Įtampos nuokrypių įtaka elektros imtuvų darbui

Didelė tinklo įtampos įtaka elektros vartotojų darbui verčia didelį dėmesį skirti tam, kad įtampa vartotojų gnybtuose būtų artima vardinei įtampai. Vartotojams tiekiama įtampa yra viena iš elektros kokybės rodikliai.

Tinklo įtampos pokyčius galima klasifikuoti taip:

1. Lėti įtampos pokyčiai, kurie dažniausiai atsiranda tinklo veikimo metu. Šie pokyčiai vadinami įtampos nuokrypiais... Įtampos nuokrypiai apibrėžiami kaip skirtumas tarp tikrosios įtampos elektros vartotojų gnybtuose ir vardinė įtampa… Įtampos nuokrypiai gali būti neigiami arba teigiami. Pirmasis atitinka įtampą vardinės vertės atžvilgiu, antrasis - įtampos padidėjimas.

Įtampos nuokrypius elektros tinkluose lemia tinklo apkrovų pokyčiai, elektrinių darbo režimai ir kt.

2. Staigūs įtampos pokyčiai dėl elektros sistemų gedimų ir kitų priežasčių. Pavyzdžiai apima trumpieji jungimai, siūbavimo mašinos, vieno iš instaliacijos elementų įjungimas ir išjungimas ir kt. Sukeliami staigūs įtampos svyravimai.

Viskas elektros energijos imtuvai yra skirti veikti esant tam tikrai vardinei įtampai. Įtampos nukrypimai nuo vardinės įtampos jų gnybtuose lemia elektros imtuvų veikimo pablogėjimą.

Kaitinamųjų lempų pagrindinių charakteristikų pokytis priklausomai nuo įtampos jų gnybtuose pateiktas fig. 1.

Ryžiai. 1. Kaitinamųjų lempų charakteristikos: 1 — šviesos srautas, 2 — šviesos srautas, 3 — tarnavimo laikas (1 ir 2 kreivių skaičiai ordinatėje).

Pateiktos kreivės rodo didelę įtampos įtaką kaitrinių lempų veikimui. Pavyzdžiui, 5% įtampos sumažėjimas atitinka 18% šviesos srauto sumažėjimą, o 10% įtampos sumažėjimas lemia lempos šviesos srauto sumažėjimą daugiau nei 30%.

Sumažėjus lempų šviesos srautui, sumažėja darbo vietos apšvietimas, dėl to mažėja darbo našumas ir prastėja kokybės rodikliai.

Prastas darbo vietų, takų, gatvių ir kt. apšvietimas. didina nelaimingų atsitikimų su žmonėmis skaičių. Įtampos kritimas sumažina kaitinamųjų lempų efektyvumą. Sumažinus įtampą 10%, lempos šviesos efektyvumas (lm / m / W) sumažėja 20%.

Padidėjus tinklo įtampai, padidėja lempų efektyvumas.Tačiau padidinus įtampą, lempų tarnavimo laikas smarkiai sumažėja. Padidėjus įtampai 5%, kaitinamųjų lempų tarnavimo laikas sumažėja perpus, o padidėjus 10% - daugiau nei 3 kartus.

Liuminescencinės lempos yra mažiau jautrios tinklo įtampos svyravimams. Įtampos svyravimai 1 % sukels vidutinį lempos šviesos srauto pokytį 1,25 %.

Buitiniuose šildymo prietaisuose (plytelės, lygintuvai ir kt.) kaitinimo elementai susideda iš aktyvių varžų. Jų suteikiama galia priklausomai nuo tinklo įtampos išreiškiama lygtimi

P = I2R = U2/R

rodo, kad sumažėjus tinklo įtampai smarkiai sumažėja šildymo įrenginio tiekiama galia. Dėl pastarojo gerokai pailgėja prietaiso veikimo laikas ir per daug suvartojama elektros energija gaminant maistą ir pan.

Nuo tiekiamos įtampos priklauso ir visų kitų buitinių elektros prietaisų charakteristikos. Keičiantis įtampai elektros variklių gnybtuose, keičiasi apvijų izoliacijos sukimo momentas, suvartojamos galios ir tarnavimo laikas.

Indukcinių variklių sukimo momentai yra proporcingi jų gnybtuose veikiančios įtampos kvadratui. Jei variklio sukimo momentas esant vardinei įtampai laikomas 100%, tai, pavyzdžiui, esant 90% įtampai, sukimo momentas bus 81%. Dėl stiprių įtampos kritimų varikliai gali net užgesti arba neužvesti, važiuojant sudėtingomis paleidimo sąlygomis (keltuvai, trupintuvai, malūnėliai ir kt.).Nepakankamas (elektros variklių sukimo momentai gali sukelti gaminio defektus, sugadinti pusgaminius ir pan.)

Elektros variklių suvartojamos galios kitimo priklausomybės nuo įtampos stacionariu sistemos veikimo režimu vadinamos vartotojų elektros apkrovos statinėmis charakteristikomis.

Mažėjant įtampai, mažėja elektros variklio sunaudojama aktyvioji galia, nes sumažėja sukimo momentas ir su tuo susijęs didėjantis slydimas.

Padidėjęs slydimas padidina variklio aktyviosios galios nuostolius. Didėjant įtampai, slydimas mažėja, o mechanizmui valdyti reikalinga galia didėja. Sumažėja elektros variklio aktyviosios galios praradimas.

Analizė rodo, kad varžinė apkrova iš elektros variklių keičiantis įtampai kinta nežymiai, atitinkanti įprastus sistemos darbo režimus, todėl galima laikyti pastovia.

Elektros variklių reaktyviosios apkrovos pokytis nuo įtampos priklauso nuo reaktyviosios įmagnetinimo galios ir variklių reaktyviosios galios sklaidos santykio. Reaktyvioji įmagnetinimo jėga kinta maždaug proporcingai ketvirtajai įtampos galiai. Reaktyviosios galios sklaida, priklausomai nuo elektros variklių srovės, kinta atvirkščiai proporcinga maždaug antrajai įtampos galiai.

Įtampai nukritus vardinės vertės atžvilgiu (iki tam tikros vertės), elektros variklių reaktyvioji apkrova visada mažėja.Tai paaiškinama tuo, kad reaktyvioji įmagnetinimo galia, kuri sudaro iki 70% visos elektros variklio sunaudojamos reaktyviosios galios, mažėja greičiau nei didėja reaktyvioji sklaidos galia.

Kai kurių vartotojų reaktyviosios galios priklausomybės nuo tinklo įtampos parodytos fig. 2. Šios kreivės yra vartotojų elektros apkrovų, kaip visumos, statinės charakteristikos, tai yra, atsižvelgiant į transformatorių, apšvietimo ir kt. virš jų.

Ryžiai. 2. Statinės elektros apkrovų charakteristikos: 1 — popieriaus fabrikas, cosφ = 0,92, 2 — metalo apdirbimo įmonė, cosφ = 0,93, 3 — tekstilės fabrikas, cosφ = 0,77.

Popieriaus gamyklos 1 kreivė yra labai stačia. Kuo mažesnė variklių apkrova ir didesnis jų galios koeficientas esant vardinei įtampai, tuo statesnė sunaudojamos reaktyviosios galios priklausomybės nuo tinklo įtampos kreivė. Ilgalaikis įtampos sumažėjimas 10% elektros variklių gnybtuose, kai jie yra visiškai apkrauti, dėl aukštesnės apvijų temperatūros, kol variklių izoliacija susidėvės maždaug dvigubai greičiau nei esant vardinei įtampai.