Kādreiz esat domājis, kā elektrība nonāk jūsu mājā, vai pieņemsim, ja strāva ir izslēgta, kā jūs joprojām saņemat elektrību mājās. Patiesībā var būt daudz veidu, kā iegūt maiņstrāvas padevi, faktiski nepaliekot bez elektrības.
4 maiņstrāvas avotu avoti mājās
Maiņstrāvas tīkls: Būtībā pateicoties tā pārraides vienkāršībai un zemām izmaksām, un to ir viegli pārveidot par līdzstrāvu, piegādei mājās priekšroka tiek dota maiņstrāvai. Vai esat kādreiz domājuši, kā darbojas visa šī enerģijas sadales sistēma? Nē?
Ļaujiet man sniegt īsu priekšstatu par visu sistēmu
Jaudas sadales sistēma
Elektroenerģijas sadales pamattīkls sastāv no šādām apakšsadaļām:
- Elektrostacija: Elektrostacija ir vieta, kur tiek ģenerēta 3 fāžu maiņstrāva. 3 fāžu izmantošanas iemesls ir tāds, ka visas fāzes strāvas mēdz viena otru atcelt, saglabājot līdzsvarotu slodzi un var radīt rotējošu magnētisko lauku, ko izmanto elektromotoriem. Spēkstacija parasti sastāv no tvaika turbīnu ģeneratoriem, kas darbojas ar tvaiku, kas iegūts, sadedzinot ogles, eļļu un dabasgāzi, vai no atomelektrostacijām. No ģeneratoriem ģenerētā maiņstrāva tiek pārveidota par augstu spriegumu pie aptuveni 155KV, izmantojot lielus pakāpeniskos transformatorus.
- Pārvades apakšstacijas: Saražotā jauda pie augsta sprieguma 155KV nonāk pārvades apakšstacijās, kas sastāv no pazeminoša transformatora, automātiskajiem slēdžiem un vadības iekārtām un pārveido augstsprieguma maiņstrāvu par zema sprieguma maiņstrāvu 60kV, kas tiek padota pārvades ķēdēm uz strāvas sadales bloks.
- Pārraides bloks: Pārraides bloks sastāv no katriem 3 vadu torņiem, no kuriem katram ir fāze, kā arī ceturtais vads, kas darbojas kā zeme, lai pasargātu no zibens. Parasti pārraides attālums ir aptuveni 400 km.
- Sadales režģis: Tas sastāv no pazeminošiem transformatoriem, kas pārveido ienākošo augstsprieguma 60kV maiņstrāvas padevi līdz 12kV un sadales kopnēm maiņstrāvas pārraidei.
- Pārraides vienības uz mājām: Pārraides bloks sastāv no 3 vadu torņiem, kas katrā fāzē pārnes maiņstrāvu, kā arī sastāv no regulatora bankām, lai novērstu pārejas spriegumos un krānos, lai iegūtu vienfāzes vai 2 fāžu padevi no 3 fāžu padeves.
- Maiņstrāvas bloks māju tuvumā: Maiņstrāvas bloks sastāv no pazeminošiem transformatoriem uz elektriskajiem stabiem, kas samazina maiņstrāvas spriegumu no elektropārvades līnijām līdz normālam maiņstrāvas spriegumam 240 V mājas apgādei. 240 V barošanas blokā ir trīs vadi, ar diviem vadiem, kas katrs pārvadā 120 V pie 180 grādu fāzes starpības, un trešais vads ir neitrāls vai iezemēts.
Saules enerģija: Vēl viens enerģijas iegūšanas avots jūsu mājās ir saules enerģijas izmantošana. Pateicoties tā papildināšanai un pieejamības vienkāršībai, saules enerģija kļūst par vienu no galvenajiem enerģijas avotiem. Saules enerģijas sadale mājās sastāv no šādām sastāvdaļām:
Saules enerģija mājām
- Saules paneļi: Saules bateriju klāsts, kas sastāv no saules baterijām, tiek novietots uz māju jumta tādā virzienā, lai panāktu maksimālu saules gaismu un pārveidotu šo saules gaismu par elektrisko enerģiju.
- Uzlādes kontrolieris: Uzlādes kontroliera uzdevums ir kontrolēt akumulatoru uzlādi, lai nodrošinātu, ka akumulatoros neplūst pārmērīgs līdzstrāvas spriegums. Tas arī nodrošina akumulatora uzlādi, ja akumulatoram tiek iztukšots strāvas avots.
