напряжение его питания составляет 220 — 22 = 198 В, г. максимальное 220 + 22 = 242 В. Понятно, что если напряжение питания ниже 198 В или выше 242 В, разработчик не может гарантировать нормальную работу своего прибора.
Проблему повышенного напряжения достаточно легко понять, потому что во всех случаях, каким бы ни был тип потребителя, перенапряжение всегда приводит к росту потребляемого тока. Если перенапряжение значительное, или продолжительное по времени, защита потребителя от перегрева является задачей тепловых и электромагнитных предохранительных устройств. Если перенапряжение слабое, короткое или редко возникающее, потребителю, как правило, ничто не угрожает.
С другой стороны, если перенапряжение очень значительное (например, при грозовом разряде оно может превышать многие миллионы Вольт), всплеск силы тока может быть таким, что потребитель сгорит, прежде чем на этот всплеск среагируют предохранительные устройства.
Если на лампочку напряжением 24 В / 3 Вт подать 24 В (см. рис. 55.1), она горит, потребляя мощность 3 Вт. Однако, если на нее подать напряжение 240 В (то есть в 10 раз больше), она мгновенно перегорает. Это происходит потому, что потребляемая мощность пропорциональна квадрату напряжения (Р = U2 / R). Таким образом, подключая лампочку к источнику питания с напряжением, в 10 раз большим номинального, мы заставляем ее поглощать мощность, возросшую в 100 раз (то есть 300 Вт, что соответствует небольшому электронагревателю).

2) Какие последствия может вызвать падение напряжения в сети?

В случае падения напряжения, проблема определения последствий гораздо более сложная, поскольку последствия зависят от типа потребителя электроэнергии. В общем, можно выделить две основные категории потребителей: типа сопротивления и типа двигателя.
Для потребителя типа сопротивления,
падение напряжения всегда приводит к эквивалентному снижению потребляемого тока (напомним закон Ома: I = U
Так, при низком напряжении, сопротивление потребляет более слабый ток, что не
влечет за собой абсолютно никакой опас-
ности  его  повреждения.  Например  (см.
рис. 55.2), сопротивление, потребляющее 300 Вт при 240 В, будет потреблять только 3 Вт, если оно находится под напряжением 24 В! Конечно, это может быть очень плохо, если речь идет, например, об электронагревателе картера компрессора!

Для потребителя типа двигателя необходимо различать двигатели, приводящие в действие устройства с большим моментом сопротивления (см. рис. 55.3), например, поршневые холодильные компрессоры, и приводные двигатели механизмов с низким моментом сопротивления (например, осевой вентилятор, для вращения которого достаточно легкого дуновения ветра).
Центробежные вентиляторы находятся между этими двумя категориями, однако большинство из них имеет такие характеристики, с которыми трудно выдержать заметное падение напряжения питания. Поэтому их, как правило, относят к категории агрегатов с большим моментом сопротивления.

Прежде всего вспомним, что момент на валу двигателя, то есть его способность приводить в движение какой-либо агрегат, зависит от квадрата напряжения питания.
Так, если двигатель предназначен для работы при напряжении 220 В, то в случае падения напряжения до ПО В (то есть в 2 раза меньше), его крутящий момент на валу упадет в 4 раза (см. рис. 55.4).
Если во время падения напряжения момент сопротивления приводимого агрегата очень велик (например, у компрессора), двигатель останавливается. При этом он начинает потреблять ток, равный величине пускового тока, и это происходит в течение всего периода вынужденной остановки. В результате, двигатель опасно перегревается и остается только надеятся, что встроенная защита или тепловое реле защиты очень быстро отключат питание.
С другой стороны, если момент сопротивления приводимого устройства низкий (например, у небольшого осевого вентилятора), снижение напряжения питания обусловливает уменьшение скорости вращения, потому что мотор при этом имеет меньшую располагаемую мощность.
Как раз именно это свойство используется в большинстве многоскоростных двигателей, вращающих вентиляторы в индивидуальных кондиционерах (см. рис. 55.5).
В положении БС (большая скорость) сопротивление замкнуто накоротко и к мотору подается 220 В. Он вращается с номинальной скоростью.
В положении МС (малая скорость) сопротивление включено последовательно с обмоткой двигателя, что обусловливает заметное падение напряжения на двигателе. Крутящий момент на валу падает, и вентилятор вращается с пониженной скоростью.

При этом падает и потребляемый ток. Это свойство широко используется при изготовлении электронных регуляторов скорости на основе тиристоров, специально предназначенных для регулирования давления конденсации путем изменения скорости вращения осевых вентиляторов. устанавливаемых в конденсаторах с воздушным охлаждением (см. рис. 55.6).
Эти регуляторы, называемые иногда вентилями тока или преобразователями, работают, как и большинство регуляторов-ограничителей, по принципу «срезания» части амплитуды переменного тока.

Поз. I. Высокое давление конденсации, регулятор скорости полностью пропускает полупериоды сети. Напряжение на клеммах двигателя (соответствующее заштрихованной области) равно напряжению в сети и двигатель вращается с максимальной скоростью, потребляя номинальный ток.
Поз. 2. Давление конденсации падает, в действие вступает регулятор, срезая часть каждого полупериода, поступающего на вход двигателя (в каждом полупериоде он на короткое мгновение отключает питание). Среднее напряжение на клеммах двигателя падает (см. заштрихованную область) и скорость, также как и потребляемый ток, падают.
Поз. 3. Если среднее напряжение становится настолько слабым, что крутящий момент двигателя оказывается меньше, чем момент сопротивления вентилятора, мотор останавливается и начинает греться. Поэтому регуляторы скорости, как правило, настраиваются на предельно допустимое значение минимальной скорости.
Примечание. Метод «срезания» части амплитуды переменного тока может использоваться только тогда, когда однофазные двигатели предназначены для привода агрегатов с низким моментом сопротивления. Если речь идет о трехфазных двигателях (для привода машин с большим моментом сопротивления), то нужно использовать многоскоростные двигатели (см. раздел 65) или частотные преобразователи, гораздо более дорогостоящие и громоздкие, либо двигатели постоянного тока (эти два типа оборудования используются с приборами типа «Инвертор»).
Падение напряжения может происходить и в сети внешней энергосистемы: мы хорошо знаем последствия кратковременного отключения напряжения или падения напряжения, которые приводят к снижению яркости освещения. Мы знаем также, что необходимо соблюдать правила подбора сечения питающих проводов, чтобы ограничить падение напряжения на них до приемлемой величины. Однако, иногда падение напряжения может иметь и другие причины, не относящиеся напрямую к потерям напряжения в подводящих проводах.

Например, катушка электромагнита реле 24 В (вполне обычная), позволяющая управлять небольшим контактором, представленным на рис. 55.7, в момент срабатывания электромагнита потребляет ток 3 А, а в режиме удержания потребляемый ток составляет 0,3 А (то есть в 10 раз меньше).
То есть электромагнит при включении потребляет ток, равный десятикратному току режима удержания. Хотя продолжительность включения очень короткая (около 20 мс), это иногда может оказывать заметное влияние в больших командных цепях, имеющих много контакторов или реле.

В ней установлено 20 контакторов, от С1 до С20 (поскольку размеры страницы ограничены, контакторы с С2 по С19 на схеме не показаны).
После выключения тока все 20 контакторов находятся в ждущем режиме. Как только ток включится, они одновременно сработают.
Поскольку каждый контактор потребляет при срабатывании 3 А, через вторичную обмотку трансформатора пойдет ток, равный 3 х 20 = 60А!
Если вторичная обмотка имеет сопротивление 0,3 Ом, то падение напряжения на ней в момент срабатывания контакторов составит 0,3 х 60 = 18 В. Тогда напряжение питания контакторов составит всего 6 В (см. рис. 55.9), и они могут не сработать.
При этом, и трансформатор, и проводка будут сильно перегреваться, а контакторы начнут гудеть, но не смогут переброситься в режим удержания, что будет продолжаться до тех пор, пока не сгорит предохранитель или не сработает автомат защиты.

Если вторичная обмотка трансформатора имеет сопротивление 0,2 Ом, в момент включения питания контакторов падение напряжения на ней составит 0,2 х 60 = 12 В. Контакторы при этом будут запитаны только 12 В вместо 24 В, и утверждать, что они сработают, нет никаких    |jj| оснований. Если же они не сработают, ток в цепи останется аномально высоким, также как и в предыдущем примере.
Проблема сопротивления вторичной обмотки объясняет, почему напряжение холостого хода на выходе трансформатора более значительное, чем напряжение под нагрузкой. Чем больше потребляемый ток, тем ниже выходное напряжение.

