Чтобы уменьшить потери сопротивление подводящих проводов стараются сделать как можно

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 19.09.2024

Самый простой способ уменьшить падение напряжения — увеличить диаметр проводника между источником и нагрузкой, что снизит общее сопротивление. В системах распределения электроэнергии заданное количество мощности может передаваться с меньшим падением напряжения, если используется более высокое напряжение.

Как уменьшить потери мощности в кабелях?

Потери мощности = 3 × (I²R) / 1000

Следовательно, есть три способа снизить сопротивление в кабеле: уменьшить длину кабеля, увеличить размер проводника, уменьшить ток через кабель.

Как уменьшить электрические потери?

Технические потери можно уменьшить разными способами, включая, помимо прочего, увеличение размера кабеля, уменьшение длины кабеля, добавление параллельного фидера, правильное расположение распределительных трансформаторов, поддержание надлежащего коэффициента мощности, например, путем добавления конденсаторов, минимизации сращивания кабелей и обеспечения всего соединения …

Для минимизации проблем, связанных с падением напряжения, можно использовать четыре практических подхода:

  1. Увеличение количества или размера проводников.
  2. Уменьшение тока нагрузки в цепи.
  3. Уменьшение длины проводника, и.
  4. Понижение температуры проводника.

Как снизить напряжение в цепи?

Чтобы снизить напряжение вдвое, мы просто формируем цепь делителя напряжения между 2 резисторами равного номинала (например, 2 резистора 10 кОм). Чтобы разделить напряжение пополам, все, что вам нужно сделать, это подключить последовательно любые 2 резистора равного номинала, а затем установить перемычку между резисторами.

Что вызывает потерю мощности в проводе?

Все электрические кабели имеют электрическое сопротивление, хотя и небольшое. Это означает, что небольшое количество энергии теряется между одним концом кабеля и другим. Мощность теряется в виде тепла в кабелях.

Какие потери в кабелях?

а. Потери в кабеле передачи

Есть два типа потерь энергии из-за сетевой инфраструктуры. К ним относятся потери энергии без нагрузки и потери энергии в зависимости от нагрузки (потери нагрузки, также известные как потери I2R).

Как уменьшить омические потери?

По существу, способы уменьшения омических потерь заключаются в следующем: (1) увеличение протонной проводимости или уменьшение толщины ПЭМ; (2) хороший дизайн взаимосвязи между различными компонентами ячеек; и (3) использование электродов и токоприемников с высокой электропроводностью.

Как снизить потери при установке?

Некоторые из способов уменьшить потери включают:

  1. Использование правильных методов соединения и минимальное количество соединений.
  2. Регулярный осмотр соединений, изоляторов, плавких предохранителей, выключателей низкого напряжения, трансформаторов, втулки-стержня трансформатора и другого распределительного оборудования.

Почему передача осуществляется при высоком напряжении?

Основная причина того, что мощность передается при высоком напряжении, заключается в повышении эффективности. Поскольку электричество передается на большие расстояния, на этом пути неизбежны потери энергии. … Чем выше напряжение, тем меньше ток. Чем меньше ток, тем меньше потери сопротивления в проводниках.

Что произойдет, если падение напряжения будет слишком высоким?

Чрезмерное падение напряжения в цепи может привести к мерцанию или тусклому горению ламп, плохому нагреву нагревателей, а также к перегреву двигателей и их перегреву. Это условие заставляет нагрузку работать с меньшим напряжением, проталкивающим ток.

Не вызовет ли плохое заземление падение напряжения?

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.

Что может вызвать потерю 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.

Как уменьшить напряжение без тока?

Делители напряжения используются в ситуациях с очень низким током. Либо используйте линейный регулятор, такой как LM317, который снизит напряжение, сжигая его как тепло. Или, если важна эффективность, вы можете купить дешевый регулируемый импульсный регулятор DC-DC примерно за 3 доллара на ebay.

Как уменьшить ток в цепи без снижения напряжения?