- Baterijas: Gandrīz 12 bateriju komplekts tiek izmantots, lai uzkrātu līdzstrāvas elektroenerģiju no saules baterijām.
- Invertors: To izmanto, lai pārveidotu akumulatoru līdzstrāvas strāvu, lai darbinātu ierīces, kurām to darbībai nepieciešama maiņstrāvas enerģija.
Nepārtraukta barošana: Iepriekšējā punktā mēs uzzinājām par saules enerģijas uzglabāšanu un pēc tam līdzstrāvas pārveidošanu maiņstrāvā, izmantojot invertorus. To pašu var darīt ar maiņstrāvu no tīkla.
Nepārtraukta barošanas sistēma
Normālā režīmā strāvas padeve nāk no maiņstrāvas tīkla un tiek piešķirta slodzēm pēc stabilizatora regulēšanas. Šis maiņstrāvas spriegums tiek pārveidots par līdzstrāvas spriegumu, lai uzlādētu baterijas.
Rezerves režīmā akumulatoros saglabātā līdzstrāvas jauda tiek pārveidota par maiņstrāvu, izmantojot invertorus. Pamata invertors sastāv no transformatora ar centrālo pieskārienu primāro tinumu kopā ar slēdžiem, kas ļauj strāvai caur primārajiem tinumiem ieplūst atpakaļ uz akumulatoru, tādējādi ļaujot radīt maiņstrāvas spriegumu primārajos tinumos. .
Praktisks UPS
Ģeneratori: Rezerves ģenerators mājām darbojas ar dabasgāzi vai dīzeļdegvielu. Tas sastāv no kontroliera, kas uzrauga strāvas padevi no tīkla, izmantojot automātisko pārslēgšanas slēdzi. Strāvas padeves pārtraukuma gadījumā automātiskās pārslēgšanas slēdzis aizver elektrotīkla līnijas un atver ģeneratora elektropārvades līniju. Tādējādi pēc 10 sekunžu pārtraukuma no strāvas padeves pārtraukuma ģenerators sāk darboties un piegādā strāvu sadzīves tehnikai. Kad barošana atgriežas, kontrolieris to jūt un automātiski izslēdz strāvas padevi no ģeneratora un atkal sāk uzraudzīt galveno padevi. Ģenerators ir lētāks un patērē mazāk, taču ir skaļš salīdzinājumā ar invertoriem.
Maiņstrāvas rezerves rezerves ģeneratoru sistēma
Mājās izmantots praktisks ģenerators
Automātiska barošanas avota izvēle mājās
Mēs varam izveidot vienkāršu automātisko vienību, lai izvēlētos kādu no barošanas avotiem. Mums ir nepieciešams pamata mikrokontrolleris, releja draiveris un 4 releji.
Sistēma sastāv no 4 spiedpogām, kas savienotas ar mikrokontrolleru, un katra no tām atspoguļo katra enerģijas avota pieejamības nosacījumu. Mikrokontrolleris attiecīgi virza releja draiveri, lai izvēlētos pareizo releju, kas savienots ar atbilstošo enerģijas avotu.
Bloka diagramma, kas parāda maiņstrāvas padeves automātisko izvēli
Normālā režīmā mikrokontrolleris darbina releja draiveri tā, lai slodze, kas savienota ar barošanas avotu, caur attiecīgo releju. Kad tiek nospiests pirmais spiedpoga, kas apzīmē tīkla padevi, tas norāda uz tīkla padeves kļūmi. Šajā gadījumā mikrokontrolleris ir ieprogrammēts tā, lai loģiski iegūtu lielu ieeju vienā no releja draivera ieejas tapām (savienots ar atbilstošo alternatīvo enerģijas avotu), un releja draiveris attiecīgi izstrādā loģiski zemu signālu pie attiecīgā izejas kontakta. Relejs, kas pievienots šim alternatīvajam strāvas avotam, ir pievienots un ļauj slodzes barošanai. Ja kāda no alternatīvajām barošanas avotiem kopā ar tīkla padevi neizdodas, tiek izvēlēts cits pieejamais avots. Citiem vārdiem sakot, ja tiek nospiesta gan strāvas padeves, gan blakus esošā spiedpoga, alternatīvais barošanas avots atbilst trešajai spiedpogai. LCD var izmantot, lai parādītu slodzes stāvokli.
Fotoattēlu kredīts
