Напряжение падает при нагрузке: Проваливается напряжение во время запуска мотора: почему так происходит

Содержание

Колебание напряжения в сети (скачки, низкое/высокое напряжение) Интепс

   Для того чтобы разобраться в причинах колебания напряжения в домашней сети, в том числе и при включении нагрузки, с начала надо понять какие процессы на это влияют. Большинство людей, не имеющих глубоких познаний в области электричества, считают, что у них в розетке ровно 220 Вольт и так оно и должно быть, ни меньше, ни больше. Попробуем разобраться во всем этом. Итак, по порядку…
   Предположим, что у нас идеальный источник энергии, внутренним сопротивлением которого можно пренебречь, и к нему напрямую подсоединена нагрузка. Тогда можно смело утверждать, что напряжения на источнике энергии и на нагрузке равны и не меняются при изменении величины нагрузки
 Uип=Uн.
   Но на самом деле, между источником питания (трансформаторной подстанцией) и обычными потребителями электрической энергии большое количество различных элементов, которые участвуют в передаче энергии от источника до потребителя.

К ним относятся сами линии электропередач (провода, шины), различные разъединители, автоматические выключатели, предохранители, счетчики и т.д. Все это в сумме создает дополнительную внутреннюю нагрузку в системе передачи электроэнергии, а, как известно, на каждой нагрузке возникает падение напряжения в зависимости от величины этой нагрузки. При отсутствии внутренней нагрузки ток в линии рассчитывался бы по формуле:
Iн=Uип/Rн, где Uип – напряжение источника питания, Rн – сопротивление нагрузки.
Тогда как с внутренней нагрузкой, ток уже рассчитывается по формуле:
Iн=Uип/Rвн+Rн, где Rвн – сопротивление внутренней нагрузки
Отсюда следует, что снижение напряжения ΔUвн на внутренней нагрузке Rвн равно:
ΔUвн=Iн х Rвн
А напряжение на нагрузке Uн рассчитывается по формуле второго закона Кирхгофа:
Uн=Uип-ΔUвн.
Из формулы видно, при подсоединении нагрузки напряжение снижается на величину падения напряжения на внутренней нагрузке передающей линии электропередач.
Соответственно, с повышением нагрузки увеличивается и падение напряжения на внутренней нагрузке линии, что и является фактом снижения напряжения на нагрузке.
   Теперь, когда понятно за счет чего происходит изменение напряжения в сети, рассмотрим конкретные причины:

1.    Плохой контакт.
   Эта причина является самой распространенной, поэтому если у вас вдруг начались проблемы с морганием света, особенно при включении какой-либо нагрузки, то в первую очередь необходимо провести профилактические работы по проверке и протяжке всех основных электрических соединений.  Такую работу лучше доверить опытному электрику, т.к. причина может быть как в щите, так и в любой распределительной коробке или в общедомовой линии электропередач. При плохом контакте в соединении увеличивается нагрев контактирующих поверхностей, вследствие этого происходит окисление контакта, что в свою очередь еще хуже влияет на соединение. Это может привести к полной потере контакта (обрыву, разрушению) и даже к возгоранию изоляции проводников.

То есть, по сути, плохой контакт не что иное, как дополнительное внутреннее сопротивление в линии, на котором и происходит падение напряжения, отражаясь, например, на мигании света.

2.    Малое сечение электропроводки.
   Данная причина возможна в старых зданиях, где при строительстве было заложено малое сечение электропроводки (толщина) ввиду отсутствия в то время мощных потребителей. И действительно, еще каких-то тридцать лет назад в быту не было ничего мощнее утюга, а сейчас у каждого огромное количество разных электроприборов: стиральные машины, микроволновые печи, духовки, пылесосы, чайники и т.д. При подключении большого числа энергоемких приборов к сети, которая не была рассчитана на большую мощность, также происходит проседание напряжения из-за сопротивления электропроводки. Омическое сопротивление проводника (электропроводки) обратно пропорционально сечению этого провода, соответственно, чем меньше сечение провода, тем больше его сопротивление. Сечение провода и текущий по нему ток можно сравнить с туннелем и идущим по нему человеком.

Чем уже туннель, тем сложнее по нему продвигаться, так и току по проводам. Соответственно, чем больше ток нагрузки и меньше сечение проводов, тем больше падение на этих проводах. Такая причина возможна и в случае неправильно выбранного сечения провода при прокладке электропроводки.
   В данной ситуации может помочь только замена электропроводки на провода с большим сечением (рассчитанным под данную нагрузку).

3.    Большое количество потребителей на одной линии.
   Довольно часто можно услышать такие жалобы, что когда сосед пользуется мощной нагрузкой (например – электро сауна, мощный станок), то у другого соседа свет то притухает, то ярко вспыхивает. Стоит понимать, что все потребители (дома) подключены к линии электропередач параллельно, поэтому если кто то из соседей включает мощную нагрузку, то напряжение начинает проседать не только у него, но и у всех, кто подключен к этой линии. Величина изменения напряжения в сети также зависит и от времени суток. Чаще всего колебания напряжения возникают в час пик, когда большая часть потребителей пользуются электроприборами (вечернее время и выходные).

4.    Несимметричная нагрузка.
   В бытовых электросетях, где в основном преобладает однофазная нагрузка (ТВ, ПК, стиральные машины, холодильники и т.д.), энергетикам зачастую сложно распределить равномерно потребителей по всем трем фазам линии электропередач, т.к. они самостоятельны и включаются в разное время. Основной причиной увеличения потерь в данном случае является несимметричная нагрузка, из-за которой сильно возрастают потери в трансформаторе подстанции.

   Устранить причины колебаний напряжения, описанных в пунктах 3 и 4, поможет стабилизатор напряжения переменного тока. При подборе стабилизатора нужно учесть диапазон его входного напряжения, который должен быть шире значения колебаний напряжения в вашей электросети. Мощность выбираемого стабилизатора напряжения всегда лучше рассчитывать с запасом на 25-30%. Подробнее как выбрать стабилизатор здесь: ссылка.

Расчет напряжения электропитания на потребителя, определение напряжения на нагрузке

Падение напряжения в электрической сети может стать настоящей проблемой с приобретением современных мощных электроприборов. Чаще всего от этого страдают жильцы старых многоквартирных и частных домов, проводка в которых проложена 20, а то и 30 лет назад. Для энергопотребителей тех времен сечения кабеля было вполне достаточно, однако сегодня практически все пользователи полностью перешли на электрическую технику, эксплуатация которой требует модернизации проводки.

Наглядную картину можно наблюдать на примере освещения. Когда в электрической сети падает напряжение при подключении нагрузки с малым сопротивлением, лампы начинают гореть с меньшей яркостью. Причиной такого явления может быть недостаточное сечение проводки.

Чтобы убедиться в том, что источник выдает больший вольтаж, чем потребитель, необходимо вычислить напряжение на нагрузке. Сделать это можно путем включения в цепь вольтметра или по формуле. В первом случае измерительный прибор, который изначально имеет достаточно высокое сопротивление на входе, необходимо подключать параллельно линии. Это позволяет избежать шунтирования нагрузки и искажения результатов измерения.




Как рассчитать напряжение по формуле

Когда возникают перебои в подаче электроэнергии к приборам, важно проанализировать работу линии. При этом следует определить напряжение на нагрузке по формуле – такое решение дает максимально точный результат и позволяет вычислить другие параметры аналогичным способом. Так, формула расчета напряжения на нагрузке выглядит следующим образом:


U1 – напряжение источника;

ΔU – падение напряжения в линии;

I – ток в линии;

R0 – сопротивление линии.

В том случае, если сопротивление линии и напряжение источника постоянны, напряжение на нагрузке напрямую зависит от силы тока в линии.