В примере на рис. 55.10 трансформатор 220/24 В имеет мощность 120 ВА и запи-тан напряжением 220 В.
Когда трансформатор выдает ток 5 А, замер выходного напряжения дает нам величину 24 В (24 х 5 = 120 ВА).
Однако, когда потребляемый ток падает до 1 А, выходное напряжение повышается, достигая, например, 27 В. Это напряжение, вызвано влиянием сопротивления провода вторичной обмотки.

Если ток падает, выходное напряжение растет. И наоборот, если потребляемый ток больше 5 А, выходное напряжение становится ниже 24 В и трансформатор начинает перегреваться (напомним, что нагрев зависит от квадрата тока).
Итак, слишком маломощный трансформатор может вызвать серьезные проблемы: поэтому нельзя пренебрегать подбором мощности трансформаторов!

3) Как настраивать тепловое реле?

Реле тепловой защиты предназначено, главным образом, для защиты двигателя от незначительной по величине, но продолжительной перегрузки по току. Напомним, что двигатель нагревается пропорционально квадрату потребляемого тока (Р = R х I2). Таким образом, если потребляемый ток возрастает в 2 раза (см. рис. 55.11), нагрев двигателя увеличивается в 4 раза.
Конечно, идеальным вариантом тепловой зашиты был бы такой вариант, при котором двигатель очень быстро отключался бы от сети при превышении заданного значения силы тока. Однако, в этом случае возможно срабатывание реле тепловой защиты на пусковом режиме, когда сила тока, в некоторые моменты, может в 8 раз превосходить номинальное значение. Поэтому, используемая конструкция (на основе трех биметаллических пластин) позволяет запустить двигатель без нежелательных отключений. Это достигается за счет установки в тепловое реле нагревательного элемента, который выбирается с учетом времени, необходимого для отключения двигателя в зависимости от тока, проходящего через нагревательный элемент.

Кривая на рис. 55.12 построена для наиболее благоприятного случая, когда биметаллические пластины нагревательного элемента уже горячие (если эти пластины холодные, время отключения возрастает). Для теплового реле, настроенного на 10 А, при токе 10 А отключения не происходит вообще, что представляется вполне нормальным. Если ток растет до 15 А, тепловое реле отключит двигатель примерно через 80 с. При токе 40 А, отключение произойдет через 6 с, а при токе 60 А — через 3 с.
Рассмотрим теперь кривую построенную для реле, настроенного на те же 10 А, но для случая, когда тепловое реле должно защищать трехфазный двигатель в случае обрыва одной из фаз (двигатель работает только с двумя обмотками).

Если оставшиеся две обмотки потребляют 10 А, тепловое реле отключит двигатель примерно через 240 с (4 минуты). Если ток вырастет до 15 А, отключение произойдет примерно через 40 с. При токе в 20 А, тепловому реле для отключения двигателя потребуется 18 с, для 60 А — 3 секунды.
Как видим, настроенное на 10 А тепловое реле, в случае аномалий, отключает защищаемый двигатель через достаточно длительный отрезок времени.
Поэтому, тепловое реле никогда не следует настраивать на величину тока, превышающую номинальное значение (указанное на пластинке, прикрепленной к корпусу двигателя).

Часто случается, что двигатель потребляет ток ниже, чем указано на его корпусе. Это объясняется тем, что сила тока, указанная на корпусе, соответствует току, потребляемому при номинальном значении развиваемой двигателем мощности. Например, компрессор, оснащенный конденсатором с воздушным охлаждением, зимой потребляет ток ниже (давление конденсации меньше), чем летом (давление конденсации больше). В этом случае, реле тепловой защиты должно быть настроено на максимальное значение потребляемой силы тока, не превышающее, однако, силы тока, указанной на корпусе (иначе для чего нужна табличка с характеристиками двигателя?).
В двигателе, представленном перегрев обусловлен. При этом, тепловое реле не может реагировать на аномальное повышение температуры двигателя или его обмоток.
То же самое произойдет, если оребренный корпус двигателя чрезмерно загрязнится: охлаждение обмоток ухудшится и двигатель начнет сильно перегреваться. В этом случае реле тепловой защиты также не сможет ничего сделать, поскольку потребляемый ток не возрастает. Только встроенная тепловая защита (предусмотренная разработчиком) способна обнаружить опасное повышение температуры и вовремя выключить двигатель.

С другой стороны, повышение потребляемой двигателем силы тока может быть вызвано механическими неисправностями (например, заклинивание подшипника в двигателе или приводимом агрегате). Это повышение силы тока (которое будет происходить довольно медленно, с той же скоростью, что и увеличение силы трения в подшипнике), рано или поздно, вызовет отключение двигателя тепловым реле или встроенной тепловой защитой, если она существует (в этом случае двигатель оснащен двойной системой тепловой безопасности, что может быть тем более полезным, поскольку двигатель является важнейшим элементом установки).
Чтобы дополнить наши сведения о тепловых реле, напомним, что они выполняют свои функции для каждой из обмоток в отдельности. Это означает, что если 3 биметаллических пластинки нагреваются по-разному (например, если в одной из обмоток имеется обрыв, две других нагреваются), реле отключает двигатель (см. кривую на рис. 55.13).

Функция дифференциального межфазного реле, которую при этом выполняет тепловое реле, дает неоспоримые преимущества в случае использования трехфазного двигателя (см. поз. 1 на рис. 55.15), однако требует специальной схемы подключения в случае использования однофазного двигателя.
В самом деле, если подключить реле так, как показано на поз. 2 рис. 55.15, правая пластина не будет нагреваться и через несколько минут после начала работы реле выключит двигатель.

То есть реле необходимо подключать таким образом, чтобы все три биметаллические пластины пропускали одинаковый ток (см. поз. 3 на рис. 55.15).
Наконец, напомним, что тепловое реле оказывается совершенно бесполезным для защиты от перегрева электронагревателей, поскольку этот тип потребителя рассчитан на постоянную силу тока (I = U / R). Если в электронагревателе произошло короткое замыкание, гораздо более эффективным средством его защиты является простой плавкий предохранитель, который к тому же, значительно дешевле.

4) Для чего нужны плавкие предохранители серий gl и аМ?
Мы видели, что тепловое реле служит для защиты двигателя от продолжительного, но небольшого превышения номинальной силы тока. Однако, в случае короткого замыкания потребителя, тепловое реле будет слишком инерционным и громадный ток, проходящий в цепи при коротком замыкании, может привести к значительным повреждениям (расплавлению проводов и кабелей, пожару). Поэтому, для защиты установки от короткого замыкания, используются плавкие предохранители.

Рассмотрим рабочую кривую промышленного плавкого предохранителя серии gl, рассчитанного на номинальный ток 10А (см. рис. 55.16).
При токе 10 А, проходящем через этот предохранитель, последний никогда не расплавится (что априори представляется нормальным). Если ток достигает 25 А, предохранитель расплавится через 6 секунд, а при токе 60 А — через 0,1 секунды.
Такой предохранитель нельзя использовать для защиты короткого замыкания двигателя с номинальным током 10 А. В самом деле, если пусковой ток достигнет значения 60 А, а продолжительность пускового периода превысит 0,1 секунды (что случается очень часто), предохранитель расплавится при первой же попытке запуска двигателя.

Следовательно, эта серия предохранителей (gl) может использоваться для защиты от короткого замыкания таких потребителей, у которых пусковой ток либо вовсе не отличается от номинального (например, электронагреватели), либо продолжительность пускового периода чрезвычайно короткая (например, лампы накаливания, подобные тем, которые приведены на рис. 54.39).

