Sept façons de lutter contre les pertes dans les réseaux électriques aériens

Les causes des pertes d'énergie dans les lignes aériennes et les moyens de les gérer, sur la base de l'expérience pratique.

Il est probable que tous ceux qui ont une maison dans le village, vivent dans le secteur privé de la ville ou construisent leur propre maison, au fil du temps, seront confrontés au problème de l'instabilité du réseau électrique. Cela se traduit par de fortes surtensions, des problèmes de protection des appareils électriques pendant les orages, de longues périodes de tension très élevée ou trop basse dans le réseau.

Beaucoup de ces problèmes sont liés aux caractéristiques des lignes électriques aériennes, d'autres au non-respect des règles élémentaires de pose des lignes et de leur maintenance. Malheureusement, dans notre pays, le slogan: "Sauver les noyés est l'œuvre des noyés eux-mêmes" est de plus en plus mis en œuvre. Par conséquent, nous allons essayer d'examiner ces problèmes et comment les résoudre plus en détail.

D'où viennent les pertes dans les réseaux électriques?

Ohm est à blâmer.

Pour ceux qui connaissent la loi d'Ohm, il n'est pas difficile de se rappeler que U = I * R. Cela signifie que la chute de tension dans les fils de la ligne électrique est proportionnelle à sa résistance et au courant qui la traverse. Plus cette baisse est importante, moins la tension dans les prises de courant de votre maison. Par conséquent, la résistance de la ligne électrique doit être réduite. De plus, sa résistance consiste en la résistance des fils directs et de retour - phase et zéro du transformateur du poste à votre domicile.

Puissance réactive incompréhensible.

La deuxième source de perte est puissance réactive ou plutôt charge réactive. Si la charge est purement active, par exemple des lampes à incandescence, des radiateurs électriques, des cuisinières électriques, alors l'énergie est consommée presque complètement (plus de 90% d'efficacité, cos tend à 1). Mais c'est un cas idéal, généralement la charge est capacitive ou inductive. Vraiment cosinus phi La valeur à la consommation est variable dans le temps et a une valeur de 0,3 à 0,8, sauf si des mesures spéciales sont appliquées.

Sous charge réactive, il y a un phénomène d'absorption incomplète d'énergie, sa réflexion sur la charge et la circulation des courants parasites dans les fils. Il en résulte des pertes supplémentaires dans les fils pour le chauffage, les surtensions et les surtensions, entraînant des dysfonctionnements. Par exemple, un moteur électrique asynchrone partiellement chargé d'une scie électrique ou d'une scierie a cos 0,3-0,5. En plus des pertes de chaleur, en présence d'une puissante charge réactive, les compteurs d'électricité «mentent» beaucoup.

On sait d'après les statistiques que, en raison de la puissance réactive non compensée, un consommateur perd jusqu'à 30% d'électricité. Afin d'éliminer ces types de pertes, compensateurs de puissance réactive. De tels dispositifs sont disponibles dans le commerce auprès de l'industrie. De plus, ils proviennent de la version "single-socket", aux appareils installés sur le transformateur de poste.

Loups-garous en pulls molletonnés.

La troisième source de pertes est le vol banal d'électricité. Il semblerait que les organismes chargés de l'application des lois devraient s'en occuper, mais ils n'ont pas de service d'audit énergétique. Par conséquent, le consommateur doit également faire face à la troisième source de pertes, selon la loi, il doit avoir une maison commune ou un compteur général et tout le troupeau paie pour le vol d'un mouton noir.

Estimation des pertes de ligne par un exemple spécifique.

Résistance de ligne R = (ρ * L) / S, où ρ est la résistivité du matériau du fil, L est sa longueur, S est la section transversale. Pour le cuivre, la résistivité est de 0,017 et pour l'aluminium, de 0,028 Ohm * mm2 / m. Le cuivre a presque deux fois moins de pertes, mais il est beaucoup plus lourd et plus cher que l'aluminium, donc les fils en aluminium sont généralement choisis pour les lignes aériennes.

Ainsi, la résistance d'un mètre de fil d'aluminium avec une section transversale de 16 millimètres carrés sera de (0,028 x 1) /16=0,0018 Ohms.Voyons quelles seront les pertes dans une ligne d'une longueur de 500 m, avec une puissance de charge de 5 kW. Puisque le courant passe à travers deux fils, nous doublons la longueur de la ligne, c'est-à-dire 1000 m.

L'intensité du courant à une puissance de 5 kW sera: 5000/220 = 22,7 A. La chute de tension dans la ligne est U = 1000x0,0018x22,7 = 41 V.La tension à la charge est 220-41 = 179 V. C'est déjà moins que la chute de tension autorisée de 15%. À un courant maximum de 63 A, pour lequel ce fil est conçu (14 kW), soit lorsque les voisins les plus proches allument leurs charges, U = 1000x0.0018x63 = 113 V! C'est pourquoi dans ma maison de campagne le soir une ampoule brille à peine!

Façons de gérer les pertes.

Le premier moyen le plus simple de gérer les pertes.