Например, при подключении прибора в электрическую сеть с напряжением 220 В, током 10 А и сопротивлением линии, равным 2 Ом, напряжение на нагрузке составит:


В режиме холостого хода падения напряжения в линии нет (ΔU = 0), поэтому напряжение на нагрузке теоретически равно вольтажу источника (U

2 = U1). Однако на практике напряжение источника равняться напряжению потребителя не может, поскольку и проводка, и источник электроэнергии, и подключенный к сети прибор имеют собственное сопротивление.

Пример. Напряжение источника составляет 220 В, внутреннее его сопротивление можно не учитывать. Сопротивление проводки – 1 Ом. Сопротивление включенного в сеть электрического прибора – 12 Ом. Суммарное сопротивление цепи составит 13 Ом. Ток в линии рассчитывается по закону Ома и составляет:


Напряжение на нагрузке вычисляется по формуле, приведенной выше:


Таким образом, видно, что напряжение на нагрузке меньше исходных 220 В, остальной вольтаж «теряется» на проводах.

Падение напряжения при подключении нагрузки потребителя

Из-за скачков вольтажа в сети страдают преимущественно жители частного сектора, дачных и коттеджных поселков. Из-за чего же происходит падение напряжения при подключении потребителя?

Первая причина этого явления – недостаточное сечение электрической проводки в доме. Дело в том, что слишком тонкие жилы кабеля не выдерживают большой нагрузки, которая возникает при включении в сеть электроприборов с высокой мощностью. Вторая причина – некачественные контакты в местах соединения проводов, что создает дополнительное сопротивление на линии.

Из-за падения напряжения в обоих случаях есть риск перегрева проводки или участка, в котором находится неисправный контакт. Это может стать причиной полного прекращения подачи электроэнергии на объект и даже возгорания.

Иногда падение напряжения наблюдается не на стороне пользователя, а на линиях электропередач. Оно может возникать вследствие перегрузки подстанции. В этом случае решить проблему может лишь поставщик электроэнергии путем замены устаревшей подстанции на более новую модель с современной релейной защитой. Еще одной причиной низкого напряжения может быть недостаточное сечение проводов на линии электропередач, а также нестабильное распределение нагрузки фаз на стороне подстанции. Как и в первом случае, устранить эти недочеты может только поставщик коммунальной услуги.

Узнать, действительно ли поставщик электроэнергии виноват в «провалах» напряжения, можно, опросив соседей. Если у них подобной проблемы нет, значит, стоит искать причину на территории участка. Зачастую этот вопрос успешно решается путем замены проводки на новый кабель с большим сечением. Однако в некоторых случаях падение напряжения продолжает наблюдаться. Причина может заключаться в так называемых «скрутках» – соединениях проводов путем их скручивания. Дело в том, что каждый некачественный контакт на линии снижает конечное напряжение в сети. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать заводские зажимы, которые гораздо более надежны, чем другие способы соединения электрических кабелей, а также абсолютно безопасны.

В случаях с применением низковольтных аккумуляторных батарей тоже могут наблюдаться «провалы». Если при включении потребителей падает напряжение зарядки источника питания, наиболее вероятная причина этого – некачественные контакты.

При падении напряжения в сети принципиально важно выяснить и устранить причину этого. В противном случае бездействие может обернуться печальными последствиями, особенно если дело касается электрической бытовой проводки. Современные кабели с подходящим сечением и качественно выполненные соединения проводов – залог длительной и эффективной работы всех электроприборов.


На холостых оборотах падает напряжение – что делать?

Современные автомобили редко удивляют проблемами с электричеством, падающим уровнем освещения и другими неприятностями по электрической части. Но если у вас авто с возрастом выше 10 лет или отечественный транспорт, то и такие проблемы не исключены. Интересно, что может приводить к резкому или спонтанному падению напряжения в электрической сети автомобиля. Этот вопрос сложно рассматривать в отрыве от моделей авто, но есть определенные закономерности, о которых сегодня и пойдет речь. Скорее всего, вы даже не задумывались о большинстве из них. Иногда автомобили выставляют очень серьезные задачи даже для опытных мастеров на СТО, когда в бортовой сети падает уровень напряжения. Поиск неполадки может завести очень далеко. Проблема в том, что некоторые неприятности невозможно нормально проверить, и приходится выполнять работу наугад. Особенно актуально это для водителей, которые сами обслуживают свои машины.

Сразу следует обратить внимание на нормальные показатели. Если в бортовой сети вашего транспортного средства напряжение упало ниже определенной отметки, прекращается зарядка аккумулятора, не работает ряд приборов, начинает выдавать несуразные глюки бортовой компьютер. И это только часть тех проблем, которые возникают в такой ситуации. Скорее всего, данная неприятность доставляет огромный дискомфорт, и с ней нужно бороться сразу же после появления. Сегодня мы рассмотрим определенные методы решения данных проблем и поможем принять верный метод устранения неполадки. Сразу следует оговориться, что если у вас современное дорогое авто, выполнять какие-либо варианты вмешательства в электрическую сеть не стоит. Это может привести к тому, что придется заказывать чрезмерно дорогие сервисные услуги и устранять неприятности в вашей машине.

Как определить, что напряжение в сети недостаточное?

Самый простой способ – получить информацию от бортового компьютера. Чаще всего даже на недорогих компьютерах есть функция измерения данного параметра. В большинстве устройств встроена функция сигнализации о проблемах с бортовой электрической сетью. К примеру, если напряжение падает ниже 12V, срабатывает определенный сигнал и выводится сообщение с различными вариантами содержания. В процессе также могут проявляться следующие неприятности:

  • понижение активности освещения панели приборов, а также различных световых блоков, включая габариты, стоп-сигналы, поворотники, ближний и дальний свет, они тускнеют;
  • на холостых оборотах автомобиль начинает захлебываться и даже глохнет, это связано с недостатком напряжения, происходит фатальное падение всей системы, не подается топливо;
  • отказывает магнитола, она может просто выключаться, а затем включаться сама, если ее подключение правильно настроено, так случается при скачках напряжения в нижние зоны;
  • при включении вентилятора обдува салона или кондиционера заметно ощутимое влияние на двигатель, происходит падение оборотов, есть влияние на качество освещения оптикой;
  • заметны колебания напряжения при прогреве и при обычной холостой работе двигателя, это видно по мерцанию световых приборов и по неровной работе двигателя, плавающим оборотам.

Вот такие неприятности могут заставить вас задуматься о проблемах в электрической сети. Это только видимые проблемы, но на деле эта неприятность имеет гораздо более обширный спектр влияния. От качества напряжения в сети зависит надежность работы бензонасоса, нормальное функционирование бортового компьютера и отсутствие ошибок с ним. Давайте разберемся с тем, какие именно узлы могут приводить к таким неприятностям в вашем автомобиле.

Ищем неполадки – главные виновники падения напряжения

Проблема в том, что ваш автомобиль может иметь ряд индивидуальных неполадок, которые приводят к падению напряжения. Поэтому на сто процентов сказать причину сможет только мастер после обследования всей электрической цепи и качественной диагностики. Без осмотра авто можно только угадывать реальные проблемы и говорить общими категориями. Тем не менее, есть определенный набор блоков и оборудования, который отвечает за напряжение. Именно его стоит проверить в первую очередь:

  • аккумулятор – если этот прибор полностью разряжен, компьютер старается восполнить его ресурсы и отправляет львиную долю вырабатываемой энергии на его зарядку и восстановление;
  • генератор – сломавшийся диодный мост может стать причиной значительного падения показателей сети, и это станет причиной неприятностей с аккумулятором в будущем;
  • регулятор напряжения (таблетка) – устанавливается на генераторе и распределяет потоки напряжения с этого устройства, при поломке может давать чрезмерную нагрузку на двигатель;
  • слишком мощное оборудование – к примеру, вы могли установить усилитель звука и сабвуфер, которые просто не потянула бортовая электрическая система вашего автомобиля;
  • вышедший из строя потребитель электрической энергии – это может быть сгоревший вентилятор, поломанный бензонасос, вышедшие из строя фары, кондиционер и другие узлы.