Рассмотрим теперь кривую плавкого предохранителя серии аМ (совместимого с двигателем), также рассчитанного на номинальный ток 10 А (см. рис. 55.17).
Видно, что предохранитель этой серии способен бесконечно долго выдерживать ток 25 А без отключения потребителя. При прохождении через него тока в 60 А, он выдерживает до расплавления 10 секунд (вместо 0,1 с для серии gl), что вполне достаточно для запуска двигателя. С другой стороны, при возникновении короткого замыкания, он очень быстро отключит сеть от потребителя, ограничивая ток короткого замыкания вполне допустимой величиной.
Следовательно, эта серия предохранителей (аМ) предназначена для защиты от короткого замыкания потребителей, имеющих продолжительный период действия пускового тока (например, электродвигатели) или характеризующихся очень высоким значением пускового тока с коротким временем действия (например, первичная обмотка трансформатора, что менее распространено).
Подбор плавких предохранителей (и электромагнитных автоматов защиты, которые все шире приходят им на смену) является достаточно сложной и, зачастую, не вполне изученной задачей, хотя они и могут оказаться причиной многих аномалий в работе установки. Поэтому, автор призывает вас к изучению многочисленной технической документации различных разработчиков этих устройств, если вы желаете пополнить свои знания в данной области.
В настоящее время широко используются регулируемые автоматы защиты двигателей, которые совмещают в себе функции теплового реле и предохранителей типа аМ, что позволяет, при правильном подборе и настройке автомата, надежно защитить двигатель. Поэтому, все вышеуказанное о тепловых реле и предохранителях типа аМ, можно отнести и к регулируемым автоматам защиты двигателей. Тем не менее, при выборе автомата, мы рекомендуем строго следовать рекомендациям производителя.

Что такое падение напряжения? — Элементный светодиод

Падение напряжения определяется как величина потери напряжения во всей или части цепи из-за сопротивления. Провода, электрические компоненты и практически все, что пропускает ток, всегда будет иметь внутреннее сопротивление или полное сопротивление току.

Как падение напряжения может повлиять на светодиодную систему освещения?
Важность падения напряжения для светодиодного освещения заключается в том, что светодиод требует минимального количества тока для правильного освещения.Сила тока меньше минимального может привести к мерцанию светодиода, уменьшению его яркости или изменению цвета. Это часто наблюдается при более длительных пробегах светодиодной ленты. Результатом является заметный сдвиг в цвете или разнице яркости светодиодов на одном конце по сравнению с другим.

Как клиенты могут избежать эффекта падения напряжения с помощью диодных светодиодных решений?
Лучше всего это продемонстрировать на примере использования диодной светодиодной ленты. Технические характеристики показывают, что он может работать на высоте до 40 футов.Давайте сделаем это с помощью простых шагов, описанных ниже.

1. Рассчитайте требуемую мощность.
В спецификациях указано, что диодная светодиодная лента потребляет 2,09 Вт на фут. Диодный светодиод проверяет падение напряжения в продуктах и ​​указывает максимальные пробеги. Если вы остаетесь в пределах испытанной максимальной длины пробега, просто рассчитайте мощность на фут или на приспособление, чтобы определить надлежащую мощность драйвера. Максимальный пробег в 40 футов потребует не менее 83,6 Вт для надлежащего питания светодиодной ленты.(2,09 Вт на фут x 40 футов = 83,6 Вт)

2. Определите подходящий калибр проводов для прокладки между драйвером и светодиодным светильником. Продукты
с диодными светодиодами будут работать только в соответствии с указаниями при условии падения напряжения между драйвером и светодиодными индикаторами не более 3%. Степень падения напряжения определяется четырьмя основными факторами: входным напряжением (12 В или 24 В), длиной кабеля, калибром проводов и общей нагрузкой на осветительное оборудование (ватты и амперы).

Электрик или установщик может использовать приведенную ниже таблицу, чтобы определить подходящий калибр провода для установки.Если в нашем примере драйвер установлен в 20 футах от диодной светодиодной ленты, вторая диаграмма показывает, что правильный калибр провода — 16 AWG.

Таблицы падения напряжения для диодных светодиодных ленточных ламп можно найти на страницах с описанием продуктов.

Диагностика падений напряжения Диагностика электрических неисправностей в автомобилях

Одно из самых серьезных электрических заболеваний, проявляющихся сегодня в автомобильных сервисных центрах, — это явление, известное как падение напряжения. Если не контролировать, падение напряжения вызывает бесчисленные неразрешенные электрические загадки, особенно когда оно поражает заземленную сторону цепи.Это также может заставить вас заменить неплохие детали.

Чем больше соединений и проводов в автомобиле, тем более уязвима электрическая система к падению напряжения.

Соблюдайте правила безопасного обслуживания электрооборудования при наличии перепада электрического напряжения. Это означает измерение падения напряжения, прежде чем делать какие-либо выводы. «Падение напряжения» — схема сообщает вам, когда схема слишком ограничена для работы компонента (например, двигателя, реле, лампочки) или для правильной работы. Если цепь заблокирована, отремонтируйте ее и повторите проверку.Если ограничений нет, а компонент по-прежнему не работает или работает правильно, замените компонент.

В этом примере при обрыве провода или обрыве соединения ток перестает течь, а напряжение падает до нуля. Выключался стартер или гасла фара.

Симптомы падения напряжения

Часто сбивающие с толку и противоречивые симптомы падения электрического напряжения различаются в зависимости от работы схемы и серьезности падения напряжения.

  • Неисправные электрические детали
  • Вялые, ленивые электрические устройства
  • Неустойчивые, прерывистые устройства
  • Устройства, которые работают медленно или беспорядочно в периоды высоких электрических нагрузок
  • Чрезмерные радиопомехи или шумы в радио
  • Повреждена дроссельная заслонка или кабели передачи
  • Неоднократные отказы дроссельной заслонки или троса трансмиссии
  • Поврежденные детали трансмиссии
  • Жалобы на работу двигателя или трансмиссии
  • Отсутствие запусков или резкий запуск
  • Высокое напряжение датчика или компьютера
  • Неустойчивая работа компьютера двигателя или трансмиссии
  • Ложные коды неисправностей в памяти любого бортового компьютера
  • Преждевременный или повторяющийся отказ муфты компрессора кондиционера

В этом списке симптомов можно выделить несколько моментов.

  1. Визуальный осмотр пропускает большинство случаев падения электрического напряжения. Обычно вы не можете увидеть коррозию внутри соединения или поврежденный провод, из-за которого возникла проблема.
  2. Падение напряжения на стороне земли, часто игнорируемая причина электрических неисправностей, может вызвать большинство из этих симптомов. Любая цепь или компонент хороши ровно настолько, насколько хорошо его заземление.
  3. Чем сложнее становятся электрические системы, тем важнее их заземление. Количество электрических компонентов быстро увеличивалось, и большинство из них не имеют отдельных заземляющих проводов.Вместо этого эти устройства заземлены на двигатель или кузов. Ржавчина, жир, вибрация и / или небрежный ремонт часто ограничивают цепь от двигателя / кузова обратно к батарее.
  4. Многие компоненты, например датчики двигателя, имеют общую землю. Следовательно, плохое заземление усложняет диагностику, поскольку затрагивает сразу несколько компонентов.
  5. В некоторых руководствах и диагностических таблицах или деревьях неисправностей рекомендуется проверять заземление в последнюю очередь. Гораздо быстрее проверить цепи заземления перед тем, как взобраться на это дерево неисправностей.
  6. Регулярно проверять падение напряжения в цепи быстрее и разумнее, чем запоминать длинные списки симптомов. Если опыт не научил нас ничему другому, так это тому, что погоня за симптомами не может заменить рутинные и тщательные проверки падения напряжения.

Опыт научил нас другим причинам для проверки падения напряжения в первую очередь. Падение напряжения, обычно на стороне земли, вызывает неточные или странные показания цифрового мультиметра и диаграммы осциллографа. Более того, когда вы подключаете цифровой мультиметр или осциллограф к системе с плохим заземлением, само испытательное оборудование может создать хорошую замену заземления, в зависимости от импеданса инструмента.Если сопротивление достаточно низкое, это может расстраивать — если ваше оборудование подключено, цепь работает, и вы не найдете ничего плохого.

Основные процедуры

Всякий раз, когда электрическая проблема вызывает у вас приступ, сделайте глубокий вдох и подумайте об основном электрическом строительном блоке: последовательной цепи. Независимо от того, насколько сложна система, вы всегда можете упростить ее до небольших серий схем. Затем проверьте каждую цепь на предмет падения напряжения.

В электрической цепи электрическое давление (напряжение или вольт) проталкивает электрический объем (ток или амперы) через цепь, приводя в действие нагрузку.Нагрузкой может быть компьютер, двигатель, лампа, реле или другое устройство. Электрическое давление (напряжение) расходуется на работу нагрузки. Следовательно, на стороне земли напряжение падает примерно до нуля, но ток продолжает течь к батарее. Поскольку напряжение в цепи исправного заземления должно быть около нуля, некоторые техники называют его нулевым заземлением.