Уменьшите силу тока в цепи, добавив устройство с переменным сопротивлением или увеличив сопротивление на любом из уже имеющихся в цепи. К устройствам с переменным сопротивлением относятся транзисторы, полевые транзисторы и реостаты, которые представляют собой двухконтактные переменные резисторы. Уменьшите напряжение в вашей цепи, чтобы снизить силу тока.

Как уменьшить 5 В до 1,5 В?

В схеме мы используем Регулятор постоянного напряжения LM317. Для уменьшения входного напряжения 5 В от порта USB до 1,5 В при максимальном выходном напряжении 1,5 А.
…
Как работает схема преобразователя 5В в 1,5В

§ 13. Передача электроэнергии

Для уменьшения потерь электроэнергии при её передаче на дальние расстояния напряжение в сети увеличивают до нескольких сотен киловольт.

Электроэнергия необходима повсюду. Однако теплоэлектростанции выгоднее строить там, где топливо дешевле, а электростанции – только на мощных реках, иначе стоимость электроэнергии будет неоправданно высокой. Поэтому потребители электроэнергии, производимой в сравнительно немногих местах, часто находятся на очень больших расстояниях от электростанций.

Передавать электроэнергию от мест её производства к потребителям необходимо с минимальными потерями. Главная причина этих потерь – превращение части электроэнергии во внутреннюю энергию проводов, их нагрев. Согласно закону Джоуля-Ленца , количество теплоты Q , выделяемое за время t в проводнике сопротивлением R при прохождении тока I , равно:

Из (13.1) следует, что для уменьшения нагрева проводов необходимо уменьшать силу тока в них и их сопротивление. Чтобы уменьшить сопротивление проводов, увеличивают их диаметр, однако, очень толстые провода, висящие между опорами линий электропередач, могут оборваться под действием силы тяжести, особенно, при снегопаде. Кроме того, при увеличении толщины проводов растёт их стоимость, а они сделаны из относительно дорогого металла, меди. Поэтому более эффективным способом минимизации энергопотерь при передаче электроэнергии служит уменьшение силы тока в проводах.

Таким образом, чтобы уменьшить нагрев проводов при передаче электроэнергии на дальние расстояния, необходимо сделать силу тока в них как можно меньше. Как известно, мощность тока равна произведению силы тока на напряжение. Значит, для сохранения мощности, передаваемой на дальние расстояния, надо во столько же раз увеличить напряжение, во сколько была уменьшена сила тока в проводах.

Пусть P - мощность, передаваемая потребителю электроэнергии при напряжении в сети, равном U . Если в формуле (13.1) силу тока I заменить на P / U , то она преобразуется в :

из которой следует, что при постоянных значениях передаваемой мощности тока и сопротивления проводов потери на нагрев в проводах обратно пропорциональны квадрату напряжению в сети. Например, при увеличении напряжения в 10 раз потери электроэнергии при её передаче уменьшатся в 100 раз. Поэтому для передачи электроэнергии на расстояния в несколько сотен километров используют высоковольтные линии электропередач (ЛЭП), напряжение между проводами которых составляет десятки, а иногда сотни тысяч вольт.

Высокое напряжение опасно для жизни, и поэтому напряжение в электрических сетях потребления последовательно уменьшают на трансформаторных подстанциях: сначала до 4-40 кВ для магистральной сети, разводящей электроэнергию по улицам и дорогам, а потом до 120-240 В для распределительной сети бытовых и коммерческих потребителей (см. рис. 13).

С помощью ЛЭП соседние электростанции объединяются в единую сеть, называемую энергосистемой. Единая энергосистема России включает в себя огромное число электростанций, управляемых из единого центра и обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии потребителям.

Вопросы для повторения:

· Почему электроэнергию передают на дальние расстояния по высоковольтным линиям электропередач?

· Во сколько раз уменьшатся потери электроэнергии при её передаче, связанные с нагревом проводов, при повышении напряжения в сети в 100 раз?