Конечно, это далеко не полный список возможных причин неполадок. Стоит помнить о важности правильной работы электрической сети. При неполадках и постоянно низком напряжении возможны самые разные неприятности, включая сгорание важных деталей и просто низкую надежность работы автомобиля в целом. Так что ездить с такой неполадкой долго не стоит. Следует сразу направить авто на СТО или выполнить самостоятельную диагностику.

Как проверить напряжение в разных точках сети автомобиля?

Лучше всего для этой цели воспользоваться услугами автомобильного электрика. Специалист с помощью специальных приборов довольно быстро выяснить точку, в которой возникли неприятности. Напряжение в разных точках бортовой сети может отличаться, так как потребители снижают его. Один из универсальных методов замера – проверит напряжение тестером на клеммах аккумулятора. Существует несколько рекомендаций по этому поводу:

  • если измеренное напряжение меньше чем 13. 5V, можно говорить о недостаточно качественной работе сети, проблема зачастую кроется в генераторе или соединительных деталях;
  • стоит замерять напряжение в различных режимах, таких как холостые обороты, повышенные обороты, состояние зажигания, а также включение всех присутствующих потребителей;
  • немаловажный момент – качество используемого прибора, так как китайские компактные тестеры показывают довольно примерные цифры, которые нельзя брать за основу при ремонте;
  • если измеряемые контакты окисленные, то и показатели могут быть другими, стоит немного зачистить места замера для получения нормальных результатов в конечном счете;
  • если на аккумуляторе напряжение нормальное, стоит отправиться дальше, замеряя показатели лампочках фар, на прикуривателе и других открытых потребителях, доступных без разборки.

Впрочем, даже если вы найдете деталь, которая вызвала проблемы, без особых знаний и умений исправить неполадку будет крайне сложно. Но это может сэкономить вам время и деньги на СТО. Очень современные автомобили при падении напряжения в сети сообщают об ошибке и настоятельно рекомендуют владельцу обратиться на сервис. Некоторые модели даже перестают ехать и требуют немедленного вмешательства мастера. Так что даже за минимальными проблемами в автомобильной электрике стоит следить очень внимательно.

Как отремонтировать генератор – важные рекомендации

В 80% случаем виновником низкого или нестабильного напряжения в бортовой сети машины на холостых оборотах является именно генератор или его оснастка. К примеру, может быть виновником проблемы регулятор напряжения. Его замена не вызывает особых сложностей, но бывает непросто выбрать подходящий по всем параметрам вариант. При данной поломке можно выделить несколько эффективных способов ремонта, которые принесут желаемые плоды:

  • замена регулятора напряжения – выглядит он, как небольшая черная таблетка на отечественных авто и как небольшой модуль сверху или сбоку генератора на иномарках;
  • проверка целостности электрической цепи – возможно, где-то в районе генератора произошел обрыв, напряжение не подается на важные модули для нормальной работы авто;
  • замена генератора – также нередко производится замена узла в комплексе, чтобы избежать проблем в будущем, ряд производителей не рекомендуют ремонтировать эти узлы вообще;
  • ремонт генератора с заменой диодного моста, который и отвечает за вырабатываемую электроэнергию в автомобиле, а также за ее правильное выпрямление и распределение по сети;
  • замена аккумулятора, который чрезмерно разряжен и требует либо качественной зарядки, либо просто замены, лучше купить новую АКБ и не экспериментировать со старыми деталями.

Вот так непросто выглядит процесс качественного устранения проблем с генератором и его системами. Если у вас нет представления о том, как работает электрический модуль в автомобиле, не стоит браться за самостоятельный ремонт. Неправильно выполненное подключение может стоить вам очень дорого. Сгоревшая проводка, сожженные блоки и модули системы придется менять, а это зачастую оказывается непосильной ношей для вашего бюджета.

Посмотрите видео с диагностикой проблем генератора автомобиля:

Подводим итоги

Проблемы с напряжением в бортовой сети возникают достаточно часто. Автомобилисты могут даже не знать о том, что у их машины не все в порядке с электричеством. Проблема видна только в том случае, если она дошла до финальной стадии и начинает сказываться на работе приборов. Но даже опускание напряжения в сети на 0.2V от нормального заводского значения может стать причиной постоянного выхода из строя АКБ и неприятностей со снижением эффективности головного света. Если в вашем авто присутствуют такие проблемы, стоит посетить хорошего электрика и выполнить восстановление, пока эти проявления не стали фатальными.

И если в старых отечественных авто бортовая электрическая сеть могла работать и с 10V напряжения, то в современных иномарках небольшое отклонение от стандарта вызывает настоящие проблемы. Но стоимость восстановления дорогого современного автомобиля довольно высока. И не каждый электрик сможет взяться за данную работу. Обращаться же на официальный сервис крайне дорого. Выбирайте оптимальный для вас метод лечения проблемы, так как продолжать эксплуатацию транспорта с такой неполадкой не стоит. Это станет большой проблемой и вызовет значительные неприятности в ближайшем будущем. А у вас когда-нибудь были проблемы с напряжением в автомобильной электрической сети?

Что вызывает падение напряжения и как с этим бороться

Падение напряжения – одна из тех тем, которые мы часто упоминаем, но редко задумываемся всесторонне. С самой базовой точки зрения нам необходимо знать, подается ли номинальное напряжение на устройство или прибор при полной нагрузке, что так же просто, как запустить оборудование и измерить напряжение на подводящих проводниках оборудования. Если измеренное напряжение под нагрузкой находится в пределах номинального диапазона, значит, мы в довольно хорошей форме, но есть еще кое-что, что нужно учитывать.

Падение напряжения на проводе можно измерить ТОЛЬКО под нагрузкой; простое измерение потенциала в конце цепи, не находящейся под нагрузкой, почти ничего не говорит вам, потому что цепь разомкнута.

Измеренное падение напряжения составляет , равное проценту от общей цепи, на которой измеряется сопротивление.

Другими словами, если общее приложенное напряжение на главной панели составляет 240 В, и вы измеряете 216 В на конденсаторе во время его работы, это означает, что 90% сопротивления в цепи находится в конденсаторе (216 В), и 10% от общего сопротивления цепи приходится на проводники (24 В), ведущие к конденсатору (что слишком велико).

Вы также обнаружите, что падение напряжения увеличивается при повышении тока в цепи. Это явление происходит по двум причинам:

  1. Более высокий рабочий ток происходит из-за более низкого электрического сопротивления нагрузки. Когда сопротивление в нагрузке ниже, сопротивление нагрузки составляет меньший процент от общего сопротивления цепи, а проводка составляет его больше. ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые из вас сбиты с толку и думают, что сопротивление нагрузки увеличивается с увеличением тока, но это не так.Просто посмотрите еще раз на закон Ома. При увеличении силы тока электрическое сопротивление должно уменьшаться, если напряжение остается постоянным.
  2. Когда большинство металлов нагреваются, их сопротивление увеличивается. Таким образом, когда ток в проводке увеличивается, он нагревается и увеличивается сопротивление, что еще больше увеличивает долю проводов в падении напряжения.

Мы заботимся о падении напряжения по двум причинам:

  1. Это может быть плохо для нашего оборудования, приводя к снижению производительности и эффективности.
  2. Это может быть ИНДИКАТОРОМ других условий, которые могут привести к перегреву и возникновению дуги, что может представлять угрозу безопасности.

Эта статья содержит много ссылок на NEC (Национальный электротехнический кодекс), поскольку это принятый на национальном уровне свод правил для высоковольтных электрических работ в США. Приведенные здесь отрывки предназначены для обучения и комментариев и должны использоваться только лицензированными профессионалами, прошедшими обучение по всему кодексу, который можно найти на веб-сайте NFPA (ЗДЕСЬ). NEC (NFPA) 70 – это защита от пожара и поражения электрическим током, а 310,15 (A) (3) довольно хорошо подводит итог конструкции проводника. Я резюмирую это (далее) следующим образом:

Не устанавливайте ничего таким образом, чтобы он стал горячее, чем предполагалось.

Таким образом, высокое падение напряжения происходит из-за того, что сила тока выше, чем должна быть, или из-за того, что сопротивление в цепи выше, чем должно быть (или и то, и другое).

Что такое допустимое падение напряжения?

NEC рекомендует не более 5% падения напряжения от главной панели на всем пути к устройству под нагрузкой с допустимым падением 2% на «фидерных» цепях и 3% на «ответвленных» цепях (NEC 210.19 (А) информационная записка №4). Это всего лишь рекомендация по проектированию при условии, что соблюдаются все другие правила, касающиеся проводов, защиты от сверхтоков и соединений, поскольку это указано в «информационной заметке» в NEC, а не в коде.

С практической точки зрения, мы действительно не должны видеть падение напряжения более 5% на проводе правильного размера при измерении под нагрузкой, кроме пуска двигателя (заблокированный ротор). Очень важно помнить, что измерения падения напряжения действительны только при НАГРУЗКЕ. Если оборудование не работает, то падения напряжения не будет, и измерения станут практически бессмысленными.

На практике существует четыре основных причины нежелательного падения напряжения:

  • Проводники меньшего размера
  • Плохие соединения (выводы)
  • Ток цепи выше расчетного
  • Длинные проводники (длинные провода)

Давайте посмотрим на каждую один индивидуально, чтобы увидеть, что мы можем сделать для диагностики, устранения и предотвращения этих проблем.


Проводники меньшего размера

В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха нам необходимо подобрать размер большинства наших проводов (проводов) в соответствии с таблицей 310. 15 (B) (16) NEC, из которой мы получаем практические правила относительно размера проводов, в первую очередь глядя на основных медных проводниках категории 60 градусов Цельсия.

Если размер проводов меньше номинальной допустимой токовой нагрузки системы, это может привести к перегреву проводов и падению напряжения, что является опасной проблемой. Многие технические специалисты и электрики не знают, что раздел 440 NEC позволяет подбирать размеры проводки системы кондиционирования в соответствии с MCA (минимальной допустимой нагрузкой цепи), указанной на оборудовании, ДАЖЕ когда тормоза или предохранители больше и имеют размер в соответствии с перечисленными MOCP (максимальная защита от перегрузки по току).Независимо от того, что мы делаем, мы должны соблюдать 310.15 (A) (3) и следить за тем, чтобы мы не устанавливали проводники таким образом, чтобы они не перегревались, будь то из-за силы тока, условий окружающей среды, которым они подвергаются, или количество проводов, проложенных в кабелепроводе.

Плохие соединения

Когда провода соединяются с помощью гаек, наконечников, стыков и т. Д., Они должны быть выполнены с максимально возможным контактом с низкоомными и совместимыми материалами, которые не будут изнашиваться и не подвержены коррозии.Если соединение плохое, тогда сопротивление возрастет, что приведет к нагреву в этой точке, что может привести к большему сопротивлению. Проблема становится все хуже и хуже. Плохие соединения не только вызывают падение напряжения, но также могут создавать угрозу безопасности. Все высоковольтные электрические соединения и заделки должны выполняться из материалов, одобренных NEC / UL, и в соответствии с инструкциями. Распространенные причины плохого соединения:

  • Подключение слишком большого количества проводов под наконечником
  • Использование неутвержденного разъема
  • Подключение разнородных металлов в неутвержденном разъеме для этого использования (например, медь и алюминий)
  • Отсутствие затяжки наконечников или винтов номинальному крутящему моменту

Выше проектного тока цепи

В некоторых случаях проводка и соединения правильные, но само устройство потребляет ток, превышающий его номинальный. Это приведет к высокому падению напряжения и должно быть устранено по первопричине в системе, вызывающей высокий ток.

Длинные проводники

Есть несколько интересных ответвлений на длинные проводники, первое из которых состоит в том, что NEC на самом деле не занимается этим – по крайней мере, не напрямую. Как мы уже упоминали, NEC 210.19 (A) предлагает поддерживать общее напряжение ниже 5%, включая падение из-за длины провода. Падение напряжения из-за длины провода не является большой проблемой, потому что оно не вызывает перегрева провода.Если провод длинный, но все же правильного размера, он БУДЕТ иметь более высокое сопротивление, что приведет к большему падению напряжения, но, поскольку сопротивление распространяется по всему проводу, он не станет горячее в одном месте, как плохое соединение. . Результатом будет СНИЖЕНИЕ силы тока в цепи и, возможно, плохая работа устройства, но это не приведет к опасному состоянию проводника.

Мы часто отвечаем за увеличение размеров проводов, чтобы предотвратить падение напряжения ради системы, но это не потому, что от нас ТРЕБУЕТСЯ это делать. Это означает, что при большой длине проводов необходимо обращать особое внимание на падение напряжения под нагрузкой, особенно в условиях нового строительства.

—Bryan

Связанные

Что такое падение напряжения и как его рассчитать

Батареи, рожденные битвой 21 июля 2021 г.

Планируете ли вы электрическую систему на 120 В для своего дома или систему на 12 В для дома на колесах, очень важно понимать, что такое падение напряжения и как его рассчитать.Правильный расчет падения напряжения в вашей системе поможет вам обезопасить себя и убедиться, что вся ваша электроника работает правильно. Давайте посмотрим поближе!

Что такое падение напряжения?

Несмотря на то, что медные провода являются фантастическими проводниками, они все же обладают небольшим сопротивлением. Закон Ома гласит, что напряжение равно току, умноженному на сопротивление (V = I * R). Следовательно, небольшое количество напряжения теряется в проводах, когда ток течет через вашу электрическую систему. Это называется падением напряжения.

Более протекающий ток или провод с более высоким сопротивлением приведет к более высокому падению напряжения.

Как рассчитать падение напряжения

Вычислить точное падение напряжения в электрической системе очень сложно. Это зависит от сопротивления провода, которое изменяется в зависимости от температуры, длины провода и типа тока (переменного или постоянного), протекающего через систему, и типа нагрузки (индуктивная или резистивная). Однако получить точную оценку довольно просто, и этого достаточно практически для всех приложений.

Один из самых простых способов рассчитать падение напряжения – использовать онлайн-калькулятор падения напряжения. Эти калькуляторы позволяют вводить тип материала провода, размер провода, тип тока, длину провода и ток нагрузки. После того, как вы введете всю свою информацию, они сообщат вам, сколько напряжения вы потеряете.

Закон Ома

Однако, если вам нравится делать что-то сложным или у вас нет компьютера под рукой, вы можете самостоятельно вычислить падение напряжения и вычислить его точное приближение. Для этого воспользуемся законом Ома.

Напряжение = ток x сопротивление

Ток в системе будет зависеть от того, какую нагрузку (или нагрузки) вы подключили. Вам нужно будет сложить все токи нагрузки, чтобы получить общий ток системы в амперах.

Сопротивление – это сопротивление провода. Сопротивление проволоки зависит в основном от диаметра и длины проволоки. Опять же, это также немного зависит от температуры провода, но для большинства приложений это не обязательно.Большинство таблиц Американского калибра проводов (AWG) показывают сопротивление в Ом на фут или Ом на метр.

Зная ток, тип и длину провода, вы можете рассчитать падение напряжения. Давайте посмотрим на быстрый пример:

Предположим, у нас есть 24-вольтовая аккумуляторная система с подключенной нагрузкой на два ампера, и мы используем провод 14-го калибра и длиной 50 футов. Из приведенной выше диаграммы AWG сопротивление медного провода 14-го калибра составляет 2,5 Ом на 1000 футов или 0,0025 Ом на фут. Следовательно, 50 футов провода 14-го калибра имеют сопротивление.125 Ом (50 x 0,0025 = 0,125). Теперь умножьте два ампера на 0,125 Ом, чтобы получить падение напряжения около 0,25 В. Это означает, что напряжение на нагрузке будет примерно на 0,25 В ниже, чем напряжение на источнике.