Падение напряжения на стороне заземления ухудшает характеристики нагрузки и вызывает считывание напряжения на стороне заземления нагрузки.

Сопротивление — ограничение

Чрезмерное сопротивление в электрической цепи может вызвать ограничение протекания тока.Плохие соединения и обрыв или недостаточный размер проводов действуют как изгиб трубы, ограничивая прохождение тока. Ограничение прохождения тока в любом месте — на горячей стороне или на земле — ухудшает характеристики нагрузки. Влияние на нагрузку предсказать сложно, поскольку оно зависит от степени ограничения. Например, двигатель в цепи с ограничениями может перестать работать или просто работать медленнее, чем обычно.

Ограниченная цепь может вызвать проскальзывание и преждевременное сгорание муфты компрессора кондиционера. Компьютер в цепи с ограниченным доступом может отключиться или работать нестабильно.Когда коррозия, ослабленные соединения или другие типы сопротивления ограничивают цепь, напряжение и ток падают. Если напряжение падает, падает и сила тока. Вот почему, когда вы обнаруживаете падение напряжения в соединении или кабеле, вы знаете, что соединение или кабель ограничены.

Посмотрите на схемы на наших чертежах и запомните две критические точки:

  1. Сторона с заземлением так же важна, как и горячая сторона со свободным течением.
  2. Ограничение со стороны земли — единственное, что вызывает показания напряжения больше 0–0.1В в любой цепи заземления.

Обрыв провода заземления полностью блокирует прохождение тока, отключает нагрузку и заставляет сторону заземления нагрузки считывать напряжение системы.

Испытания падения напряжения

Падение электрического напряжения зависит от протекающего тока. Если вы не управляете схемой так, чтобы через нее протекал ток, вы не сможете измерить падение напряжения. Поскольку батарея цифрового мультиметра не может обеспечивать ток, который обычно протекает через большинство цепей, тесты цифрового мультиметра обычно не могут обнаружить ограничения с такой же точностью, как тест падения напряжения.

Проблемы с обрывом цепи, например обрыв или отсоединение проводов или соединений, прекращают прохождение тока. После устранения обрыва цепи снова включите ее и проверьте, не сохраняется ли падение напряжения. Пока вы не получите ток и не проверите цепь снова, вы не сможете узнать, исправна ли вся цепь.

Хотя соединения, провода и кабели без сопротивления были бы идеальными, большинство из них будет иметь хотя бы некоторое падение напряжения. Если в ваших руководствах не указаны значения падения напряжения, используйте следующие максимальные пределы:

  • 0.00 В по соединению
  • 0,20 В по проводу или кабелю
  • 0,30 В по переключателю
  • 0,10 В по земле

Поскольку большинство компьютерных схем работают в миллиамперном диапазоне, они не допускают падения напряжения, а также других схемы делаем. Обратите внимание, что миллиампер равен одной тысячной (0,001) ампер. Рекомендуемый рабочий предел — падение 0,10 В на слаботочные провода и переключатели. Для тестирования слаботочных цепей также требуется цифровой мультиметр с высоким сопротивлением (10 МОм). Цифровой мультиметр с низким импедансом может настолько нагружать слаботочную цепь, что дает неверные показания или вообще не показывает их. Большинство цифровых мультиметров профессионального уровня имеют входное сопротивление 10 МОм. Использование цифрового мультиметра — самый быстрый способ точно измерить падение напряжения. Если у вашего цифрового мультиметра нет возможности автоматического выбора диапазона, используйте шкалу низкого напряжения (от 0 до 1 В) для проверки падения напряжения. Помните, что контрольные лампы недостаточно точны для диагностики падения электрического напряжения и могут повредить большинство компьютерных схем.

Быстрые проверки заземления

Поскольку падение напряжения в цепи заземления может вызвать большинство перечисленных выше симптомов, подумайте о том, чтобы принять этот новый рабочий навык: сначала проверьте заземление. Прежде чем выполнять настройку, проверять электрические проблемы или проверять запуск, зарядку, ABS или систему кондиционирования воздуха, регулярно проверяйте двигатель и массу кузова. Подключите цифровой мультиметр между двигателем и отрицательной клеммой аккумуляторной батареи. Безопасно отключите зажигание и проверните двигатель на несколько секунд, или, если ваш мультиметр имеет функцию записи данных, он будет регистрировать показания всего за 100 миллисекунд.

Если падение напряжения слишком велико, отремонтируйте цепь массы двигателя и повторите проверку. Обратите внимание, что в некоторых системах зажигания без распределителя самый простой способ предотвратить запуск двигателя во время проверки заземления — вытащить предохранитель топливного насоса. Затем подключите цифровой мультиметр между отрицательной клеммой аккумулятора и межсетевым экраном автомобиля. Затем запустите двигатель и включите основные электрические аксессуары. Если падение напряжения слишком велико, зафиксируйте массу тела и повторите проверку.

Когда двигатель и масса кузова находятся в допустимых пределах, приступайте к диагностике. Не удивляйтесь, если исправление этих оснований решит проблемы автомобиля. Тот факт, что автомобиль проходит тест на массу, не означает, что вы можете безопасно заземлить свой цифровой мультиметр в любом месте. Некоторые техники часами бегают по кругу из-за того, что их цифровые мультиметры не имеют хорошего заземления. Для безопасного электрического обслуживания сделайте себе 20- или 30-футовую перемычку с зажимом типа «крокодил» на каждом конце, что позволит вам проверить электрический топливный насос, систему освещения или компьютер АБС в задней части автомобиля, заземлив цифровой мультиметр на аккумулятор с перемычкой.

Перегибы заземления компьютера

Поскольку компьютерные схемы работают с таким низким током, стандартные тесты заземления могут не выявить пограничного заземления на бортовом компьютере. Прежде чем осуждать любой бортовой компьютер, сначала проверьте его обоснованность. Включите компьютерную систему и проверьте каждую клемму заземления компьютера. Если вы измеряете напряжение, превышающее 0,10 В, проследите за этой цепью заземления и найдите проблему.

Иногда заземления компьютера подключаются к месту, где они легко повреждаются или подвержены коррозии, например к болту корпуса термостата.Клеммы компьютерного разъема также могут подвергнуться коррозии. Удаление разъема и обработка клемм электроочистителем — все, что нужно для устранения падения напряжения.

Опыт показывает, что всего лишь 0,30 В на клемме заземления компьютера может вызвать проблемы. Прежде чем определить это с помощью электронной контрольной лампы, помните, что традиционная контрольная лампа потребляет слишком большой ток и может повредить компьютер. Плохое заземление компьютера и / или датчика может привести к превышению нормального напряжения датчика и появлению ложных кодов неисправностей.Во многих случаях плохое заземление не позволяет компьютеру или датчику понижать сигнал напряжения до нулевого уровня или приближаться к нему. Доступ к компьютеру для проверки заземления может быть затруднительным, однако ошибочная замена дорогих датчиков и компьютеров — еще большая проблема.

Подключите цифровой мультиметр к любой части цепи, чтобы напрямую измерить падение напряжения на этом проводе, кабеле, переключателе или соединении. В этом примере один цифровой мультиметр будет отображать потерю напряжения между батареей и нагрузкой, другой — потерю напряжения со стороны заземления нагрузки на батарею.

Гремлины от земли

Внимательно следите за отсутствием грунта. Если кто-то другой работал с транспортным средством, возможно, он забыл повторно подключить провода или кабели заземления кузова. Помните, что когда земля ограничена, ток пытается найти другой путь обратно к батарее. Самый простой альтернативный маршрут может быть через трос переключения передач или трос дроссельной заслонки. Этот ток может не только сваривать кабель, он также может вызвать коррозию втулок и подшипников внутри трансмиссии или колесных подшипников.

Если вы обнаружите, что изоляция на заземляющем проводе кузова сгорела или покрылась пузырями, можно поспорить, что ток стартера перегрел провод. Когда заземление двигателя ограничено, стартерный ток пытается вернуться в аккумулятор через цепь заземления кузова. Опыт показывает, что если цепь заземления кузова не справляется с текущей нагрузкой, заказчик может не сразу заметить проблему.

В периоды сильного электрического тока ограниченное заземление может препятствовать работе компонента или отключать его.Например, известно, что указатели поворота перестают мигать, когда водитель нажимает на педаль тормоза. Тестирование подтвердило, что ограниченный участок земли блокирует поворотники. Земля не могла одновременно пропускать ток от указателей поворота и стоп-сигналов.

