Ar kada susimąstėte, kaip elektra patenka į jūsų namus, ar tarkime, jei maitinimas išjungtas, kaip jūs vis dar gaunate elektrą namuose. Tiesą sakant, gali būti daugybė būdų, kaip gauti kintamosios srovės maitinimą, iš tikrųjų nereikalaujant likti be elektros.
4 kintamosios srovės šaltiniai namuose
Kintamosios srovės tinklas: Iš esmės dėl perdavimo paprastumo ir mažų sąnaudų, todėl ją lengva konvertuoti į nuolatinę srovę, tiekiant namus pirmenybė teikiama kintamajai srovei. Ar kada susimąstėte, kaip veikia visa ši energijos paskirstymo sistema? Ne?
Leiskite pateikti trumpą idėją apie visą sistemą
Elektros paskirstymo sistema
Pagrindinį elektros energijos paskirstymo tinklą sudaro šie poskyriai:
- Elektrinė: Elektrinė yra vieta, kur generuojama 3 fazių kintama energija. 3 fazių naudojimo priežastis yra ta, kad visos fazių srovės yra linkusios panaikinti viena kitą, išlaikydamos subalansuotą apkrovą, ir gali sukurti besisukantį magnetinį lauką, naudojamą elektriniams varikliams. Jėgainę paprastai sudaro garo turbinų generatoriai, kurie dirba garais, gautais deginant anglį, naftą ir gamtines dujas, arba iš atominių elektrinių. Iš generatorių generuojama kintama energija, naudojant didelius pakopinius transformatorius, paverčiama aukšta įtampa, esant maždaug 155 kV įtampai.
- Perdavimo pastotės: Susidariusi galia esant didelei 155 kV įtampai patenka į perdavimo pastotes, kurias sudaro pakopinis transformatorius, automatiniai jungikliai ir valdymo įranga, ir konvertuoja aukštos įtampos kintamosios srovės galią į žemos įtampos 60 kV kintamą įtampą, kuri bus tiekiama į perdavimo grandines į energijos paskirstymo įrenginį.
- Perdavimo blokas: Perdavimo bloką sudaro 3 laidų bokštai, kurių kiekvienas turi fazę, ir ketvirtasis laidas, kuris veikia kaip įžeminimas, apsaugantis nuo žaibo. Paprastai perdavimo atstumas yra apie 400 km.
- Paskirstymo tinklelis: Jį sudaro pakopiniai transformatoriai, konvertuojantys gaunamą aukštos įtampos kintamosios srovės 60 kV įtampą į 12 kV, ir paskirstymo magistralės, skirtos kintamajai srovei perduoti.
- Perdavimo įrenginiai į namus: Perdavimo įrenginį sudaro 3 laidiniai bokštai, kurie perneša kintamosios srovės energiją kiekvienoje fazėje, taip pat susideda iš reguliatorių bankų, kad būtų išvengta įtampos ir čiaupų pereinamųjų procesų, kad būtų gautas vienos fazės arba 2 fazių maitinimas iš 3 fazių maitinimo šaltinio.
- Kintamosios srovės blokas šalia namų: Kintamosios srovės maitinimo blokas susideda iš elektros stulpų pakaitinių transformatorių, kurie sumažina kintamosios srovės įtampą nuo perdavimo linijų iki įprastos 240 V kintamosios įtampos, skirtos namuose. 240 V maitinimo šaltinis yra su trimis laidais, kurių du laidai neša 120 V, esant 180 laipsnių fazių skirtumui, o trečiasis laidas yra neutralus arba įžemintas.
Saulės energija: Kitas energijos šaltinis jūsų namuose yra saulės energijos naudojimas. Dėl jos papildymo ir paprasto prieinamumo saulės energija tampa vienu iš pagrindinių energijos šaltinių. Saulės energijos paskirstymas namuose susideda iš šių komponentų:
Saulės energija namams
- Saulės elementai: Saulės baterijų, sudarytų iš saulės elementų, masyvas ant namų stogo dedamas tokia kryptimi, kad būtų kuo daugiau saulės spindulių ir paverčiama saulės energija.
- Įkrovimo valdiklis: Įkrovimo valdiklio darbas yra kontroliuoti akumuliatorių įkrovimą, siekiant užtikrinti, kad nuolatinė įtampa nepatektų į baterijas. Tai taip pat užtikrina akumuliatoriaus įkrovimą, jei išeikvojama baterijos energija.
- Baterijos: Beveik 12 baterijų rinkinys naudojamas saulės elementų nuolatinei elektros energijai kaupti.
- Inverteris: Jis naudojamas nuolatinės srovės, gaunamos iš akumuliatorių, konvertuoti į reikalingą kintamosios srovės energiją prietaisams, kuriems reikia kintamosios srovės.
Nepertraukiamas maitinimas: Ankstesniame punkte mes sužinojome apie saulės energijos kaupimą ir tada nuolatinės srovės keitimą į kintamą srovę naudojant keitiklius. Tą patį galima padaryti ir dėl kintamosios srovės maitinimo iš tinklo.
Nepertraukiama maitinimo sistema
Įprastu režimu maitinimas gaunamas iš kintamosios srovės maitinimo tinklo ir perduodamas apkrovoms, kai jį reguliuoja stabilizatorius. Ši kintamoji įtampa paverčiama nuolatine įtampa, kad įkrautų baterijas.
Atsarginiu režimu akumuliatoriuose saugoma nuolatinė energija konverteriais paverčiama kintamąja. Pagrindinį keitiklį sudaro transformatorius su centrine pirmine apvija ir jungikliais, leidžiančiais srovei tekėti atgal į akumuliatorių per pirmines apvijas, tokiu būdu sukuriant kintamosios srovės įtampą pirminėse apvijose. .
Praktiškas UPS
Generatoriai: Namų atsarginis generatorius veikia gamtinėmis dujomis arba dyzelinu. Jį sudaro valdiklis, kuris stebi srovės srautą iš maitinimo tinklo per automatinį perdavimo jungiklį. Nutrūkus elektros tiekimui, automatinis perdavimo jungiklis uždaro maitinimo linijas ir atidaro maitinimo liniją iš generatoriaus. Taigi praėjus 10 sekundžių nuo elektros energijos tiekimo nutraukimo, generatorius pradeda veikti ir tiekia energiją buitinei technikai. Grįžus energijai, valdiklis tai pajunta ir automatiškai išjungia generatoriaus maitinimą ir vėl pradeda stebėti pagrindinį maitinimą. Generatorius yra pigesnis ir jo suvartojama mažiau, tačiau jis yra triukšmingas, palyginti su keitikliais.
AC atsarginių generatorių sistema
Praktinis generatorius, naudojamas namuose
Automatinis maitinimo šaltinio pasirinkimas namuose
Mes galime sukurti paprastą automatinį bloką, kad pasirinktume bet kurį iš maitinimo šaltinių. Mums reikia pagrindinio mikrovaldiklio, relės tvarkyklės ir 4 relių.
Sistema susideda iš 4 mygtukų, susietų su mikrovaldikliu, kiekvienas iš jų atspindi kiekvieno maitinimo šaltinio prieinamumo sąlygą. Mikrovaldiklis atitinkamai skatina relės tvarkyklę pasirinkti tinkamą relę, prijungtą prie atitinkamo maitinimo šaltinio.
Blokinė schema, rodanti automatinį kintamosios srovės šaltinio pasirinkimą
Normaliai veikiant, mikrovaldiklis valdo relės tvarkyklę taip, kad apkrova būtų prijungta prie maitinimo tinklo per atitinkamą relę. Kai paspaudžiamas pirmas maitinimo šaltinį rodantis mygtukas, tai rodo maitinimo tinklo gedimą. Šiuo atveju mikrovaldiklis yra užprogramuotas taip, kad būtų suteikta didelė loginė įvestis vienai iš relės tvarkyklės įvesties kaiščių (prijungtų prie atitinkamo alternatyvaus maitinimo šaltinio), o relės tvarkyklė atitinkamai sukuria loginį žemą signalą prie savo atitinkamo išvesties kaiščio. Prie to pakaitinio maitinimo šaltinio prijungta relė yra prijungta ir leidžia maitinti apkrovą. Sugedus bet kuriam alternatyviam maitinimo šaltiniui kartu su maitinimo šaltiniu, pasirenkamas kitas galimas maitinimo šaltinis. Kitaip tariant, jei paspaudžiamas tiek maitinimo šaltinio, tiek gretimas mygtukas, pakaitinis maitinimo šaltinis atitinka trečiąjį mygtuką. LCD ekranas gali būti naudojamas apkrovos būklei parodyti.
Nuotraukų kreditas