Что происходит при падении напряжения?

Когда в вашей электрической системе падает напряжение, вы теряете энергию в виде тепла в проводке. В результате ваши провода нагреваются, и напряжение на ваших устройствах ниже, чем напряжение на источнике. Ни то, ни другое не вызывает серьезных опасений, если вы можете минимизировать падение.

Большинство электронных устройств могут работать в небольшом диапазоне от номинального напряжения. Например, инвертору на 24 В не обязательно нужно ровно 24 В. Однако чрезмерное падение напряжения приведет к тому, что ваши устройства перестанут работать или выйдут из строя и даже могут вызвать повреждение. Инвертор, скорее всего, преждевременно отключится под нагрузкой, если это произойдет, даже если батареи не разряжены.

Поскольку напряжение, потерянное в проводах, рассеивается в виде тепла, чрезмерное падение напряжения также является проблемой безопасности.Если ваши провода станут слишком горячими, изоляция может расплавиться и вызвать пожар. Чтобы обеспечить безопасность вашей системы, очень важно свести к минимуму падение напряжения до приемлемого уровня.

Что такое допустимое падение напряжения?

Допустимое падение напряжения в системе зависит от устройств в этой системе. Некоторая электроника имеет широкий диапазон рабочих напряжений и очень щадящая. Других нет. Обратитесь к руководству по эксплуатации вашей электроники, чтобы определить ваши конкретные требования к напряжению.

Самая большая проблема заключается не в том, что ваши устройства могут не работать, а в безопасности вашей системы и предотвращении пожара. Небольшое падение напряжения не должно приводить к возгоранию. Фактически, Национальный электротехнический кодекс (NEC) рекомендует, чтобы падение напряжения на самом дальнем устройстве составляло менее 5% от источника. Это отличное руководство для работы с ним, которое поможет обеспечить безопасность вашей цепи и надлежащую функциональность вашей системы.

Как исправить падение напряжения?

Если мы вернемся к тому, как мы рассчитываем падение напряжения, мы можем увидеть несколько способов его уменьшения.Первый – снизить ток нагрузки в системе. Скорее всего, это не очень хорошее долгосрочное решение, но это может быть быстрое решение, если у вас нет места, где можно перенастроить свою систему. Например, если все работает, и вы подключаете новое устройство, и что-то перестает работать или начинает работать со сбоями, возможно, это проблема падения напряжения. Отключение чего-либо уменьшит падение.

Если описанный выше сценарий случается часто, возможно, пришло время искать более постоянное решение. Другой вариант уменьшения падения напряжения – уменьшение сопротивления проводки.Это можно сделать двумя способами: уменьшить длину проволоки или использовать проволоку большего сечения. Скорее всего, уменьшение длины не будет вариантом, поэтому выбор размера вашей проводки, вероятно, будет лучшим вариантом.

Как выбрать размер провода для предотвращения падения напряжения

Выбор правильного сечения провода очень важен для борьбы с падением напряжения в вашей системе. Использование таких ресурсов, как калькулятор падения напряжения и схемы проводов AWG, позволит вам принимать правильные решения о том, какой размер провода выбрать.Мы предлагаем подобрать размер проводки на один или два размера, если вы не уверены в своей нагрузке или длине. Всегда лучше иметь немного большую проводку, чем меньшую.

Хороший калькулятор падения напряжения поможет вам определить, какой размер вам нужен, чтобы минимизировать падение напряжения.

Почему в вашей системе важны правильные сечения проводов

Падение напряжения – это не то, о чем вы думаете каждый день, но это важно понимать, если вы проектируете электрическую систему. Выбор правильного размера и длины провода для вашего приложения важен для его оптимальной функциональности и безопасности.

→ Рекомендуемая литература: какой размер кабеля батареи мне следует использовать?

Обязательно проведите свое исследование, и если у вас возникнут какие-либо вопросы или проблемы, обратитесь к экспертам в Battle Born. Мы всегда рады помочь!

Хотите узнать больше об электрических системах и литиевых батареях?

Мы знаем, что строительство или модернизация электрической системы может оказаться сложной задачей, поэтому мы здесь, чтобы помочь.Наши специалисты по продажам и обслуживанию клиентов из Рино, штат Невада, готовы ответить на ваши вопросы по телефону (855) 292-2831!

Кроме того, присоединяйтесь к нам в Facebook, Instagram и YouTube, чтобы узнать больше о том, как системы с литиевыми батареями могут способствовать вашему образу жизни, увидеть, как другие построили свои системы, и обрести уверенность, чтобы выйти и остаться там.

Присоединяйтесь к нашему списку контактов

Подпишитесь сейчас на новости и обновления в свой почтовый ящик.

Расчет падения напряжения

Общеизвестно, что потребители электроэнергии должны платить за общее количество киловатт-часов, поставленных электроэнергетической компанией, измеренное соответствующим счетчиком мощности. Однако, поскольку ни один электрический проводник не является идеальным и даже самая качественная проводка имеет сопротивление, часть этого электричества теряется между измерителем мощности и точкой использования.

Что такое падение напряжения?

Одним из основных принципов электротехники является закон Ома, который гласит, что падение напряжения на проводнике или нагрузке эквивалентно произведению тока и сопротивления (V = I x R).Электрический ток определяется нагрузкой в ​​цепи, а сопротивление определяется физическими свойствами проводника.


Получите профессиональный электротехнический проект для своего здания и избегайте проблем с напряжением.


Понятие падения напряжения используется для описания разницы между напряжением, подаваемым на источник, и напряжением, измеренным на нагрузке. Факторы, определяющие падение напряжения, приведены в следующей таблице:

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ОПИСАНИЕ

А.Материал проводника

Некоторые материалы являются лучшими электрическими проводниками, чем другие. Например, медь более проводящая, чем алюминий.

B. Диаметр жилы

Более широкий проводник имеет лучшую проводимость, так как больше материала для переноса электрического тока.

C. Длина проводника

Более длинные проводники имеют более высокое сопротивление, потому что ток должен проходить большее расстояние между источником и нагрузкой.

D. Температура проводника

Температура влияет на проводимость материалов. В зависимости от материала и фактической температуры проводимость может увеличиваться или уменьшаться при дальнейшем повышении температуры.

E. Ток, переносимый проводником

Ток прямо пропорционален падению напряжения. Если ток удваивается, а сопротивление остается неизменным, падение напряжения также удваивается.

F. Соединения в цепи

Соединение представляет собой разрыв материала проводника, и с этим связано контактное сопротивление. Неудовлетворительные соединения связаны с повышенным падением напряжения.

Как можно контролировать падение напряжения?

Поскольку идеального проводника не существует и все материалы обладают электрическим сопротивлением, полностью устранить падение напряжения невозможно. Однако есть много способов минимизировать его:

  1. Повышение эффективности системы
    При неизменной нагрузке повышение эффективности электрического оборудования снижает потребление энергии. Поскольку напряжение питания постоянно, повышенная эффективность приводит к меньшему току и снижению падения напряжения.
  2. Поиск и устранение неисправностей
    Некоторые электрические проблемы вызывают ненужное увеличение тока или сопротивления, что приводит к более высокому падению напряжения. Как только эти проблемы будут решены, падение напряжения вернется в норму.
  3. Корректировка сечения проводов
    Если проводники в цепи были выбраны неправильно, на них может наблюдаться значительное падение напряжения. При выборе проводов важно учитывать такие факторы, как ток полной нагрузки, температура окружающей среды и количество проводников в кабелепроводе.
  4. Централизованное электрическое распределение
    Если главный электрический вал и распределительные щиты расположены близко к центру здания, проводка должна проходить меньшие расстояния, чтобы охватить различные нагрузки. Такой тип компоновки сводит к минимуму падение напряжения. С другой стороны, когда электрический вал и панели расположены на одном конце здания, цепи должны пересекать всю конструкцию, чтобы достичь нагрузок на противоположной стороне.
  5. Сбалансированное распределение нагрузки
    В больших коммерческих зданиях обычно используются трехфазные цепи с тремя токоведущими проводниками, как следует из их названия. Если одна фаза слишком нагружена, она также будет испытывать больший ток и большее падение напряжения по сравнению с другими фазами.

Это особые меры, которые могут быть применены для уменьшения падения напряжения. В общем, любая мера, которая обеспечивает любой из следующих эффектов, является жизнеспособной, если это разрешено Электрическим кодексом Нью-Йорка:

  • Уменьшение тока нагрузки
  • Увеличение диаметра жилы
  • Увеличение количества параллельных проводов
  • Уменьшение длины проводника
  • Понижение температуры жилы

Допустимое падение напряжения в соответствии с NEC, издание 2011 г.

Национальный электротехнический кодекс NFPA (NEC), который является основой Электротехнического кодекса Нью-Йорка, устанавливает два условия для допустимого падения напряжения в электрических установках:

  • Максимально допустимое напряжение в ответвленной цепи составляет 3 процента, измеренное между соответствующей электрической панелью и самой дальней розеткой, обеспечивающей питание, обогрев, освещение или любую комбинацию таких нагрузок.
  • Максимальное суммарное падение напряжения на главных фидерах и ответвленных цепях составляет 5 процентов, измеренное от служебного подключения до самой дальней розетки.

Считается, что эти уровни падения напряжения обеспечивают разумную эффективность работы. Важно отметить, что при увеличении размеров проводников цепи для компенсации падения напряжения необходимо соответственно увеличить провод заземления оборудования.

Как рассчитать падение напряжения

Важно отметить, что формула падения напряжения меняется в зависимости от количества фаз в цепи (однофазные или трехфазные). В следующих уравнениях используются следующие переменные:

  • Z = Импеданс проводника (Ом на 1000 футов или Ом / км)
  • I = ток нагрузки (амперы)
  • L = Длина (фут)
ТИП УСТАНОВКИ ФОРМУЛА ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Однофазная система

Трехфазная система

В Падение = 2 x Z x I x L / 1000

Падение В = 1,73 x Z x I X L / 1000

Формулы делятся на 1000, поскольку стандартные значения импеданса предоставляются для каждых 1000 футов.Таким образом, они преобразуются в Ом на фут. В главе 9 NEC приведены свойства проводников, рассчитанные на номинальную температуру 75 ° C.

Для демонстрации процедуры предположим, что однофазная цепь на 120 В пропускает ток 22 А, где полное сопротивление проводника составляет 1,29 Ом на 1000 футов, а длина цепи составляет 50 футов. Падение напряжения будет:

  • Падение напряжения = (2 x 1,29 Ом / kft x 22A x 50 футов) / 1000 = 2,84 В
  • Падение напряжения в процентах = 2,84 В / 120 В = 0. 0237 = 2,37%

Если имеется более одного проводника на фазу, приведенный выше расчет необходимо разделить на количество проводов на фазу, поскольку сопротивление уменьшается. Например, если в приведенном выше примере на каждую фазу приходится два проводника, сопротивление уменьшается вдвое, и падение напряжения будет 1,42 В (1,18%).

Как выбрать размер провода?

Процедура, описанная выше, может быть изменена для выбора сечения проводника в зависимости от допустимого падения напряжения. Предположим, что цепь соответствует следующим условиям:

  • Рабочее напряжение = 120 В
  • Конфигурация: однофазный
  • Ток = 25 А
  • Длина = 100 футов

Формула падения напряжения может быть изменена следующим образом для расчета необходимого импеданса.

  • Падение напряжения = 2 x Z x I x L / 1000
  • Z = (1000 x падение напряжения) / (2 x I x L)

Подставляя указанные выше значения в формулу, получаем следующий результат:

  • Допустимое падение напряжения = 120 В x 3% = 3,6 В
  • Z = (1000 x 3,6 В) / (2 x 25 A x 100 футов) = 0,72 Ом / кВт

В соответствии с требованиями NEC, приведенными в таблице 8 главы 9, для удержания падения напряжения ниже 3% требуется сечение проводника AWG №6 (0,510 Ом / kft). Следующий размер – AWG # 8, но его сопротивление слишком велико (0.809 Ом / kft), а падение напряжения превысит 3%.

Прокладка нескольких проводников в кабелепроводах, кабелях или кабельных каналах

Таблицы NEC с 310.16 по 310.19 указывают допустимые значения силы тока максимум для трех проводов в кабелепроводе, кабеле или кабелепроводе. Когда количество проводников равно четырем или более, допустимая допустимая токовая нагрузка уменьшается, как показано в следующей таблице:

КОЛИЧЕСТВО ТОКОПРОВОДНИКОВ

ЗНАЧЕНИЕ ПРОЦЕНТНОЙ МОЩНОСТИ

4-6

7-9

10-20

21-30

31-40

41 или более

80%

70%

50%

45%

40%

35%

Проводники должны иметь достаточную допустимую нагрузку по току в соответствии с таблицами 310. От 16 до 310,19, но при этом имеет падение напряжения ниже максимально допустимого значения 3%. Также обратите внимание, что номинальная допустимая нагрузка снижается, когда несколько проводов проложены вместе. Чтобы электрическая установка соответствовала нормам, необходимо проверить все три фактора.

Сводка

NEC рекомендует максимальное падение напряжения 5% на фидерах и ответвленных цепях и 3% только на ответвленных цепях. Считается, что такой уровень падения напряжения обеспечивает правильные условия для оптимальной работы оборудования.Обратите внимание, что максимально допустимый уровень падения напряжения – это не мера безопасности, а мера производительности.

Технический совет: проверка падений напряжения

Неужели это так важно?

Проблемы с электричеством, связанные с чрезмерным падением напряжения, встречаются чаще, чем вы можете себе представить. Думайте о кабелях для запуска и зарядки как об улице с двусторонним движением. Аккумуляторная батарея должна подавать доступную мощность к стартеру через кабели и соединения для запуска двигателя. В свою очередь, генератор должен пополнять заряд батареи и обеспечивать питание грузовых автомобилей через зарядные кабели и соединения.Если улица слишком узкая для прохождения тока, это проявляется в измеримом «падении напряжения» или потере. Это часто проявляется в коротком сроке службы аккумуляторных батарей, частых запусках от внешнего источника или кажущихся проблемах с генератором и стартером.

Не редкость, когда генератор или стартер заменяют из-за того, что он считается неисправным или работает в обычном режиме … только для того, чтобы позже обнаружить, что основная причина проблемы не в генераторе или стартере.

Высокое или нежелательное сопротивление является одним из факторов, приводящих к проблемам системы запуска и зарядки.Высокое сопротивление часто вызывается одной из четырех основных проблем:

  • Ослабленные соединения
  • Коррозия кабелей и проводки
  • Проводка или кабели неправильного размера
  • Разъемы обжаты неправильно

Хотя технический специалист может регулярно проводить визуальный осмотр кабелей и соединений, он на самом деле не показывает, что происходит внутри кабелей или внутри соединений. Вот почему концепция испытания на падение напряжения – единственный надежный метод определения наличия адекватного пути подачи тока для оптимального запуска, зарядки, производительности и срока службы батареи.

«Проверка падения напряжения – хорошая« лучшая практика »во время планового профилактического обслуживания или перед заменой батареи, стартера или генератора», – поясняет Клинт Столер, директор по техническому обслуживанию и обучению. «Падение на один вольт обычно соответствует потере 30 об / мин при запуске двигателя».

Проведение испытания на падение напряжения

Необходимое оборудование:

  • Вольтметр
  • Тестер нагрузки на углеродные сваи

Тест на падение напряжения позволит оценить потери напряжения в аккумуляторной батарее, генераторе и стартере.

Часть 1: Аккумулятор

1) Подключив вольтметр к аккумуляторной батарее, выключив ключ и двигатель, запишите «базовое» значение напряжения. (Ваша батарея должна иметь минимум 12,4 вольт. ) Если напряжение меньше 12,4 вольт, зарядите батарею и повторите тест.

2) Если напряжение больше 12,6 В (батареи AGM 12,8 В), поверхностный заряд должен быть удален.

3) Чтобы удалить поверхностный заряд, включите фары и электродвигатель вентилятора (высокая скорость) на одну минуту.Затем выключите приборы и подождите две минуты, пока напряжение не достигнет
стабилизировать.

4) Как только вы получите показание в диапазоне от 12,4 до 12,6 вольт, вы запустите двигатель и доведите его до нормальной рабочей температуры.

5) На двигателе от 1500 до 2000 об / мин включите все электрические нагрузки (фары, вентилятор, кондиционер и т. Д.). Зарядное напряжение должно быть как минимум на 0,5 В выше значения базового напряжения. В противном случае может присутствовать чрезмерное сопротивление.



Часть 2: Цепь генератора с угольным ворсом
(Рекомендуемый метод)

Проверка падения напряжения в цепи генератора (+) Сторона


Убедитесь, что аккумуляторные батареи автомобиля прошли испытания, а клеммы очищены и затянуты.

1) Убедитесь, что батарея заряжена минимум до 12,4 В (батареи AGM 12,6 В).

  • Подсоедините положительный провод тестера углеродного ворса к шпильке B + (выходная клемма) на генераторе.
  • Подключите отрицательный провод к массе на генераторе.

2) Подключите вольтметр (установленный на нижней шкале), чтобы проверить наличие чрезмерного сопротивления со стороны (+).

  • Измерительный провод (+) вольтметра к выходной клемме генератора.
  • Контрольный провод вольтметра (-) к выводу аккумуляторной батареи (+).

3) Включите угольную кучу и отрегулируйте ее в соответствии с выходной силой тока, рассчитанной на генератор переменного тока.

4) Считайте показания вольтметра и запишите напряжение. Это потеря напряжения в положительной цепи. Сразу отключаем нагар.

Проверка падения напряжения в цепи генератора (-) Сторона

1) При подключенном тестере угольных свай подключите вольтметр к отрицательному проводу аккумуляторной батареи.

  • Измерительный провод вольтметра (+) к выводу аккумуляторной батареи (-).
  • Контрольный провод вольтметра (-) к шпильке или корпусу заземления генератора.

2) Включите угольную кучу и отрегулируйте ее в соответствии с выходной силой тока, рассчитанной на генератор переменного тока.

3) Считайте показания вольтметра и запишите напряжение. Это потеря напряжения в отрицательной цепи. Сразу отключаем нагар.

Расчет полного падения напряжения в цепи

1) Добавьте положительные потери в цепи и отрицательные потери в цепи, чтобы получить общие потери в системе. Этот убыток не может превышать:

  • Система на 12 В: максимальная потеря напряжения 0,500 В
  • 24-вольтовая система: 1.Максимальное падение напряжения 000 вольт

2) Заменить кабели или отремонтировать цепи с чрезмерной потерей напряжения.

Чем выше показание в каждой цепи, тем серьезнее проблема. Например, если ваши показания показали потерю 0,2 В на положительной цепи и потерю 0,7 В на отрицательной цепи, технику необходимо сосредоточиться на отрицательной цепи.

Если падение напряжения превышает допустимое значение, проверьте наличие коррозии, потертостей жилы, ослабленных соединений или слишком маленького калибра кабеля аккумулятора.



Часть 3: Цепь стартера с угольным ворсом
(Рекомендуемый метод)

Проверка падения напряжения в цепи стартера (+) Сторона

Убедитесь, что аккумуляторные батареи автомобиля прошли испытания, а клеммы очищены и затянуты.

1) Убедитесь, что аккумулятор заряжен минимум до 12,4 В.

  • Подсоедините положительный провод тестера углеродного ворса к шпильке B + на соленоиде стартера.
  • Подсоедините отрицательный провод к шпильке заземления на стартере.

2) Подключите вольтметр (установленный на нижней шкале) к плюсовому кабелю аккумуляторной батареи.

  • Измерительный провод (+) вольтметра к выводу аккумуляторной батареи (+).
  • Контрольный провод вольтметра (-) к клемме B + стартера.

3) Нагрузите тестер углеродных свай до 500 ампер и запишите напряжение. Это потеря напряжения в положительной цепи. Сразу отключаем нагар.

Проверка падения напряжения в цепи стартера (-) Сторона

1) При подключенном тестере угольных свай подключите вольтметр к отрицательному проводу аккумуляторной батареи.

  • Измерительный провод вольтметра (+) к шпильке заземления стартера или корпусу.
  • Измерительный провод вольтметра (-) к выводу аккумуляторной батареи (-).

2) Загрузите тестер углеродных свай до 500 ампер и запишите напряжение. Это потеря напряжения в отрицательной цепи. Сразу отключаем нагар.

Расчет полного падения напряжения в цепи

1) Добавьте положительные потери в цепи и отрицательные потери в цепи, чтобы получить общие потери в системе. Этот убыток не может превышать:

  • 12-вольтовая система: 0.Максимальное падение напряжения 500 вольт
  • Система на 24 В: максимальное падение напряжения 1.000 В

2) Заменить кабели или отремонтировать цепи с чрезмерной потерей напряжения.

Если падение напряжения превышает допустимое значение, проверьте наличие коррозии, потертостей жилы, ослабленных соединений или слишком маленького калибра кабеля аккумулятора.

\

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 нормального КПД. Через 120 цепь вольт 15 ампер, значит, должно быть падение не более 6 вольт (114 вольт) на самом дальнем расстоянии розетку при полной загрузке контура.Это также означает что цепь имеет сопротивление, не превышающее 0,4 Ом.

Причины «Перепад напряжения» в параллельной цепи ? Причина обычно:

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

  • плохие стыки в любом месте цепи
  • отдельно или прерывистые соединения в любом месте цепи
  • корродированный соединения в любом месте цепи
    • неадекватны посадка провода в пазе соединения на с обратной связью «вставного типа» розетки и выключатели.

2. Провод делает не соответствуют нормам кодекса (недостаточно тяжелый калибр для длина пробега).

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

1. Низкое напряжение до оборудование, на которое подается питание, что приводит к неправильной, неустойчивой, 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 какой% 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 факторы должны быть рассмотрены 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. Является ли площадь вокруг соединения изолированы, так что тепло не может 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 повреждать.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 No.Пожаров
Общее распределение электроэнергии Система 42 300 (100%)
Неисправность фиксированной проводки 15400 (36%)
Выключатели, розетки, розетки 4800 (11%)

Результаты тщательное расследование 149 пожаров в жилых домах, 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 испытание, 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 ползать места в старых рядных домах. [3] До учреждения испытания, тлеющие пожары были связаны с полдюжиной инсталляции. PHDC обнаружил, что 70% домов провалил испытание на максимальное падение напряжения 5% с оценкой «a кластер около 6% ». Произвольно созданный PHDC 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 разводка для силовых цепей), и своими руками модификации могут быть менее профессиональными, лишними 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 критерий максимального падения напряжения от 10% до считаться неприемлемым и опасным. Автор считает, что любая разница падения напряжения> 1% от следует проверить соседнюю емкость, чтобы убедиться, что разница падения напряжения> 2% от соседнего емкость следует рассматривать как опасность, и что ее использование критерии максимального падения напряжения более 8% (на 3% выше рекомендация «эффективность») ухаживает стихийное бедствие.Падение напряжения 3% (3,6 В при 120 В цепь) при одном подключении при токе 15 ампер развивает 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, «Причины возгорания в жилых домах» Пожар Журнал , январь / февраль 1990: 19-24, 69

[3] Кинни, Ларри «Оценка целостности Электропроводки » Home Energy Сентябрь / Октябрь 1995: 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 образцы 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 этих длинных цепях, таких 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 с внутренним сопротивлением (для переменного тока) или сопротивлением (для постоянного тока). Это бывает только когда течет ток в цепи.