· Почему при потреблении электроэнергии напряжение в сети уменьшают?

· В чём заключается преимущество переменного тока перед постоянным при передаче электроэнергии на дальние расстояния.


Рис. 13. Схема передачи и распределения электроэнергии. 1 – тепловая электростанция; 2 – трансформаторная подстанция, повышающая напряжение; 3 – мачты высоковольтной линии электропередач; 4 - трансформаторная подстанция, понижающая напряжение; 5 – магистральная сеть; 6 – понижающий трансформатор.

Железнобитонная плита размером 4 м * 0,5 м * 0,25 м погружена в воду наполовину. какова архимедова сила, действующая сила на нее? плотность воды 1000 кг/м3

Велосипед движется равномерно по окружности радиусом 100 м и делает 1 оборот за 2 мин. Путь и перемещение велосипедиста за 1 мин соответственно равны

1. Классификацию галактик Хаббла часто называют камертонной. Поясните причину такого названия. 2. Определите, какой промежуток времени требуется свету, чтобы пересечь Большое и Малое Магеллановы Облака в поперечнике


В статье представлены основные проблемы электроэнергетики, такие как потери электрической энергии. Проведён анализ источников потерь в электрических сетях.

Ключевые слова: электроэнергия, электрическая сеть, источники энергии, нагрузки сети, мощность энергии.

Электрическая энергия является единственным видом продукции, для перемещения которого от мест производства до мест потребления не используются другие ресурсы. Для этого расходуется часть самой передаваемой электроэнергии, поэтому ее потери неизбежны, задача состоит в определении их экономически обоснованного уровня. Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях до этого уровня одно из важных направлений энергосбережения [1]. Рост потерь энергии в электрических сетях определен действием вполне объективных закономерностей в развитии всей энергетики в целом. Основными из них являются: тенденция к концентрации производства электроэнергии на крупных электростанциях; непрерывный рост нагрузок электрических сетей, связанный с естественным ростом нагрузок потребителей и отставанием темпов прироста пропускной способности сети от темпов прироста потребления электроэнергии и генерирующих мощностей. Потери электроэнергии в электрических сетях являются экономическим показателем состояния сетей. По мнению международных экспертов, в области энергетики относительные потери электроэнергии при ее передаче в электрических сетях не должны превышать 4 %. Потери электроэнергии на уровне 10 % можно считать максимально допустимыми [2]. На основании уровня потерь электроэнергии можно сделать выводы о необходимости и объеме внедрения энергосберегающих мероприятий. Фактические потери определяют как разность электроэнергии, поступившей в сеть отпущенной из сети потребителям, их можно разделить на три составляющие: 1) технические потери электроэнергии, обусловленные физическими процессами в проводах и электрооборудовании, происходящими при передаче электроэнергии по электрическим сетям, включают в себя расход электроэнергии на собственные нужды подстанций; 2) потери электроэнергии, обусловленные погрешностью системы учета, как правило, представляют недоучет электроэнергии, обусловленный техническими характеристиками и режимами работы приборов учета электроэнергии на объекте; 3) коммерческие потери, обусловленные несанкционированным отбором мощности электроэнергии, несоответствием оплаты за электроэнергию бытовыми потребителями показаниям счетчиков и другими причинами в сфере организации контроля за потреблением энергии. Коммерческие потери не имеют самостоятельного математического описания и, как следствие, не могут быть рассчитаны автономно. Их значение определяют как разницу между фактическими потерями и суммой первых двух составляющих, представляющих собой технологические потери. Потери электроэнергии в сетях определяются тремя основными факторами [1]: 1. За счёт погрешности измерений фактически отпущенной в сеть энергии и полезно отпущенной электроэнергии для потребителей. 2. За счёт занижения полезного отпуска в результате технических потерь. 3. За счёт неучтённых подключений потребителей (в частности, хищений электроэнергии). Высокие потери электроэнергии в сетях, как правило, говорят либо о каких-либо накапливающихся проблемах сетей электропередачи, либо о неэффективной работе оборудования. По сути, любые потери электроэнергии в сетях, выходящие за рамки некой минимальной планки — это сигнал для специалиста, означающий, что требуется реконструировать или же технически переоснащать имеющийся комплекс. Если уровень потерь электроэнергии слишком высок, это говорит об очевидных проблемах, связанных со следующими вопросами: 1. Медленное развитие электросети; 2. Устаревшее техническое оборудование; 3. Несовершенство методов управления сетью; 4. Несовершенство методов учета электроэнергии; 5. Неэффективность процесса сбора платы за поставляемую электроэнергию. Разумеется, в идеальном состоянии потери электроэнергии в сетях должны полностью отсутствовать, однако всегда существуют невосполнимые технические потери (из-за физических процессов передачи электроэнергии, её трансформации и распределения), определяемые расчётом с некоторой погрешностью [2]. В случае, если погрешность высока, как правило, такая сеть малоэффективна, так как вызывает высокие коммерческие потери.