La première méthode est basée sur résistance du fil de terre inférieure. Comme vous le savez, le courant passe par deux fils: zéro et phase. Si l'augmentation de la section du fil de phase est assez chère (le coût du cuivre ou de l'aluminium plus les travaux de démontage et d'installation), alors la résistance du fil neutre peut être réduite tout simplement et à très bon marché.

Cette méthode a été utilisée dès la pose des premières lignes électriques, mais à l'heure actuelle, elle n'est souvent pas utilisée en raison de «l'indifférence» ou du manque de connaissances. Il consiste à remettre à la terre le fil neutre sur chaque pôle de la ligne électrique ou (et) sur chaque charge. Dans ce cas, la résistance de terre entre le zéro du transformateur de sous-station et le zéro consommateur est connectée en parallèle avec la résistance du fil neutre.

Si la mise à la terre est effectuée correctement, c'est-à-dire Comme sa résistance est inférieure à 8 ohms pour un réseau monophasé et inférieure à 4 ohms pour un réseau triphasé, il est possible de réduire significativement (jusqu'à 50%) les pertes dans la ligne.

Le deuxième moyen le plus simple de gérer les pertes.

La deuxième méthode la plus simple est également basée sur réduction de la résistance. Seulement dans ce cas, il est nécessaire de vérifier les deux fils - zéro et phase. Pendant le fonctionnement des lignes aériennes en raison d'une rupture de fil, des endroits d'augmentation de résistance locale se forment - tordre, épissures, etc. Dans le processus de travail dans ces endroits, il y a un échauffement local et une dégradation supplémentaire du fil, menaçant une rupture.

Ces endroits sont visibles la nuit en raison des étincelles et de la lueur. Il est nécessaire de contrôler périodiquement visuellement la ligne électrique et de remplacer ses segments particulièrement mauvais ou la ligne entière.

Pour la réparation, il est préférable d'appliquer câbles SIP autoportants isolés en aluminium. Ils sont appelés autosuffisants, car ne nécessitent pas de câble en acier pour la suspension et ne cassent pas sous le poids de la neige et de la glace. Ces câbles sont durables (durée de vie supérieure à 25 ans), il existe des accessoires spéciaux pour une fixation facile et pratique aux poteaux et aux bâtiments.

La troisième façon de gérer les pertes.

Il est clair que la troisième voie est remplacement de l'ancien "air" par un nouveau.

Des câbles de types SIP-2A, SIP-3, SIP-4 sont en vente. La section du câble est choisie d'au moins 16 millimètres carrés, elle peut faire passer du courant jusqu'à 63 A, ce qui correspond à une puissance de 14 kW avec un réseau monophasé et de 42 kW avec un triphasé. Le câble a une isolation à deux couches et est recouvert d'un plastique spécial qui protège l'isolation des fils du rayonnement solaire. Des exemples de prix pour SIP peuvent être trouvés ici: http://www.eti.su/price/cable/over/over_399.html. Un câble SIP à deux fils coûte 23 roubles. par mètre linéaire.

La quatrième façon de gérer les pertes.

Cette méthode est basée sur l'utilisation de stabilisateurs de tension à l'entrée de la maison ou tout autre objet. De tels stabilisants sont à la fois de type monophasé et triphasé. Ils augmentent le cos et assurent la stabilisation de la tension de sortie à + - 5%, avec une variation de la tension d'entrée + - 30%. Leur plage de puissance peut aller de centaines de watts à des centaines de kW.

Voici quelques sites dédiés aux stabilisants. Cependant, nous notons qu'en raison du déséquilibre de phase et des pertes dans la ligne électrique, la tension à l'entrée du stabilisateur peut descendre en dessous de 150 V. Dans ce cas, la protection intégrée est déclenchée et vous n'avez pas d'autre choix que de réduire vos besoins énergétiques.

La cinquième façon de compenser les pertes d'électricité.

C'est comme ça utilisation de dispositifs de compensation de puissance réactive. Si la charge est inductive, par exemple, divers moteurs électriques, alors ce sont des condensateurs, s'ils sont capacitifs, alors ce sont des inductances spéciales.

La sixième voie - la lutte contre le vol d'électricité.

Selon l'expérience professionnelle, la solution la plus efficace est le retrait compteur électrique du bâtiment et l'installer sur un poteau d'une ligne électrique dans une boîte scellée spéciale. Dans la même boîte, une machine automatique d'introduction avec un dispositif de protection contre l'incendie et des parafoudres est installée.

La septième façon de gérer les pertes.

De cette façon pour réduire les pertes grâce à l'utilisation d'une connexion triphasée. Avec cette connexion, les courants dans chaque phase sont réduits, et donc les pertes dans la ligne peuvent répartir uniformément la charge. C'est l'un des moyens les plus simples et les plus efficaces. Comme on dit: "Classiques du genre".

Conclusions

Si vous souhaitez réduire les pertes d'énergie, auditez d'abord vos réseaux électriques. Si vous-même n'êtes pas en mesure de le faire, de nombreuses organisations sont maintenant prêtes à vous aider pour votre argent. J'espère que les conseils ci-dessus vous aideront à comprendre par où commencer et sur quoi vous efforcer. Tout est en votre pouvoir. Je vous souhaite du succès!