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

Проблема только усугубляется по мере того, как в цепь подключается больше нагрузок.

Что может пойти не так из-за падения 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, так как напряжение ниже их минимального рабочего уровня мощности. Падение напряжения необходимо учитывать при проектирование схем для двигателей, включая параметры MCA vs FLA.
  • Прерывистый режим – Если устройство запускается, оно может отключиться при обнаружении неисправности. 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, так как 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 вызвать перегрев двигателей и балластов и снизить их срок эксплуатации. Резистивные нагрузки, такие как обогреватели и лампы накаливания, также будут иметь сокращенный срок службы.Колеблющийся уровни напряжения, вызванные другими нагрузками в системе, могут вызвать 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 – это всего лишь рекомендация, 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.

Значительное падение напряжения | Форум перемещен на support.renogy.com

.
fjcone
Солнечный новичок

Сообщений: 3


Сообщение fjcone от

2 май 2019 г., 0:23:01 GMT

У меня есть инвертор Renogy 2000 Вт, подключенный к двум (параллельным) литиевым батареям Renogy 170 Ач с кабелем 1/0 (расстояние примерно 12 дюймов.)

Когда я использую большую нагрузку, например, мгновенный горшок (от 1100 до 1300 Вт), напряжение падает с 13,6 до 12,1 или около того.

Сначала это поразило меня, но это никогда не было серьезной проблемой, так как оно отскакивало назад, когда мы выключали мгновенный банк. Однако на днях упало ниже 11в. Я выключил Instant pot, и он продолжал падать. Согласно монитору батареи, он упал до 4,8 В. Это было без нагрузки, в ту ночь я вытащил все перед сном.

В АМ сидел не заряжается. Я отключил батареи на час и руку и отрезал солнечные панели от 20 MPPT. Затем я снова подключил батареи и снова подключил панели. На экране mppt было “acr”. На этой неделе каждый день шел дождь и пасмурно, но батареи постепенно разряжались. Через 48 часов – 12,56.

Я пытался позвонить в службу поддержки, однако через 2 часа меня отключили, поэтому я решил написать здесь.

Пара вопросов:

Должен ли инвертор мощностью 2000 Вт с литиевым аккумулятором 340 Ач всегда падать под нагрузкой?

Какого черта BMS в батареях позволяла им падать всю ночь и достигать 4.8в?

Заранее спасибо,

Франк

Сообщение администратора

Май 6, 2019 23:36:26 GMT

У меня есть инвертор Renogy 2000 Вт, подключенный к двум (параллельным) литиевым батареям Renogy 170 Ач с кабелем 1/0 (расстояние примерно 12 дюймов).

Когда я использую большую нагрузку, например, мгновенный горшок (от 1100 до 1300 Вт), напряжение выпадает из 13.6, начиная с 12,1 или около того.

Сначала это поразило меня, но это никогда не было серьезной проблемой, так как оно отскакивало назад, когда мы выключали мгновенный банк. Однако на днях упало ниже 11в. Я выключил Instant pot, и он продолжал падать. Согласно монитору батареи, он упал до 4,8 В. Это было без нагрузки, в ту ночь я вытащил все перед сном.

В АМ сидел не заряжается. Я отключил батареи на час и руку и отрезал солнечные панели от 20 MPPT.Затем я снова подключил батареи и снова подключил панели. На экране mppt было “acr”. На этой неделе каждый день шел дождь и пасмурно, но батареи постепенно разряжались. Через 48 часов – 12,56.

Я пытался позвонить в службу поддержки, однако через 2 часа меня отключили, поэтому я решил написать здесь.

Пара вопросов:

Должен ли инвертор мощностью 2000 Вт с литиевым аккумулятором 340 Ач всегда падать под нагрузкой?

Какого черта BMS в батареях позволяла им падать всю ночь и достигать 4. 8в?

Заранее спасибо,

Франк

Вы увидите падение напряжения, а затем его стабилизацию при использовании высоких нагрузок. Что может произойти, когда вы читаете 13.6, важно отметить, стабильное ли это напряжение батареи или напряжение зарядки, указывающее, что фактическое напряжение батареи ниже.

Странно, что батарея разряжена 4,8 В, и теперь ее нужно активировать. Лучшим случаем было бы позволить ему продолжить зарядку до полной и проверить, не теряет ли он заряженное напряжение, когда нагрузки не подключены.

-Renogy Team

терракор
Solar Advocate

Chillin на EZwineKIT.com

Сообщений: 50


Сообщение terracore от

13 май, 2019 0:07:12 GMT Следует ожидать падения напряжения, но оно не должно упасть ниже 10,5 или около того, прежде чем инвертор автоматически отключится.

В условиях сильной облачности аккумуляторы могут не сильно заряжаться. Контроллер заряда (и инвертор, если он у вас включен, даже без нагрузки) потребляют энергию, даже если они выглядят так, как будто они ничего не делают, эти нагрузки могут соответствовать или превышать то, что вырабатывают ваши панели при неполном солнечном свете, с продолжающимися стоками. ночью.

Обращение в службу поддержки Renogy – пустая трата времени. В том маловероятном случае, если вы действительно дойдете до человека, он ответит только ерундой.

fjcone
Солнечный новичок

Сообщений: 3


Сообщение fjcone от

13 май, 2019 18:03:09 GMT Спасибо за ответы.Я действительно успешно выступил с поддержкой. Я рассмотрел, как подключены батареи и инвертор, и что подключено. Они дали мне RMA для аккумуляторов, чтобы они пришли на тестирование. На следующий день у нас был солнечный день, и батареи снова разрядились, до 12,9 В. Я ими особо не пользовался, а ночью они были 12.79.

На следующее утро они были 10,9 В. Единственное, что было связано, – это 6 шайб. (Почти ничего) и веер для головы натур, тоже почти не рисуют. До того, как возникла проблема, у меня были они и холодильник Wynter 65q, и я не терял больше вольт за ночь.

В минувшую субботу было солнечно, батареи выдавали 13,4в. Я хотел снова протестировать сильную вытяжку, поэтому я включил электрический водонагреватель. (Точные цифры проверяю сейчас на скриншотах)
запуск 13.4v, подогреватель потянул 1645w. Отключение водонагревателя при достижении температуры, батареи на 12,72 В Они упали до 12,51 при нагрузке 1645 Вт. Это соответствует тому, как они вели себя в течение нескольких месяцев.

Остались батареи на 12,72, в AM снова упало до 11,4. Инвертор выключен, бак для воды выключен, холодильник все еще снят.

Фургон стоял неиспользованным, опять же с включенными только фарами и 40-миллиметровым вентилятором. Сегодня батареи были 10,5в. День дождливый, но они уже подошли к 12.66.

Очень странно, заряжаются при солнечном свете, а разряжаются, когда не заряжается, даже при отключении от какой-либо нагрузки. (Switch) И сбросить безумную сумму.

терракор
Solar Advocate

Chillin в EZwineKIT.com

Сообщений: 50


Сообщение terracore от

Май 20, 2019 2:31:03 GMT

Падение напряжения в течение ночи даже без нагрузки является нормальным явлением (контроллер заряда имеет паразитную тягу), но то, что вы описываете, звучит чрезмерно для литиевых батарей. Если вы уверены, что все нагрузки отключены, я подозреваю, что одна из батарей неисправна. Обычно ваша лучшая батарея настолько хороша, насколько хороша ваша худшая батарея, когда они соединены вместе.Вы можете изолировать их в качестве теста и определить, какая батарея неисправна, и запустить систему от одной батареи, пока не получите замену по гарантии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.