Безопасное обслуживание

Практика безопасного обслуживания электрооборудования поможет вам решать электрические проблемы быстрее и выгоднее, чем угадывать и заменять детали. Заставьте свой цифровой мультиметр работать, устраняя падение электрического напряжения уже сегодня.Это ответственный поступок.

FAQ — Падение напряжения

Что такое напряжение
уронить?
Падение напряжения в электрической цепи
обычно возникает, когда по проводу проходит ток.
Чем больше сопротивление цепи, тем выше
падение напряжения.

Сколько напряжения
падение приемлемо?
A сноска (NEC 210-19 FPN No. 4)
в Национальном электротехническом кодексе говорится, что напряжение
падение на 5% в самом дальнем гнезде ответвительной проводки
схема приемлема для нормальной эффективности.Через 120
цепь вольт 15 ампер, значит, должно быть
падение не более 6 вольт (114 вольт) на самом дальнем расстоянии
розетку, когда цепь полностью загружена. Это также означает
что цепь имеет сопротивление, не превышающее
0,4 Ом.

Причины возникновения
«Чрезмерное падение напряжения» в параллельной цепи
?
Причина обычно:

1. Высокое сопротивление
соединения в местах соединения проводов или выходных клемм,
обычно вызывается:

  • плохое соединение
    в любом месте цепи
  • отдельно или
    прерывистые соединения в любом месте цепи
  • корродированный
    соединения в любом месте цепи

    • неадекватны
      посадка провода в разъем на
      с обратной связью «вставного типа»
      розетки и выключатели.

2. Провод делает
не соответствуют нормам кодов (недостаточно большой калибр для
длина пробега).

Какие
последствия «избыточного» падения напряжения в
цепь?
Чрезмерное падение напряжения может вызвать следующие
условия:

1. Низкое напряжение до
оборудование, на которое подается питание, что приводит к неправильной работе,
или нет работы — и повреждение оборудования.

2. Низкая эффективность
и потраченная впустую энергия.

3. Обогрев при
соединение / сварка с высоким сопротивлением может привести к пожару на
высокие амперные нагрузки.

На каком%
падение напряжения делает цепь опасной?
Это
сложно сказать, в какой момент будет превышение падения напряжения
вызвать пожар, потому что это зависит от силы тока
протекает через соединение с высоким сопротивлением, что
сопротивление этой связи и потому что многие
необходимо учитывать факторы относительно того, в какой момент
произойдет возгорание, e. г .:

1. Высокий
соединение сопротивления при контакте с горючим
материал?

2. Есть ли воздух
поток для рассеивания тепла?

3. Площадь
изоляция вокруг соединения, чтобы тепло не
побег.

NFPA сообщает [1], что с 1988-1992 гг.
было в среднем 446 300 пожаров в год в домах,
в результате 3860 смертей и имущества на 4,4 миллиарда долларов
повреждение.42 300 (9%) из этих пожаров возникали ежегодно.
по Электрические распределительные системы . Самый большой
часть пожаров, вызванных распределением электроэнергии
систем (48%) были вызваны неисправностью стационарной проводки,
розетки и выключатели
.

Электрооборудование
Пожары распределительного оборудования в домах в США
2

1988–1992
В среднем

Причина пожара №Пожаров
Общее распределение электроэнергии
Система
42 300 (100%)
Неисправность фиксированной проводки 15400 (36%)
Выключатели, розетки, розетки 4800 (11%)

Результаты
углубленное расследование 149 пожаров жилых домов, вызванных
системы распределения электроэнергии были резюмированы в
статья Smith & McCoskrie [2]. О пожарах, происходящих как
результат:

1. неисправность исправлена
проводка
— плохие / неплотные соединения, поврежденные разъемы,
неправильная установка и замыкания на землю составили 94%
этих пожаров.

2. розетки
и переключатели —
неплотные / плохие соединения составили
59% этих пожаров
.

3. Освещение
арматура
— ослабленные или плохие соединения составили 37%
этих пожаров.

Большинство из них
неисправные цепи и розетки могли быть
ранее идентифицированные как опасности при нагрузке 15 ампер
испытания, и многие из этих пожаров могли быть легко
предотвратил.

The Philadelphia
Корпорация жилищного строительства
требует подрядчиков
выполнить испытание под нагрузкой 15 ампер перед изоляцией
существующие дома с утеплителем на чердаке
места в старых рядных домах. [3] До учреждения
испытания, тлеющие пожары были связаны с полдюжиной
установки. PHDC обнаружил, что 70% домов
провалил тест на максимальное падение напряжения на 5% с оценкой «a
кластер около 6% ». PHDC произвольно установлен
10% как недопустимое падение напряжения, за пределами которого
подрядчик должен отремонтировать / заменить цепь до
приступаем к проекту изоляции. PHDC был
успешно используя этот критерий в течение 2 лет (нет пожаров в
2500 установок).

РЕКОМЕНДАЦИИ

Для мощности
КПД, стандарт NEC: максимальное падение напряжения 5%
Рекомендовано.

Из безопасности
перспектива, потому что проводка в некоторых домах
со временем ухудшаются (особенно в домах, где
алюминиевая проводка для силовых цепей), и своими руками
модификации могут быть не профессиональные, лишние
падение напряжения вызывает беспокойство из-за потенциального возгорания
опасность на соединениях с высоким сопротивлением, особенно на
цепи, которые приводят в действие электродвигатели, когда они находятся в
жилище спят, e. г. Кондиционеры,
холодильники, печные вентиляторы, вытяжные вентиляторы и др.

Некоторые агентства
произвольно установите критерии максимального падения напряжения от 10% до
считаться неприемлемым и опасным. Автор
считает, что любая разница падения напряжения> 1% от
соседняя емкость должна быть исследована, чтобы
разница падения напряжения> 2% от соседнего
емкость следует рассматривать как опасность, а использование
критерии максимального падения напряжения более 8% (на 3% выше
рекомендация «эффективность») ухаживает
катастрофа.Падение напряжения 3% (3,6 В при 120 В
цепь) при одном подключении при токе 15 ампер развивается
54 Вт тепла — что может вызвать возгорание при определенных
условия.


Сноски

[1] NFPA Отчет о продуктах для дома в США, 1988–1992 гг.
(Приборы и оборудование)
Элисон Л. Миллер Август,
1994

[2] Смит, Линда и Деннис МакКоскри,
«Что вызывает возгорание электропроводки в жилых домах» Пожар
Журнал
, январь / февраль 1990: 19-24, 69

[3] Кинни, Ларри «Оценка целостности
Электропроводки » Home Energy Сентябрь / Октябрь
1995 год: 5,6

Падение напряжения в цепи

Помните в инженерной школе, узнавая о
анализ цепи и как рассчитать падение напряжения в цепи? Что ж, это один раз, когда эти учебники
примеры применимы в реальной жизни.

Уличное освещение, парковка, спортивная площадка и наружное освещение представляют собой длинные параллельные цепи, как и
примеры классической школьной книги. В этих примерах предполагалось, что провод идеальный, без сопротивления, но в
В реальной жизни мы должны проектировать наши электрические цепи с учетом импеданса.

Падение напряжения в таких длинных цепях, как эта на доке в Британской Колумбии, приведет к тому, что дальние огни будут более тусклыми, чем передние.

Добро пожаловать в настоящий мир электротехнического консультирования. При проектировании
Для этих цепей требуются расчеты падения напряжения, чтобы гарантировать, что конец цепи имеет достаточно мощности для
прогнать конечную нагрузку.

Падение напряжения в цепи — это постепенное снижение напряжения по
пассивный провод, имеющий собственное сопротивление (для переменного тока) или сопротивление (для постоянного тока). Это бывает только когда течет ток
в цепи.

Это означает, например, что панель на 120 В питает 100-футовую цепь, напряжение на розетке
может быть 116 В. Падение напряжения на 3,3% (4 В / 120 В) будет наблюдаться даже при отсутствии других нагрузок в цепи!

Проблема только усугубляется, когда к цепи подключается больше нагрузок.

