se21.ru
Качество электроэнергии – основное требование, предъявляемое энергосбытовым компаниям. Регулируемое ГОСТ 32144-2013, оно предусматривает различные аспекты, включая допустимые установленные рамки при отклонениях напряжения, требования к отклонениям частоты или нелинейности самого напряжения.
Безусловно, завышенное напряжение питания, в случае превышения допустимой нормы опасно для любого электрического прибора. Оно приводит к росту энергопотребления, особенно в случае активных нагрузок, снижению ресурса бытовых электроприборов. Однако в ряде случаев потребляемая мощность возрастает и в результате понижения напряжения. Обычно такое возникает при использовании реактивных нагрузок, например асинхронных электрических двигателей. Как это происходит и почему возрастает мощность потребляемая электродвигателем, попробуем разобраться.
Причины увеличения потребляемой мощности
При оценке изменений активных мощностей (P) для нагрузок потребителей электроэнергии с коэффициентом мощности близким к единице наоборот происходит снижение этой характеристики. С основными параметрами, характеризующими цепь: напряжением (U), током (I) и сопротивлением (R), активная мощность связана выражениями:
P = U·I.
С учетом основного закона электротехники – закона Ома для участка цепи, это выражение можно отразить следующим образом:
P = U²/R = I²·R
Из первого варианта видно, что при неизменном сопротивлении снижение напряжения питания на активной нагрузке ведет к снижению потребляемой мощности. Так, например, снижение напряжения от нормы равной 220 вольтам на допустимые 10% при питании лампы накаливания, ее светоотдача падает на 20%.
Иначе обстоит с мощностью, потребляемой электродвигателями. Вращательный момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату прикладываемого напряжения. При снижении последнего на 10% вращательный момент теряет 19% своей величины. Дальнейшее снижение питающего напряжения приводит к тому, что работоспособность двигателя уменьшается вплоть до полной остановки либо невозможности запуска. При этом токи через обмотки электродвигателя могут достигать пусковых значений, на порядок выше рабочих токов.
Направленная на решение задач электродвигателя электроэнергия выделяется в виде потерь активной мощности. Кроме того в случае если невозможен пуск электромотора электроэнергия тратится на его многократные попытки. Все это приводит к перегреву электродвигателя с высокой вероятностью выхода его из строя, спасти в таком случае может только специальная тепловая защита. Снижение напряжения питания приводит к уменьшению реактивной мощности, хотя в общей сумме, потребляемая реактивная составляющая значительных изменений в общую картину не превозносит.
Резюмируя сказанное, не трудно прийти к выводу, что если для активных нагрузок понижение напряжения больших опасностей не представляет, то для бытовой техники, имеющей в своем составе электродвигатели, оно может оказаться губительным.
Способы защиты
Причин, приводящих к понижению сетевого напряжения, бывает достаточно много, начиная от некачественной услуги поставщика электроэнергии и заканчивая виной самого пользователя. Одно понятно, чтобы спасти свой холодильник, стиральную машину или посудомойку, следует прибегнуть к различным мерам.
В случае вины энергосбыта, можно попытаться решить проблему вплоть до судебного разбирательства. Другим, наиболее эффективным способом привести значение входного напряжения в норму считается установка стабилизатора напряжения. Этот вариант имеет один существенный недостаток – достаточно высокую стоимость, но сопоставляя ее со стоимостью сложнобытовой техники, оказавшейся в «группе риска» есть повод принять взвешенное решение.
Source: https://oaoo.ru/p/pochemy-vozrastaet-moshnost-pri-snijenii-napriajeniia.html
Читайте также:
