این مقاله افت ولتاژ خط و ویژگی های آن را شرح می دهد. ولتاژ خط اختلاف پتانسیل بین دو فاز یا خط در یک سیستم چند فازی است. مقاومت بالا دلیل اصلی افت ولتاژ خط است.
افت ولتاژ در مورد کابل های طولانی یا خطوط انتقال به یک عامل مهم تبدیل می شود. افت بیش از حد ولتاژ خط ممکن است به وسایل برقی آسیب برساند، به آنها آسیب برساند و طول عمر آنها را کاهش دهد. برای به حداقل رساندن افت ولتاژ خط، یک راه کارآمد برای افزایش اندازه یا قطر هادی است که مقاومت کلی خط را کاهش می دهد.
افت ولتاژ در خط انتقال چیست؟
امپدانس در خط انتقال دلیل اصلی افت ولتاژ در آن است. امپدانس از پارامترهای خط انتقال مانند مقاومت، اندوکتانس، خازن و رسانایی شنت تولید می شود.
چهار پارامتر خط انتقال برای تامین امپدانس جریان جریان جمع می شوند و بنابراین افت ولتاژ در کل طول خط انتقال رخ می دهد. در بار صفر، افت ولتاژ در هر دو انتها برابر است. در بار، اگر افت ولتاژ افزایش یابد، ولتاژ در انتهای گیرنده خط کاهش می یابد و بالعکس.
علت افت ولتاژ خط چیست؟
افت ولتاژ خط نتیجه عوامل متعددی است که در خط انتقال وجود دارد. بار بیش از حد، اتصالات اضافی، افزایش مقاومت هادی و غیره مسئول افت ولتاژ خط هستند.
دو دلیل اصلی افت ولتاژ خط عبارتند از:
- افت ولتاژ در خط به دلیل راکتانس القایی - تقریباً 10 برابر بیشتر از افت ولتاژ مقاومت خط عمومی است.
- افت ولتاژ ناشی از مقاومت بالای خط - در مقایسه با خط اسمی است راکتانس القایی افت ولتاژ.
ادامه مطلب در…افت ولتاژ برای تک فاز: نحوه محاسبه و حقایق دقیق
فرمول افت ولتاژ خط؟
دو فرمول مختلف برای وجود دارد محاسبه افت ولتاژ در تک فاز و سه فاز در مورد سیستم تک فاز، تنها یک خط برق وجود دارد. در مورد سیستم سه فاز، سه خط برق وجود دارد.
افت ولتاژ خط برای تک فاز:
افت ولتاژ خط برای سه فاز:
کجا، Z = امپدانس خط
I = جریان بار
L = طول بر حسب فوت (تقسیم بر 1,000 به عنوان مقادیر امپدانس استاندارد برای هر 1,000 فوت داده شده است)
پرسش و پاسخ
نمودار افت ولتاژ خط
حداکثر 3% افت ولتاژ از طریق سیم ساخته شده از هر ماده مجاز است. در اینجا نمودار افت ولتاژ 3 درصد در اتصال تک فاز برای 110 ولت آمده است.
مقاومت افت ولتاژ خط
اگر چه هر مقاومتی با عبور جریان از آن پتانسیل را کاهش می دهد، مقاومت افت کننده تجهیزات خاصی است که برای کاهش ولتاژ استفاده می شود. برای کاهش ولتاژ بار به صورت سری به بار متصل می شود.
تنها هدف از استفاده از مقاومت افت ولتاژ خط، ارائه مقاومت اضافی به مدار است. افت ولتاژ را می توان فقط با استفاده از قانون کلی اهم محاسبه کرد.
افت ولتاژ خطوط هوایی
خط هوایی یک کابل الکتریکی است که انرژی الکتریکی را در مناطق وسیع یا در لوکوموتیوهای الکتریکی منتقل می کند. به طور کلی خطوط هوایی بالاتر هستند افت ولتاژ نسبت به کابل های زیرزمینی
در خطوط هوایی، اندوکتانس بسیار بالاتر از اندوکتانس کابل های زیرزمینی عایق شده است. با افزایش افت ولتاژ با اندوکتانس، افت ولتاژ بالاتر در خطوط هوایی با همان طول رخ می دهد. همچنین فاصله بیشتر بین هادی ها باعث افت ولتاژ در خطوط هوایی می شود.
محاسبه افت ولتاژ خطوط هوایی
افت ولتاژ خطوط هوایی را می توان به دو روش دقیق یا تقریبی بدست آورد. در دومی، افت ولتاژ
که در آن I= جریان خط، R= مقاومت X= راکتانس و تتا زاویه فاز است.
در روش دقیق، یک مقدار دیگر Es یا ولتاژ منبع اضافه می شود. بنابراین افت ولتاژ خط دقیق
کیهانθ و گناهθ به ترتیب ضریب توان و ضریب راکتیو بار نیز شناخته می شوند.
ادامه مطلب در…افت ولتاژ ترانسفورماتور: چیست، چرا، چگونه می توان حقایق و جزئیات را پیدا کرد
افت ولتاژ خط خازن
هادی های موجود در خط انتقال یک خازن را تشکیل می دهند که به صورت صفحات موازی عمل می کند و هوا به عنوان محیط دی الکتریک عمل می کند. ظرفیت خازنی به طول خط بستگی دارد و جریان را در خطوط تقویت می کند.
ظرفیت در خط انتقال به شکل، اندازه و جدایی بین هادی ها بستگی دارد. از آنجایی که ظرفیت خازن با ولتاژ نسبت معکوس دارد، ظرفیت خازنی کمتر افت ولتاژ بیشتری را در خط انتقال ایجاد می کند. به طور مشابه، مقدار خازن بالا منجر به افت ولتاژ پایین می شود.
افت ولتاژ خط تغذیه
خطوط تغذیه ترکیبی از سیم های بلند الکتریکی و سازه هایی برای پشتیبانی از آنها برای انتقال نیروی الکتریکی است.
عوامل زیادی مانند بار، هادی های زیاد، مقاومت بالا و غیره باعث افت ولتاژ در خط تغذیه می شوند. برای یک مدار انشعاب یا یک فیدر به صورت جداگانه، افت ولتاژ توصیه شده در هادی ها حداکثر 3٪ است. افت ولتاژ ترکیبی این دو نباید از سطح 5 درصد تجاوز کند.
افت ولتاژ راکتور خط
راکتور خطی یک جزء الکتریکی (در اصل یک سلف) است که می تواند برای محافظت از دستگاه های نیمه هادی مانند درایوهای فرکانس متغیر و سایر دستگاه ها در برابر گذرا، نوسانات و نوسانات برق مورد استفاده قرار گیرد.
درصد ذکر شده در راکتور خط، معیار افت ولتاژ در آن نیست. از آنجایی که راکتانس القایی است و ولتاژ با جریان هم فاز است، افت ولتاژ مماس بر جریان خط است. بنابراین اگر ما یک راکتور خطی 5٪ داشته باشیم، افت ولتاژ در آن ممکن است حدود 2-3٪ از کل ولتاژ باشد.
افت ولتاژ رگولاتور خطی
یک خطی تنظیم کننده اختلاف سطح دستگاهی است که ولتاژ خاصی را حفظ می کند. ولتاژ ورودی در رگولاتور خطی همیشه بیشتر از ولتاژ خروجی است. این تفاوت ولتاژ باعث می شود رگولاتور خطی کار کند.
رگولاتورهای خطی یا گام به گام یک ولتاژ تنظیم شده را کنترل می کنند و بار را با انرژی الکتریکی تامین می کنند. ولتاژ تنظیم شده گاهی اوقات به دلیل افت ولتاژ رخ داده در خطوط متصل متفاوت به نظر می رسد. افت ولتاژ به مقاومت یا امپدانس خالص بین بار و تنظیم کننده خطی بستگی دارد.
محاسبه افت ولتاژ خط به خنثی
برای یک سیستم تک فاز، خط به ولتاژ خنثی ولتاژ پایین تر است (به طور کلی 120 ولت). این ولتاژ بین نول و یکی از خطوط است. خط به افت ولتاژ خنثی مقدار تک فاز 2 است.
برای یک سیستم الکتریکی سه فاز، می‌توانیم خط به ولتاژ خنثی را با استفاده از همان فرآیند پیدا کنیم. این ولتاژ پایین تر است (به طور کلی 277-347 ولت). این ولتاژ بین خطوط نول و یکی از خطوط سه فاز است. خط به افت ولتاژ خنثی مقدار سه فاز √3 است.
افت ولتاژ منبع تغذیه خطی
هنگامی که خطوط از رگولاتورهای منبع تغذیه استفاده می کنند، یک ولتاژ تنظیم شده برای تامین انرژی الکتریکی بار را تنظیم می کنند. در چندین مورد، تنظیم شده است ولتاژ با نوسانات ناشی از افت ولتاژ روبرو می شود خطوط.
اثر جریان زیاد بر افت ولتاژ بیشتر از جریان کم است. اگر برق بر اساس مساحت و باری که باید تامین شود تقسیم شود، ولتاژ بین ولتاژ کنترل شده و منطقه ای که برق مورد نیاز است کاهش می یابد. این کاهش توان به مقاومتی که بین کنترل کننده و بار وجود دارد بستگی دارد.
تلفات خط در مقابل افت ولتاژ
تلفات خط در یک خط انتقال به تلفات توان ناشی از تلفات مختلف مانند تلفات اهمی، تلفات مس، تلفات دی الکتریک و غیره اشاره دارد. افت ولتاژ در یک خط انتقال خط مخابرهای از دست دادن پتانسیل ناشی از همه عوامل امپدانس است.
در اینجا جدول مقایسه ای از دلایل افت خط و افت ولتاژ خط ارائه شده است.
| از دست دادن خط | افت ولتاژ |
|---|---|
| از دست دادن I2R مهم ترین علت از دست دادن خط است. | یکی از عوامل اصلی افت ولتاژ مقاومت خط است. |
| سایر خسارات مسئول عبارتند از - از دست دادن دی الکتریک و رساناییکاهش کرونا در خطوط فشار قوی بالاسریافت تابش در خطوط فرکانس بالااز دست دادن القایی به دلیل اتصال مغناطیسی بین سیم ها. | افت ولتاژ ناشی از راکتانس القایی نیز بسیار مهم است زیرا بسیار زیاد است. |
همچنین بخوانید…..افت ولتاژ دیود: چیست، چرا، چگونه و حقایق دقیق
