Меню

Как получить с большого напряжения ток

Из-за чего возникает высокое напряжение в сети и как с ним бороться?

Наиболее часто от высокого напряжения в сети страдают бытовые потребители. Тем более что электроснабжающая организация может намеренно увеличивать его уровень для потребителей электроэнергии, чтобы обеспечить нужную величину в конце цепи. В отличии от промышленных объектов, эта категория, как правило, не имеет надлежащей защиты, которая эффективно боролась бы с причинами таких нарушений.

Что такое высокое напряжение в сети?

В любой электрической сети, будь то бытовая, промышленная или высоковольтная, существует установленный уровень – 220В, 380В, 6 – 10кВ и другие. Данные параметры должны находиться в строго установленных рамках, не превышая длительно 5% от нормы и кратковременно 10%. Но на практике случаются ситуации, когда может возникнуть высокое напряжение в сети, превышающее номинальную величину на 20%, 30% и более. Что создает угрозу для электрических приборов и человека, в случае поломки устройства и перехода потенциала на их корпус. Причиной такого нарастания могут быть разнообразные процессы в сети.

Причины

На практике как низкое, так и высокое напряжение в сети имеет ряд негативных последствий для бытовых электроприборов. Не зависимо от уровня номинального напряжения в сети, повышение может произойти по следующим причинам:

перекос фаз

  • Искусственная подстройка выходного уровня при помощи РПН или ПБВ на подстанции или КТП. В связи с частыми жалобами на низкое напряжение электроснабжающая организация повышает выходной параметр. В результате чего в последнем доме, подключенном к линии, входное напряжение будет соответствовать норме, а в первом значительно превышать.
  • Помимо этого высокое напряжение возникает при сезонных перепадах, переходе с дня на ночь, смене циклов работы мощного оборудования и т.д. Когда объем потребляемой электрической энергии существенно отличается на пике циклов. К примеру, в зимний период или перед началом запуска централизованного отопления бытовые электросети страдают от многочисленных обогревательных аппаратов, которые обуславливают пониженное напряжение. Если при этом производится регулировка в большую сторону, то с потеплением на обмотках трансформатора возникнет достаточно большой потенциал.
  • Перекос фаз — обуславливается как повреждением в сети (к примеру, обрывом нулевого провода), так и значительной разницей в подключенной мощности на каждую линию. При этом в какой-то из фаз возрастает переменный ток и снижается напряжение, а в соседних наоборот, появляется высокое напряжение.
    Рис. 1. перекос фаз
  • Аварийная ситуация – из-за повреждения в сетях, к примеру, попадании фазы на ноль произойдет увеличение разности потенциалов до уровня линейной. То есть вместо 220 В на бытовую технику будет приходить 380 В. Идентично высокое напряжение может возникнуть при пробое изоляции между высокой и низкой стороной, при обрыве одной из фаз и возникновении токов нулевой последовательности.

Последствия

В результате возникновения высокого напряжения более допустимых колебаний всевозможные бытовые, силовые и электронные устройства испытывают значительную перегрузку. Из-за чего могут возникать различные неполадки в их работе. Среди наиболее весомых последствий выделяют:

  • Поломка – в случае возрастания потенциала более 250 В электронные блоки и микросхемы различных приборов могут перегореть.
  • Увеличение тока и перегрев — при колебании напряжения в большую сторону с одним и тем же сопротивлением участка, номинальный ток пропорционально возрастает. Что обуславливает чрезмерное нагревание проводников и может привести к возгоранию. Особенно опасно такое последствие для всех осветительных приборов.
  • Нарушение нормального режима – характерно для электрических машин и высокоточных приборов, работа которых регламентируется строгим соблюдением параметров потребляемой электроэнергии.
  • Сокращение срока эксплуатации – из-за нарастания разности потенциалов и перегрева происходит преждевременное старение изоляции, что влечет за собой поломку или отказ каких-то функций.

Следует отметить, что большинство дорогостоящих современных приборов оснащаются индикаторами перепадов напряжения, скачков тока и прочих отклонений более допустимых пределов. Из-за чего при выходе из строя таких устройств по причине высокого напряжения производитель имеет полное право отказаться от собственных гарантийных обязательств. Поэтому для предотвращения финансовых растрат на восстановление от подобных воздействий следует принимать меры для приведения параметров сети в норму.

Меры нормализации уровня напряжения в сети

По месту воздействия меры, направленные на борьбу с высоким напряжением, могут быть общими, влияющими на всю сеть, и локальными, применяемые к определенному потребителю. Обратите внимание, что при локальных мерах, к примеру, у себя дома или в ЧП нет никакой необходимости согласовывать установку стабилизатора с поставщиком электроэнергии. В то время как общие меры требуют обращения в определенные инстанции.

Куда жаловаться, чтобы решить проблему?

При высоком сетевом напряжении вы можете обратиться с соответствующей просьбой о принятии мер в контролирующие органы. Это могут быть и местные городские или поселковые советы или непосредственно электроснабжающая организация. Первый вариант наиболее действенен, так как их функция – это контроль над работой того же РЭСа. Но из-за большого количества передаточных звеньев обращение в местные органы является длительной процедурой.

Для обращения в электроснабжающую организацию вам необходимо не только сообщить о высоком напряжении на собственном присоединении, но и поинтересоваться этим параметром у соседних потребителей. Так как в случае, если других уровень устраивает, или кто-то из них жалуется на низкое напряжение, то дополнительно его понижать однозначно не станут.

Как правило, в РЭСе не спешат реагировать на единичные обращения, которые рассматривают интересы одного потребителя, но могут повлиять на трехфазный ток для всей группы или района. Тем более что до этого они уже могли производить регулировку по просьбе других лиц. Поэтому в таких случаях наиболее быстрым вариантом борьбы с высокой разностью потенциалов является установка стабилизаторов и других защитных устройств.

Как понизить высокое напряжение у себя дома?

Если вы не можете повлиять на величину напряжения посредством письменного обращения или оно попросту не дало желаемого результата, то необходимо установить устройства защиты. Среди наиболее распространенных вариантов следует выделить:

Нормализация при помощи стабилизатора

  • Сетевой фильтр – позволяет устранять непродолжительные импульсные перенапряжения. Подразделяется на несколько категорий, в зависимости от сложности устройства и специфики работы защищаемого объекта. Его недостатком является невозможность устранения длительного перенапряжения в сети.
  • Стабилизатор напряжения – позволяет изменить величину высокого или низкого напряжения на входе до номинального значения. При этом обеспечивается не только идеальное питание потребителя, но и его защита от аварийных режимов – скачков электрического тока при атмосферных перенапряжениях, коротких замыканиях и т.д.
    Рисунок 2: Нормализация при помощи стабилизатора
  • Реле контроля напряжения – производит отключение всех устройств от сети, в которой низкое или высокое напряжение пересекло уровень допустимых отклонений. Естественный недостаток устройства в том, что оно не решает проблему длительного увеличения потенциала. А после коммутации реле, его необходимо включать назад самостоятельно.

При установке автоматики, самостоятельно отсекающей питание в случае обнаружения перенапряжения, для возобновления электроснабжения могут применяться источники бесперебойного питания. Которые продолжат запитку оборудования до нормализации потенциала в сети.

Пример включения источника бесперебойного питания

Рис. 3. Пример включения источника бесперебойного питания

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Я подключила холодильник LIEBHERR через реле напряжения PH-122. Примерно неделю все было хорошо, напряжение в сети было в границах верхнего предела, заводская настройка 250 вольт, и холодильник работал. Но с 31декабря и по сей день реле показывает 250-253 вольта и холодильник бывает отключен в течении приблизительно 5 часов в день. А ночью я вообще не знаю как он работает. Скажите, пожалуйста, можно ли установить верхний предел на реле 255 вольт или это недопустимо для холодильника? Может быть реле неисправно? И почему в квартире в Москве такое высокое напряжение в сети, или это норма? Посоветуйте как быть? И еще, реле греется, немного но корпус теплый, это нормально или нет?

Я так понимаю, вы установили реле контроля напряжения RN-122 в штепсельную розетку для подключения холодильника. Вопросов много, но рассмотрим все по порядку. Если рассмотреть допустимые пределы срабатывания, то в соответствии с паспортными данными, диапазон регулирования по Umах составляет от 230 до 290 В. Поэтому, да вы можете выставить максимальный предел напряжения более 250 В.

То, что у вас установлен максимальный предел Umах 250 В, свидетельствует о использовании заводских настроек (для реле контроля напряжения RN-122 порог срабатывания по минимальному напряжению 185 В, а по максимальному 250 В). Чтобы изменить величину максимального порога срабатывания, вам необходимо выполнить следующие действия (см. рисунок по ссылке):

По поводу номинального напряжения, то в соответствии с ГОСТ 32144-2013 максимальный предел составляет 253 В (то есть +10% к 230 В). Но для многих бытовых приборов это слишком много. Рекомендую вам перепроверить его мультиметром или вольтметром, если это действительно так, обратитесь с официальным заявлением в управляющую компанию. В противном случае, возможно, реле действительно неисправно и его просто необходимо заменить.

Источник

Как получить с большого напряжения ток

Самый простой способ получить напряжение 12В – это соединить последовательно 8 пальчиковых батареек по 1,5 В.

Или использовать готовую 12В батарейку с маркировкой 23АЕ или 27А, такие используются в пультах дистанционного управления. В ней внутри подборка из маленьких «таблеток», которые вы видите на фото.

Мы рассмотрели набор вариантов для получения 12В в домашних условиях. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, различную степень эффективности, надежности и КПД. Какой вариант лучше использовать, вы должны выбрать самостоятельно исходя из возможностей и потребностей.

Также стоит отметить, что мы не рассмотрели один из вариантов. Получить 12 вольт можно и от блока питания для компьютера формата ATX. Для его запуска без ПК нужно замкнуть зеленый провод на любой из черных. 12 вольт находятся на желтом проводе. Обычно мощность 12В линии несколько сотен Ватт и ток в десятки Ампер.

Теперь вы знаете, как получить 12 Вольт из 220 или других доступных значений. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Наверняка вы не знаете:

  • Как выпаивать радиодетали из плат
  • Как проверить диодный мост
  • Как определить емкость конденсатора
  • Маркировка резисторов по мощности и сопротивлению

Опубликовано:
08.05.2018
Обновлено: 08.05.2018

Как уменьшить вольтаж трансформатора

Как уменьшить вольтаж на трансформаторе.

В этой статье я расскажу вам, как из трансформатора с выходом 32 В, сделать трансформатор с выходом 12 В. Иными словами — уменьшить вольтаж трансформатора.

Для примера, возьму транс от китайского ч/б телевизора «Jinlipu».

Я думаю, очень многие встречались с ним или подобным.

Итак, для начала нам нужно определить первичную и вторичные обмотки. Чтобы это сделать, нужен обычный омметр. Замеряем сопротивление на выводах трансформатора.

На первичной обмотке сопротивление больше, чем на вторичной и составляет, обычно, не менее 85 Ом.После того, как мы определили эти обмотки, можно приступать к разбору трансформатора. Нужно отделить друг от друга Ш-образные пластины.

Для этого нам понадобятся некоторые инструменты, а именно: круглогубцы, плоскогубцы, маленькая отвёрточка для «подцепа» пластин, кусачки, нож.

Чтобы вытащить самую первую пластинку, придётся потрудиться, но потом остальные пойдут, как «по маслу»

Работать нужно очень осторожно, так как легко можно порезаться о пластины

Конкретно на этом трансформаторе нам известно, что на выходе у него 32 В.

В случае, когда мы этого не знаем, нужно перед разбором обязательно замерить напряжение, чтобы в дальнейшем мы смогли вычислить, сколько витков идёт на 1 В.

После того, как пластины были извлечены, нужно снять с обмоток пластмассовый корпус. Делаем это смело, так как на работу трансформатора это никак не повлияет.

Затем находим на вторичной обмотке доступный для размотки контакт и кусачками «откусываем» его от места спайки. Далее начинаем разматывать обмотку, при этом обязательно считаем количество витков. Чтобы проволока не мешала, её можно наматывать на линейку или что-то подобное.

Так как на этом трансформаторе на вторичной обмотке 3 вывода (два крайних и один средний), то логично предположить, что напряжение на среднем выводе равняется 16В, ровно половина от 32В. Разматываем обмотку до среднего контакта, т.е. до половины, и подсчитываем количество витков, которое мы размотали.

(Если у трансформатора два вывода на вторичной обмотке, то разматываем «на глаз» до половины, считаем витки при этом, затем отрезаем размотанную проволоку, зачищаем её конец, припаиваем назад к контакту и собираем трансформатор, делая всё то же, что при разборке, только в обратном порядке.

Количество витков, которое вы размотали, равняется 105. Значит 105 витков приходится на 17В (35В-18В=17В). Отсюда следует, что на 1В приходится примерно 6,1 витков (105/17=6,176). Теперь, чтобы нам убавить напряжение ещё на 6В (18В-12В=6В), вам нужно размотать примерно 36,6 витков (6,1*6=36,6). Можно округлить эту цифру до 37.

Для этого вам нужно опять разобрать трансформатор и проделать эту «процедуру».). В нашем случае, дойдя до половины обмотки, у нас получилось 106 витков. Значит эти 106 витков приходятся на 16В. Вычисляем сколько витков приходится на 1В (106/16=6,625) и отматываем ещё примерно 26,5 витков (16В-12В=4В; 4В*6,625витков=26,5 витков).

Затем «откусываем» отмотанную проволоку, зачищаем от лака её конец, залуживаем и припаиваем к контакту на трансформаторе, от которого он был «откусан».

Остаётся замерить напряжение, которое у нас получилось:

Поздравляю вас, коллеги, всё получилось отлично!

В следующей статье я расскажу, как из этого трансформатора сделать блок питания постоянного тока на 12В.

Гасящий конденсатор вместо резистора

Иногда возникает задача понизить переменное напряжение сети 220 вольт до некоторого заданного значения, причем применение понижающего трансформатора (в таком случае) не всегда бывает целесообразным.

Скажем, низкочастотный понижающий трансформатор, выполненный традиционно на трансформаторном железе, способный преобразовать мощность 200 Ватт, весит больше килограмма, не говоря о высокой стоимости.

Следовательно в некоторых случаях можно применить гасящий резистор, который ограничит ток, однако при этом на самом гасящем резисторе выделится мощность в виде тепла, а это не всегда является приемлемым.

Например, если нужно запитать 200 Ваттную лампу только на половину ее наминала, потребовалось бы рассеять мощность в 100 Ватт на гасящем резисторе, а это крайне сомнительное решение.

Весьма удобной альтернативой, для данного примера, может служить применение гасящего конденсатора, емкостью около14мкф, (такой можно собрать из трех металлопленочных типа К73-17 по 4,7мкф, рассчитанных на 250в, а лучше – на 400в) это позволит получить нужный ток без необходимости рассеивать значительную мощность в виде тепла.

Рассмотрим физическую сторону этого решения. Как известно, конденсатор, включенный в цепь переменного тока, является реактивным элементом, обладающим емкостным сопротивлением, связанным с частотой переменного тока в цепи, а также с собственной емкостью.

Чем больше емкость конденсатора и чем выше частота переменного напряжения в цепи, тем больший ток проходит через конденсатор, значит емкостное сопротивление конденсатора обратно пропорционально его емкости, а также частоте переменного тока, в цепи, куда он включен.

Это видно и из формулы для емкостного сопротивления конденсатора:
Если в цепь переменного тока включены последовательно резистор (активная нагрузка) и конденсатор, то их общее сопротивление можно найти по формуле:
Итак, зная напряжение на нагрузке, силу тока нагрузки и напряжение на гасящем конденсаторе, можно определить емкость гасящего конденсатора, который нужно включить последовательно нагрузке для получения требуемых параметров питания:
Рассмотрим пример: требуется запитать лампу накаливания мощностью 100 Ватт, рассчитанную на напряжение 110 вольт от розетки 220 вольт. В первую очередь найдем значение рабочего тока лампы:

Получим значение тока лампы равное 0,91 А. Теперь можно найти требуемое значение емкости гасящего конденсатора, она будет равна 15,2 мкФ.