Что может пойти не так при падении напряжения

По мере увеличения длины цепи или увеличения тока падает и напряжение! Если напряжение
уровень падает слишком сильно, скажем до 110 В, затем:

  • Двигатели не запускаются — Устройства, требующие более высоких уровней пускового тока, могут не запускаться
    вверх, поскольку напряжение ниже их минимального рабочего уровня мощности.Падение напряжения необходимо учитывать при
    разработка схем для двигателей, включая параметры MCA vs FLA.
  • Прерывистая работа — Если устройство запускается, оно может отключиться при обнаружении
    заметное падение напряжения. Обычно это происходит с компьютерами и игровыми системами во время идеального набора очков.
    игра’. Заказчики ожидают надежных систем электроснабжения.
  • Несоответствие уровней освещения — Проектирование уличного освещения
    необходимо учитывать постепенное снижение уровня напряжения, поскольку при освещении может быть заметно падение напряжения на 5%.
    уровни.
  • Перегоревшие предохранители и автоматические выключатели — Помните, что P = VI, поэтому, если V низкий, прибор может
    увеличьте его I, чтобы достичь желаемого уровня мощности. Когда несколько нагрузок в цепи увеличивают потребление тока,
    это может привести к срабатыванию предохранительного механизма.
  • Повышенное потребление тока может привести к перегреву двигателей и балластов и снижению их
    срок эксплуатации. Резистивные нагрузки, такие как нагреватели и лампы накаливания, также будут иметь сокращенный срок службы.Колеблющийся
    Уровни напряжения, вызванные другими нагрузками в системе, могут вызывать раздражающее мерцание.

Рекомендации по падению напряжения

Электротехнический кодекс Канады 2012 рекомендует, чтобы в параллельных цепях было падение напряжения на 3%, а на всем фидере
контур менее 5%. Большинство электроприборов могут выдерживать эти уровни и обычно имеют рабочий уровень напряжения.
допуск от 8,3% до 110 В.

Давайте спроектируем вещи лучше

Канадский электротехнический кодекс является только рекомендацией, но как промышленные системы управления
инженеры, мы стараемся ограничить падение напряжения до 3% (ожидаемая стоимость, применение и логистика, конечно).При 3%
разница в ожидаемом питании незаметна.

При уровне 3% мы ориентируем схему на будущее, чтобы она могла выдерживать большие нагрузки и более низкие коэффициенты мощности. Оставляя маржу на
будущие нагрузки гарантируют, что наши клиенты получат надежную энергосистему, как и ожидалось.

Падение напряжения — блог 1000Bulbs.com

Вы, наконец, решили выпить и попробовать: вы потратили последние несколько недель на модернизацию освещения в вашем гараже.Это не самая простая задача в мире, но вы уверены, что сможете следовать инструкциям из видеороликов «Сделай сам». После установки новой проводки, розеток, балластов и лампочек работа окончательно сделана. С широкой ухмылкой и каплями пота по вашему лицу вы подходите, чтобы щелкнуть выключателем, и, к вашему ужасу, некоторые огни становятся значительно тусклее, чем другие. Разводя руками, вы решаете, что огни — это зло. Но, прежде чем осуждать их всех, давайте рассмотрим общую проблему с падением напряжения и то, как он может быть виноват.

Прежде чем вы решите вызвать местного электрика, вы должны знать, что эта проблема, известная как падение напряжения , — обычное явление. Он описывает, как происходит потеря напряжения во всей цепи или в ее части из-за сопротивления. В основном, когда электрический ток проходит по кабелю, он становится все слабее, в результате чего огни, находящиеся в одной цепи, кажутся темнее, чем дальше от источника питания.

Причины падения напряжения

Чрезмерное падение напряжения происходит из-за повышенного сопротивления в цепи, как правило, вызванного повышенной нагрузкой или энергией, используемой для питания электрического освещения, в виде дополнительных соединений, компонентов или проводов с высоким сопротивлением. Однако подаваемая мощность, размер и длина провода — все это важные факторы при понимании или уменьшении падения напряжения. Например: более длинные провода большего калибра (более тонкие) будут иметь более высокую скорость падения, чем более короткие провода меньшего калибра (более толстые). Это связано с тем, что сопротивление провода зависит от его площади поперечного сечения на расстоянии. У провода или кабеля увеличивается электрическое сопротивление, когда существует большее расстояние для прохождения тока или меньшее поперечное сечение для его прохождения, в то время как более короткие провода будут иметь меньшее сопротивление электрическому току, потому что ток имеет меньшее расстояние для прохождения.Точно так же провод более низкого калибра имеет большее поперечное сечение, что увеличивает площадь поверхности для обеспечения электропроводности. В случае освещения, чем ближе осветительные приборы расположены к сетевому трансформатору или источнику питания, тем ярче может быть ваш свет.

Дополнительные нагрузки или компоненты не только увеличивают расстояние, но и увеличивают сопротивление. Также следует помнить, что только компоненты, которые используют или сжигают энергию, должны использовать энергию. Если количество компонентов, использующих энергию, превышает запланированное, это также создает сопротивление внутри цепи.

Предотвращение падения напряжения

Есть хорошие новости. Чрезмерное падение напряжения можно до некоторой степени предотвратить, используя провод, который короче и толще, поскольку это означает, что ваши лампы расположены ближе к источнику (например, трансформатору, драйверу, балласту или розетке), а сам кабель имеет более низкое сопротивление. Предотвращение также возможно при использовании пары вторичных проводов, скрученных вместе внутри трансформатора. Если выходные провода расположены близко друг к другу, вероятность ненужных падений напряжения меньше.Если у вас все еще есть проблемы, вам следует разделить выход на несколько цепей, вместо того, чтобы позволить полному току передавать мощность через одну цепь. Разделив свет на параллельных цепей (более одной замкнутой цепи на одном источнике напряжения), вы изменяете ток, протекающий через каждую цепь, сохраняя при этом снижение общего падения для каждой отдельной цепи. Самая важная вещь, о которой следует помнить, заключается в том, что если вы соблюдаете инструкции и спецификации производителя по максимальным пробегам для установки, тогда вы сможете предотвратить проблемы с освещением.

Теперь, когда вы немного разбираетесь в этом вопросе, надеюсь, вам не придется звонить своему электрику, по крайней мере, сегодня. Какой у вас был опыт падения напряжения на вашем освещении? Дайте нам знать в разделе комментариев ниже. Как всегда, не стесняйтесь заглядывать к нам и болтать с нами в Facebook, Twitter, Google Plus, LinkedIn, Pinterest или Instagram!

Зависимость потери напряжения от падения напряжения

Для эффективного проектирования таблицы допустимой нагрузки проводов в главе 3 Национального электротехнического кодекса (NEC) служат отправной точкой. Но оставалась ли установка эффективной с течением времени? Один из способов определить это включает этап определения падения напряжения.

Чем дольше вы работаете, тем ниже напряжение в точке использования. Но не вся разница может быть связана с падением напряжения. Падение напряжения не вызвано плохими соединениями, плохими контактами, проблемами изоляции или поврежденными проводниками; это причины потери напряжения.

Важно отличать падение напряжения от потери напряжения. У вас может быть как падение напряжения, так и потеря напряжения в любой цепи.Вы можете рассчитать падение напряжения, используя любую из нескольких принятых формул падения напряжения. Вычтите полученное число из измеренного падения напряжения, и вы получите потерю напряжения.

Фотография предоставлена: Oregon Infrared

Допустим, у вас есть фидер на 480 В. На выключателе вы измеряете 478 В. Это в пределах нормального диапазона для системы с номинальным напряжением 480 В. Фидер питает трансформатор через здание. Здесь вы измеряете 460 В. Это хорошо или плохо в отношении назревающих проблем?

Вы действительно не можете знать, пока не рассчитаете падение напряжения, а затем не определите потерю напряжения.

Используя стандартную формулу для трехфазного падения напряжения, вот что вы делаете:

Шаг 1: Умножьте I x L x R x 1,73, где (I) — ток, (L) — длина проводника от источника питания до нагрузки, (R) — константа для материала проводника (например, 12,9 для меди). , а 1,73 — трехфазный умножитель.

Шаг 2: Затем разделите это на круговые фрезы проводника.

После того, как вы сделаете умножение, разделите новое число на круговые милы проводника.Многие карманные справочные руководства содержат таблицу круговых милов проводников, но также и NEC. Это таблица 8 в главе 9.

В нашем примере, упомянутом выше, у нас есть разница в 18 В. Но предположим, что в этом случае вы рассчитали падение напряжения около 8 В. Это означает, что около 10 В возникает из-за какого-либо недостатка или недостатков в этой цепи (и / или подключенной к ней нагрузке). Само по себе падение напряжения составляет менее 2,5%, так что это в пределах норм для фидеров, но это не означает, что все в порядке.

Вы не можете просто игнорировать остальные 10 В, потому что это не падение напряжения или потому что оно незначительно по сравнению с 480 В.Когда напряжение выше одного или двух вольт, потеря напряжения — пресловутая канарейка в шахте. Ниже этого уровня разницу можно разумно отнести к приемлемым импедансам в соединениях и, вероятно, не является проблемой.

Падение напряжения — постоянное состояние; потеря напряжения почти всегда ухудшается. Это означает, что если вы измеряете перепад напряжения, превышающий падение напряжения, вы должны выяснить, что вызывает дополнительную величину (если только это не один или два вольта). Чем выше напряжение, тем больше вероятность отказа одного или нескольких соединений.

Хороший первый шаг — достать инфракрасную камеру и проверить все соединения на этом этапе. Затем разберите и замените все неисправные (не просто «затягивайте», так как это только ухудшит ситуацию из-за уменьшения силы зажима крепежа). Если вы по-прежнему измеряете более чем на один или два вольта выше расчетного падения напряжения, целесообразно продолжить поиск и устранение неисправностей.

Вы можете, например, посмотреть сопротивление контактов предохранительных выключателей, контактов, предохранителей и автоматических выключателей.Любой из них может вызвать потерю напряжения. А если он находится в одном месте, скорее всего, в другом (по тем же причинам, что и в первом), поэтому не останавливайтесь на первом, которое вы найдете, и думайте, что вы нашли «проблему».

Падение напряжения из-за высокого контактного сопротивления также может быть связано с нагрузкой. Например, если контактное давление зависит от пружины, со временем оно может ухудшиться. Высокое сопротивление = высокая температура = ослабление пружин и т. Д.

Падение напряжения -DCCWiki

Резюме: Падение напряжения — это потеря напряжения, вызванная протеканием тока через сопротивление.Эти потери, измеренные на резисторе, прямо пропорциональны току.

Условия использования DCC
Компоненты DCC Дополнительный декодер, автоматический реверс, командная станция, компьютерный интерфейс, состоит, усилитель DCC, поддержка DCC, декодер, цифровой пакет, как работает цифровое командное управление, многофункциональный декодер, источник питания, ступени скорости, дроссель, XPressNet
Общие Разделение адресов, амперметр, аналоговое управление модельными железными дорогами, шина, кабина, двигатель банки, командное управление, двигатели без сердечника и DCC, DCC, DCC в коробке, цифровой мультиметр, распределенное питание, соковыжималка для лягушки, переходной порт, LCC, управление компоновкой команд , Локомотив, двигатель, состоящий из нескольких единиц, производитель оригинального оборудования, фаза, силовая шина, дорожка программирования, широтно-импульсная модуляция, размер рельса, последовательный интерфейс системы пользователя — SUSI, слоты, стандартные размеры, стрелочные двигатели, стрелочные переводы с цифровым командным управлением, напряжение Падение, нулевое растяжение
Мобильный декодер Аналоговое преобразование, обратная ЭДС, метод подключения декодера, транспонирование Digitrax, Ditch Lights, дизеринг, накопление энергии, освещение FX, функции, высокочастотные декодеры, быстрый старт, Lenz USP, световые эффекты, интерфейс локомотива, моментум, многофункциональный декодер, состоящий из , Разъем NMRA, Штекер NMRA DCC для многофункциональных декодеров, Преобразование мощности, Блокировка программирования, Разделение на четыре части, Бесшумный привод, Snood, XOR
Без DCC

Основные компоненты DCC

Краткое определение

Более низкое напряжение на электрической нагрузке, чем у источника питания, из-за сопротивления в проводе.

Для достижения наилучших характеристик лучше всего при 5 А падение напряжения не более 5%. Максимально допустимое падение напряжения составляет 10% при 5А.

В большинстве схем электропроводки шины эти правила используются для определения длины и калибра провода.

Концепт

Падение напряжения происходит, когда ток течет по проводнику. Он подчиняется закону Ома, согласно которому величина напряжения равна сопротивлению, умноженному на ток.

Провод имеет сопротивление, которое на коротких отрезках пренебрежимо мало. На больших расстояниях это становится значительным. Сопротивление обычно выражается в «омах на тысячу футов» или другой подобной величине. Сопротивление зависит как от диаметра, так и от длины провода. Провода малого сечения, такие как 22 AWG, обладают более высоким сопротивлением, чем толстые провода, такие как 14 AWG, которые обычно используются в домашней проводке.

Например, в домашней электропроводке 14 ГА используется для цепей 15 А, но для цепей 20 А указано 12 ГА. Это необходимо для минимизации падения напряжения и потерь I 2 R (I в квадрате R). Эти потери проявляются в виде тепла. Слишком сильный ток, слишком много тепла, вероятность пожара. (Примечание: это для меди. Алюминиевый провод даже тяжелее при той же силе тока, иногда называемой Ампер .)

Электрические нормы и правила указывают максимально допустимое падение напряжения, обычно не более 3%. Если падение напряжения превышает норму, требуются изменения. Расчет нагрузки выполняется перед подключением, чтобы все соответствовало нормам.Несмотря на то, что схема рассчитана на 15 А, коды обычно допускают не более 80% номинального тока, ограничивая схему до 12 А для цепи 15 А. Если нагрузка превышает максимально допустимый ток, необходимо установить дополнительную цепь.

Для цифрового командного управления это падение напряжения играет важную роль. Электропроводка DCC должна быть более прочной, чем проводка старого блока постоянного тока, поскольку один усилитель может обеспечивать всю схему. Таким образом, провода шины должны быть толстого сечения, что снижает падение напряжения на шине.В отличие от старых аналоговых конфигураций, бустер подает намного больше тока в несколько точек схемы вместо небольшого количества тока, подаваемого на один блок от небольшого источника питания, расположенного поблизости.

Падение напряжения снижает величину напряжения, доступного для декодера. Чтобы поддерживать выходную мощность двигателя, меньшее напряжение требует большего потребляемого тока для выполнения той же работы, что может привести к жареному декодеру. Падение напряжения между усилителем и локомотивом на один вольт может вызвать проблемы.Как указано выше, допустимое падение напряжения 5%, а при 5А максимальное падение напряжения 10%.

Практика

Светодиоды

Пример использования падения напряжения — светодиодное освещение. Светодиоды имеют очень строгие ограничения по напряжению и току. Сила тока важна, так как слишком большая ее сила приведет к поломке устройства. Для ограничения тока последовательно со светодиодом подключают резистор. Резистор ограничивает ток до приемлемой величины, и на резисторе появляется напряжение, пропорциональное току.

Электропроводка шины

Поскольку DCC использует цифровой сигнал в диапазоне от 8 до 10 кГц, сопротивление проводов становится более сложным. Добавление индуктивности и емкости в смесь приводит к сопротивлению , представленному как Z , которое также выражается в Ом.

DCC использует провода шины большого сечения для распределения мощности по рельсам. Через определенные промежутки времени между шиной и рельсом подключается провод, обычно через каждые три-шесть футов в HO. Поскольку фактическим стандартом сегодня является шина Nickel Silver , которая имеет более высокое сопротивление постоянному току, полученная схема параллельна медным проводам шины низкого сопротивления (DC) и шинам с более высоким сопротивлением.Закон Ома гласит, что сумма резисторов, включенных параллельно, меньше, чем у самого маленького резистора. Провод шины эффективно нейтрализует любое сопротивление в рельсе. Ток следует по проводу шины с более низким сопротивлением под дорожкой, вместо того, чтобы полагаться на дорожку, которая переносит весь ток. Что снижает падение напряжения.

Хорошим примером падения напряжения является автомобильный аккумулятор. У него есть определенное внутреннее сопротивление. С помощью вольтметра он может показать 13,2 В, что является типичным напряжением холостого хода.Когда механик проверяет аккумулятор, он подключает устройство с высоким сопротивлением (вольтметр) параллельно с нагрузочным резистором с низким сопротивлением и высокой мощностью. Есть переключатель, который необходимо нажать, чтобы подключить нагрузочный резистор к батарее. Эта нагрузка предназначена для имитации потребления тока стартером. При нажатии на переключатель параллельно с вольтметром включается низкое сопротивление, и вольтметр покажет, исправна батарея или нет. Слишком большое внутреннее сопротивление снижает напряжение на аккумуляторе ниже допустимого уровня, потому что из-за слишком высокого внутреннего сопротивления аккумулятора не хватает мощности, что означает, что автомобиль может не запуститься.Внутреннее сопротивление батареи не только вызывает падение напряжения внутри батареи, но и снижает общий доступный ток. Это типичная причина, по которой умирают батареи или сухие элементы: внутреннее сопротивление элемента (-ов) увеличивается до точки, когда доступное под нагрузкой напряжение недостаточно для питания устройства.