Способы борьбы с потерями: Первый способ основан на снижении сопротивления нулевого провода. Как известно ток течет по двум проводам: нулевому и фазному. Если увеличение сечения фазного провода достаточно затратное (стоимость меди или алюминия плюс работы по демонтажу и монтажу), то сопротивление нулевого провода можно уменьшить достаточно просто и очень дешево. Этот способ использовался с момента прокладки первых линий электропередач, но в настоящее время часто не используется. Заключается он в повторном заземлении нулевого провода на каждом столбе электролинии или (и) на каждой нагрузке. В этом случае параллельно сопротивлению нулевого провода подключается сопротивление земли между нулем трансформатора подстанции и нулем потребителя. Второй простейший способ тоже основан на снижении сопротивления. Только в этом случае необходимо проверять оба провода ноль и фазу. В процессе эксплуатации воздушных линий из-за обрыва проводов образуется места локального повышения сопротивления — скрутки, сростки и т. д. В процессе работы в этих местах происходит локальный разогрев и дальнейшая деградация провода, грозящая разрывом. Такие места видны ночью из-за искрения и свечения. Необходимо периодически визуально проверять электролинию и заменять особо плохие ее отрезки или линию целиком. Для ремонта лучше всего применить самонесущие алюминиевые изолированные кабели СИП. Они называются самонесущими, т. к. не требуют стального троса для подвески и не рвутся под тяжестью снега и льда. Такие кабели долговечны, есть специальные аксессуары для легкого и удобного крепления их к столбам и зданиям. Третьим способом является замена отслужившей воздушной линии на новую. 4. Способ основан на применении специальных стабилизаторов напряжения на входе в дом или другой объект. Такие стабилизаторы бывают как однофазного, так и трехфазного типа. Они увеличивают cos φ и обеспечивают стабилизацию напряжения на выходе в пределах ±5 %, при изменении напряжения на входе ±30 %. Их мощностной ряд может быть от сотен Вт до сотен кВт [1]. 5. Способ компенсации потерь электроэнергии. Это способ использования устройств компенсации реактивной мощности. Если нагрузка индуктивная, например, различные электромоторы, то это конденсаторы, если емкостная, то это специальные индуктивности Самым эффективным решением является вынос электросчетчика из здания и установка его на опоре линии электропередачи в специальном герметичном боксе. В этом же боксе устанавливаются вводный автомат с пожарным УЗО и разрядники защиты от перенапряжений. Этот способ снижения потерь за счет использования трехфазного подключения. При таком подключении снижаются токи по каждой фазе, а, следовательно, потери в линии и можно равномерно распределить нагрузку.

  1. Артемьев А. В., Савченко О. В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: Руководство для практических расчетов. — М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. — С. 280.: ил.
  2. Железко Ю. С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов. — М.: ЭНАС, 2009. — С. 456.

Основные термины (генерируются автоматически): нулевой провод, потеря электроэнергии, сеть, потеря, снижение сопротивления, электрическая энергия.

Читайте также: