Практически каждый, кто живет в частном доме, на даче или в деревне время от времени сталкивается с проблемой защиты и эксплуатации электроприборов в условиях сильных скачков напряжения в электросети.

Часть этих проблем обусловлена спецификой работы воздушных ЛЭП, часть – с нарушением правил и норм прокладки и эксплуатации электросети. Так или иначе, во многих случаях бороться с этими проблемами приходится самим потребителям. Поэтому мы решили рассказать о причинах, а в следующей части статьи - и о доступных методах борьбы с подобными проблемами.

Причины потерь:

Увеличенное сопротивление линии

Закон Ома показывает, что падение напряжения в электросети напрямую связано с увеличением сопротивления. Поэтому при пониженном напряжении на протяжении длительного периода времени необходимо снижать сопротивление ЛЭП. Оно складывается из сопротивления фазного провода и нуля от подстанции до непосредственно потребителя.

Проблемы с реактивной нагрузкой

Еще одной возможной причиной потерь является реактивная нагрузка. Если нагрузка только активная, например, источники освещения, обогреватель, электроплита, то энергию подобные приборы потребляют почти всю (кпд составляет > 90%). Однако гораздо чаще имеет место неполное потребление электроэнергии, образование паразитных токов в электропроводке. То есть, нагрузка является реактивной. В этом случае возникают дополнительные потери тока из-за нагрева, скачков напряжения и тока. По данным статистики, из-за некомпенсированной реактивной нагрузки бытовой потребитель теряет в среднем до 30% энергии. Для борьбы с этими потерями используются компенсаторы реактивной мощности, которые в большом количестве представлены сейчас на рынке электроприборов.

Воровство

Следующим источником потерь энергии является самое простое воровство. Конечно, этим должны заниматься и занимаются соответствующие государственные органы, но проводить энергоаудит они могут далеко не всегда. Поэтому и здесь решать проблему приходиться самим потребителям

Метод оценки потерь на примере

Активное сопротивление ЛЭП можно вычислить по формуле R=(L*p)/ S, где L – длина провода, p – его удельное сопротивление, а S – поперечное сечение. Удельное сопротивление меди и алюминия - 0,017 и 0,028 Ом*кв.мм/м соответственно. Как видно, p алюминия гораздо выше, однако алюминий также легче и дешевле меди, поэтому для строительства воздушных ЛЭП как правило используют именно алюминиевые провода, например, неизолированные провода СИП.

.

Предположим, что мы имеем дело с алюминиевым проводом, поперечное сечение которого составляет 20 мм2. Удельное сопротивление такого провода будет (0.028 х 1)/24=0.0014 Ом. Рассчитаем теперь потери в линии длиной 600 метров, с нагрузкой 4 кВт. Так как в линии проложены два провода, то расчетную длину линии увеличиваем вдвое – 1200 метров.

Сила тока при нашей мощности составит 4000/220=18,2 А.

Падение напряжения составит U=1200х0.0014х18.2=31 В. Напряжение на нагрузке 220-31=189 В.