При цифровом командном управлении могут произойти две вещи из-за плохой проводки или отсутствия проводки шины. Декодер перегревается от чрезмерного потребления тока, повреждая или разрушая его.Или автоматический выключатель может работать не так, как задумано, если не сработать при перегрузке по току, это означает, что локомотивы повреждены или даже колеса приварены к рельсам.

На этапе подключения проводку следует регулярно проверять. Один из тестов — это тест на четверть, названный потому, что монета кладется на рельсы. Бустер должен немедленно отключиться. Если нет, значит, проблема с проводкой. Исправьте это до того, как произойдет какое-либо повреждение.

Падение напряжения, вызванное сопротивлением шины

Одной из причин использования рельсовой шины с несколькими точками питания является уменьшение сопротивления рельса.По сравнению с эквивалентным медным проводом никелевое серебро имеет в 19 раз большее сопротивление. Никель-серебро — это медный сплав (60%), остальное — равное количество никеля и цинка. Серебра, который является прекрасным проводником, нет.

Основное правило электричества: ток всегда будет искать путь наименьшего сопротивления. Безопасность прежде всего: всегда помните, что путь может быть вами!
)
Фактически делает сопротивление пары почти равным значению медного провода с более низким сопротивлением.

Не полагаясь на рельс для передачи всего тока, падение напряжения сводится к минимуму, позволяя току перемещаться к месту, где это необходимо, с использованием медного провода шины с более низким сопротивлением.

Для получения дополнительной информации о сопротивлении рельсов из нейзильбера см. Страницу «Размер направляющих».
Пример:
  • Длина рейки из никелевого серебра C100, 5 м
  • Медный провод 5 м 14AWG.
  • Рейка = 0,4 Ом
  • Медь = 0.05Ω

Это можно записать как 0.4Ω || 0,6 Ом

Эта формула для расчета эквивалентного сопротивления двух резисторов, включенных параллельно, может быть выражена как
R Итого = (R 1 –1 + R 2 –1 ) –1

Эквивалентные сопротивления:

  • Рельс = 1 ÷ 0,4 = 2,5
  • Медь = 1 ÷ 0,05 = 20

Сумма 20 + 2,5 равна 22,5, результат 1 / 22,5 = 0.044 Ом

  • X –1 совпадает с 1 / X. Калькуляторы могут использовать для этой операции любой символ.

Другая формула для расчета параллельных сопротивлений:
R Итого = (R 1 × R 2 ) ÷ (R 1 + R 2 )

0,4 × 0,05 ÷ (0,4 + 0,05) = 0,02 ÷ 0,45
= 0,044 Ом.
(Всегда помните Порядок действий!)

Падение напряжения (сопротивление постоянному току)

  • Рельс = 0.4 Ом X 2,5 А = 1 В
  • Медный провод 0,05 Ом x 2,5 А = 125 мВ

Рельс плюс медный провод, включенный параллельно: 0,044 Ом x 2,5 А = 0,111 В (111 мВ)

При замене шины C100 на C70 сопротивление увеличивается до ~ 1 Ом, поэтому падение напряжения только на шине составляет 2,5 В.

Эффект без шины питания DCC

Использование исключительно рельсов для передачи энергии приведет к значительному падению напряжения.

Используя приведенную ниже таблицу, импеданс шины C100 равен 0.076 Ом на метр. Если длина дорожки составляет 10 метров, полное сопротивление составляет 0,76 Ом х 2 или 1,52 Ом. Ток в один ампер приведет к падению напряжения в цепи 1,5 В. Размещение шины с импедансом 0,55 Ом параллельно дорожке приводит к общему импедансу 0,4 Ом.

Для упрощения вычислений, без шины питания, при 1A V drop составляет 1,5 В, с шиной питания V Drop составляет 0,4 В. Без схемы Power Bus падение напряжения в 3,75 раза больше.

Примените это к рейке Code 80: Z 80 составляет 10 X 2 X 0.108 Ом, или 20 X 0,108 = 2,16 Ом. На один ампер V Drop80 = 1A X 2,16Ω = 2,16V.
Умножьте это на 5А, и тогда напряжение V Drop80 составит 10,8 В.

Падение напряжения — измерения переменного тока

Поскольку импеданс шины является измерением переменного тока, было бы лучше использовать эквиваленты переменного тока для силовой шины. Омметр измеряет только сопротивление постоянному току, он не видит никакой индуктивности или емкости. Из-за характера формы сигнала DCC усилитель воспринимает дорожку и шину питания как импеданс , который намного превышает сопротивление цепи постоянному току.См. Более подробную информацию об измерениях шины питания в разделе Импеданс шины трека.

Шина питания 12AWG имеет полное сопротивление 0,55 Ом / 10 м петли или 20 м. (0,55 -1 = 1,8.)

Автобус

Импеданс шины и шины
Для бега на 10 м (на каждую ветку) сумма Z равна параллельности рельсов и автобусов. Оба участка являются суммой цепи Rail A и Rail B.
DCCWiki.com Таблица падения напряжения
Размер направляющей ОМ Вольт
Код Импеданс шины Импеданс шины Total Z // Железная дорога Обе ноги Падение напряжения при 1 А
100 0.76 0,4 0,3 0,5 0,5
83 1,08 0,4 0,3 0,6 0,6
70 2,06 0,4 0,3 0,7 0,7
Рассчитывается следующим образом:
  • Длина энергорайона 10 метров
  • Шина оценивается в 0,4 Ом на линию
  • Рельс и шина подключаются параллельно, значение шины указано выше
  • Результат удваивается, чтобы представить сумму обоих участков цепи
  • Падение напряжения — это просто общий импеданс, умноженный на 1 А.Умножьте на 5, чтобы увидеть значение 5А.
  • Для того, чтобы в цепи протекал ток 1 А, сумма нагрузок на выходах бустера будет равна Вольт ÷ Ампер.
Это наихудшие сценарии. В большинстве случаев текущее потребление не будет 5А в данном районе власти.
Рекомендуемый максимум V Падение для проводки DCC должно быть 5%, но не более 10%.
Планирование наихудшего случая — лучший способ действий. В какой-то момент в будущем можно будет потреблять достаточно тока, чтобы создать падение напряжения на 10%.

Предполагая, что шкала HO с 15 В на шинах, максимально допустимое падение напряжения составляет 10% или 1,5 В. При 5% это значение составляет 0,75 В.

Код 100

Используя приведенные выше результаты, результаты C100 при 5A превышают V Drop max 1,5 В. То же самое относится к рельсам C83 и C70.
При более низком токе, таком как 2 А, падение напряжения находится в пределах допустимого максимума 1,5 В при В. Оно также близко к значению для V Drop5% при 0,8 В.

Код 83

Падение V для кода 83 при 5A превышает V Drop max , но оно приемлемо при 2A с падением V , равным 1.0V.

Примечания к падению напряжения

Если бы вы поместили груз в конце пути (точка 10 м), что привело бы к потере тока 5А, измеряя эту нагрузку:

V Нагрузка = V источник — (V DropA + V DropB )

Пример:

  • V источник = 15V
  • В DropA = 1 В
  • В DropB = 1 В

В Нагрузка = 15 В — (1 В + 1 В) = 15-2 = 13 В

В этом примере, хотя вы можете измерить 15 В на выходе усилителя, на нагрузке будет 13 В.Поскольку мощность (вольт X ампер) должна оставаться постоянной, при падении напряжения ток увеличивается.

(Общее напряжение должно равняться сумме всех падений напряжения.)

Как видно из различных расчетных примеров, чем легче шина, тем тяжелее должна быть силовая шина, чтобы противодействовать повышенному сопротивлению шины. Это снижает падение напряжения до приемлемого значения. Это становится более важным в меньших масштабах с более низкими напряжениями на дорожках.

Рекомендуемые напряжения дорожек по шкале
DCCWiki.com
Масштаб Рекомендуемое напряжение на треке V Падение 5% V Падение 10%
N 12В 0,6 В 1,2 В
HO 15 В 0,75 В 1,5 В
O 20 В 1,0 2,0 В

Импеданс рельса

См. Стр. Размер направляющей для получения более подробной информации об импедансе направляющей из никелевого серебра.