Следует отметить, что этот расчет верен для чисто активной нагрузки, когда имеет место эффективное значение. При использовании же выпрямителя, необходимо учесть, что эффективное значение тока будет немного меньше в силу действия пульсаций. Также следует помнить, что в качестве гасящих конденсаторов, полярные конденсаторы применять ни в коем случае нельзя.

Лучшее сочетание вакуумных и полупроводниковых характеристик — однотактный гибридный усилитель звука.

Мы не создаём иллюзий, Мы делаем звук живым!

Два простых способа снизить напряжение на электролампах

Если надоело постоянно менять перегоревшие лампы, воспользуйтесь одним из приведенных советов. Но во всех случаях успех достигается за счет существенного снижения напряжения.

В дневное и особенно в ночное время напряжение в сети нередко достигает 230-240В что приводит к ускоренному выгоранию нитей накала электроламп.

Подсчитано,что повышение напряжения всего лишь на 4% по сравнению с номинальным(то есть с 220 до 228В) сокращает срок службы электроламп на 40%, а при повышенном «питании» в 6% этот срок снижается более чем наполовину.

В то же время уменьшение напряжения на лампах всего на 8%(до 200-202В) увеличивает «стаж» их работы в 3,5 раза, при 195В он возрастает почти в 5 раз

Разумеется с понижением напряжения, снижается и яркость свечения, но во многих случаях, в частности в служебных помещениях, и в местах общего пользования, это обстоятельство не так уж и важно

Как же снизить напряжение на электролампах? Существуют два простых способа.

Первый-включают последовательно две лампы (рис 1). А какую же лампу взять в качестве дополнительной?. Можно такую же, как и основная. Но тогда обе лампы будут светить слабо.

Лучше всего подбирать лампу так, чтобы мощности ламп отличались в 1,5-2 раза, например 40 и 75 Вт, 60 и 100 Вт и.т.д.

Тогда лампа меньшей мошности будет светиться достаточно ярко, а более мощная слабее, выполняя роль своеобразного балласта, гасящего избыточное напряжение (рис.2.).

На первый взгляд выигрыша нет-ведь приходится использовать сразу две лампы вместо одной. Но вот что показывает простейший расчет; падение напряжения на лампах при последовательном соединении распределяется обратно пропорционально их мощности.

Поэтому при напряжении в сети 220В (возьмем пару ламп на 40 и 75 Вт) на 40- ваттной лампе напряжение будет около 145В, а на её 75-ваттной «партнерше»-чуть больше 75В.

Так как долговечность зависит от величины напряжения, понятно, что менять придется в основном лампу меньшей мощности. Да и та, как показывает практика, в худшем случае служит не менее года.

В обычных условиях за это же время приходится менять от 5 до 8 ламп (имеется в виду ежесуточная работа в течении 12 часов). Как видите, экономия весьма ощутима.

Другой способ-последовательное включение лампы и полупроводникового диода. Благодаря малым размерам его можно установить в конусе выключателя между клеммой и одним из подводящих проводов. При этом варианте происходит едва заметное мерцание ламп (за счет однополупериодического выпрямления переменного тока), а среднее значение напряжения на них составляет около 155В.Теперь о выборе типа диода. Он должен иметь определенный запас по допустимому току и быть рассчитан на напряжение не ниже 400В. Из миниатюрных диодов этому требованию отвечают серии КД150 и КД209. Однако диоды марки КД105 следует применять с лампами, у которых мощность не превышает 40Вт, а диоды КД209 (с любым буквенным индексом)-для совместной работы с 75-ватными осветительными приборами. Разумеется использовать можно и более мощные диоды других типов, но тогда их придется устанавливать вне выключателя. Правильно подобранный диод служит практически неограниченное время. Теперь разберем ещё один вопрос. Как быть тем, если в доме общий выключатель на весь подъезд? В этом случае устанавливают один диод большой мощности. Его крепят на металлическом уголке, привинчивают шурупами к стене рядом с выключателем, и закрывают кожухом с веньтиляционными отверстиями. Рекомендуемые типы диодов: КД202М, Н,Р или С, КД203, Д232-Д234, Д246-248 с любым буквенным индексом. При выборе типа диода помните, что его максимально допустимый рабочий ток (указан в паспорте полупроводникового прибора) на 20-25% должен превышать суммарный ток, потребляемый одновременно всеми лампами, относящимися к данному выключателю. Если диод допускает ток всех лампочек (его нетрудно посчитать разделив общую мощность всех ламп на напряжение сети 220В ) не должен превышать 4А.

Как повышают и понижают напряжение?

Повышение и понижение напряжения осуществляют с помощью трансформаторов.

Трансформатор состоит из двух катушек изолированного провода, намотанных на общий стальной сердечник (рис. 16.4).

На одну катушку (называемую первичной обмоткой) подают переменный ток одного напряжения, а с другой катушки (вторичной обмотки) снимают переменный ток другого напряжения.

Рис. 16.4. Повышающий и понижающий трансформаторы.

Оно сосредоточено в основном внутри стального сердечника, поэтому обе обмотки пронизываются одним и тем же переменным магнитным потоком.

Поэтому вследствие явления электромагнитной индукции в каждом витке каждой обмотки возникает одна и та же ЭДС индукции.

Суммарная ЭДС в каждой из катушек равна сумме ЭДС во всех ее витках, так как витки соединены друг с другом последовательно. Поэтому отношение напряженийина вторичной и первичной обмотках равно отношению числа витков в них:Например, если во вторичной обмотке в 10 раз больше витков, чем в первичной, напряжение во вторичной обмотке будет в 10 раз больше, чем в первичной.

Если напряжение во вторичной обмотке трансформатора больше, чем в первичной, его называют повышающим, а если меньше, то понижающим.

Основными потребителями электроэнергии являются производство и транспорт. На бытовые нужды приходится не более 5-10% всей производимой электроэнергии.

Рис. 16.5. Основные этапы производства, передачи и потребления электроэнергии.

Понижаем постоянное напряжение

При конструировании электроники часто возникает необходимость понижения напряжения имеющегося блока питания. Мы также рассмотрим несколько типовых ситуаций.

Если вы работаете с микроконтроллерами – могли заметить, что некоторые из них работают от 3 Вольт. Найти соответствующие блоки питания бывает непросто, поэтому можно использовать зарядное устройство для телефона. Тогда вам нужно понизить его выход с 5 до 3 Вольт (3,3В). Это можно сделать, если опустить выходное напряжение блока питания путём замены стабилитрона в цепи обратной связи. Вы можете добиться любого напряжения как повышенного, так и пониженного – установив стабилитрон нужного номинала. Определить его можно методом подбора, на схеме ниже он выделен красным эллипсом.

А на плате он выглядит следующим образом:

На следующем видео автор демонстрирует такую переделку, только не на понижение, а на повышение выходных параметров.

На зарядных устройствах более совершенной конструкции используется регулируемый стабилитрон TL431, тогда регулировка возможна заменой резистора или соотношением пары резисторов, в зависимости от схемотехники. На схеме ниже они обозначены красным.

Кроме замены стабилитрона на плате ЗУ, можно опустить напряжение с помощью резистора и стабилитрона – это называется параметрический стабилизатор.

Еще один вариант – установить в разрыв цепи цепочку из диодов. На каждом кремниевом диоде упадёт около 0,6-0,7 Вольт. Так опустить напряжение до нужного уровня можно, набрав нужное количество диодов.

Часто возникает необходимость подключить устройство к бортовой сети автомобиля, оно колеблется от 12 до 14,3-14,7 Вольт. Чтобы понизить напряжение постоянного тока с 12 до 9 Вольт можно использовать линейный стабилизатор типа L7809, а, чтобы опустить с 12 до 5 Вольт – используйте L7805. Или их аналоги ams1117-5.0 или ams1117-9.0 или amsr-7805-nz и подобные на любое нужное напряжение. Схема подключения таких стабилизаторов изображена ниже.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на которых наглядно рассмотрены способы понижения напряжения:

Вот и все наиболее рациональные варианты, позволяющие понизить напряжение постоянного и переменного тока. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Источник



Научный форум dxdy

Вход Регистрация Donate FAQ Правила Поиск

Может ли быть большая сила тока при маленьком напряжении?

А ещё от сопротивления. Закон Ома: