వైర్ మీద శక్తి ప్రసారం

ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ కనీసం మూడు అంశాలను కలిగి ఉంటుంది: ఒక జనరేటర్, ఇది విద్యుత్ శక్తికి మూలం, శక్తిని స్వీకరించేవాడు మరియు జనరేటర్ మరియు రిసీవర్‌ను కనెక్ట్ చేసే వైర్లు.

పవర్ ప్లాంట్లు తరచుగా విద్యుత్ వినియోగించే ప్రదేశానికి దూరంగా ఉంటాయి. పవర్ ప్లాంట్ మరియు శక్తి వినియోగ స్థలం మధ్య ఒక ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్ పదుల మరియు వందల కిలోమీటర్ల వరకు విస్తరించి ఉంది. విద్యుత్ లైన్ యొక్క కండక్టర్లు ఒక విద్యుద్వాహకముతో తయారు చేయబడిన అవాహకాలతో స్తంభాలపై స్థిరంగా ఉంటాయి, చాలా తరచుగా పింగాణీ.

ఎలక్ట్రికల్ గ్రిడ్‌ను రూపొందించే ఓవర్‌హెడ్ లైన్ల సహాయంతో, ఇంధన వినియోగదారులు ఉన్న నివాస మరియు పారిశ్రామిక భవనాలకు విద్యుత్ సరఫరా చేయబడుతుంది. భవనాల లోపల, ఎలక్ట్రికల్ వైరింగ్ ఇన్సులేటెడ్ కాపర్ వైర్లు మరియు కేబుల్స్‌తో తయారు చేయబడింది మరియు దీనిని ఇండోర్ వైరింగ్ అంటారు.

వైర్ల ద్వారా విద్యుత్ ప్రసారం చేయబడినప్పుడు, విద్యుత్ ప్రవాహానికి వైర్ల నిరోధకతకు సంబంధించి అనేక అవాంఛనీయ దృగ్విషయాలు గమనించబడతాయి. ఈ దృగ్విషయాలు ఉన్నాయి వోల్టేజ్ నష్టం, లైన్ విద్యుత్ నష్టాలు, తాపన తీగలు.

లైన్ వోల్టేజ్ నష్టం

కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు, లైన్ రెసిస్టెన్స్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ సృష్టించబడుతుంది. పంక్తి l (మీటర్‌లలో), కండక్టర్ S యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ (చదరపు మిల్లీమీటర్లలో) మరియు వైర్ మెటీరియల్ ρ యొక్క రెసిస్టెన్స్ తెలిసినట్లయితే లైన్ రెసిస్టెన్స్ Rlని లెక్కించవచ్చు:

Rl = ρ (2l / S)

(ఫార్ములా సంఖ్య 2 ను కలిగి ఉంటుంది, ఎందుకంటే రెండు వైర్లను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి).

లైన్ ద్వారా కరెంట్ l ప్రవహిస్తే, ఓం యొక్క చట్టం ప్రకారం ΔUl లైన్‌లోని వోల్టేజ్ డ్రాప్ దీనికి సమానంగా ఉంటుంది: ΔUl = IRl.

లైన్‌లోని కొంత వోల్టేజ్ పోయినందున, లైన్ చివరిలో (రిసీవర్ వద్ద) ఇది ఎల్లప్పుడూ లైన్ ప్రారంభంలో కంటే తక్కువగా ఉంటుంది (జనరేటర్ టెర్మినల్స్ వద్ద కాదు). లైన్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ కారణంగా రిసీవర్ వోల్టేజ్ తగ్గడం రిసీవర్ సాధారణంగా పనిచేయకుండా నిరోధించవచ్చు.

ఉదాహరణకు, జ్వలించే దీపాలు సాధారణంగా 220 V వద్ద కాలిపోతాయని మరియు 220 Vని అందించే జనరేటర్‌కు కనెక్ట్ చేయబడిందని అనుకుందాం. లైన్ పొడవు l = 92 m, వైర్ క్రాస్-సెక్షన్ S = 4 mm2 మరియు రెసిస్టెన్స్ ρ = 0 అని అనుకుందాం. , 0175.

లైన్ నిరోధం: Rl = ρ (2l / S) = 0.0175 (2 x 92) / 4 = 0.8 ఓంలు.

దీపాలు Az = 10 A ద్వారా కరెంట్ వెళితే, అప్పుడు లైన్‌లోని వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఇలా ఉంటుంది: ΔUl = IRl = 10 x 0.8 = 8 V... కాబట్టి, దీపాలలో వోల్టేజ్ జనరేటర్ కంటే 2.4 V తక్కువగా ఉంటుంది. వోల్టేజ్: Ulamps = 220 — 8 = 212 V. దీపములు తగినంతగా వెలిగించబడవు. రిసీవర్ల ద్వారా ప్రవహించే విద్యుత్తులో మార్పు లైన్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్‌లో మార్పుకు కారణమవుతుంది, ఫలితంగా రిసీవర్‌లలో వోల్టేజ్‌లో మార్పు వస్తుంది.

ఈ ఉదాహరణలో దీపాలలో ఒకదానిని ఆపివేయనివ్వండి మరియు లైన్‌లోని కరెంట్ 5 A కి తగ్గుతుంది. ఈ సందర్భంలో, లైన్‌లోని వోల్టేజ్ డ్రాప్ తగ్గుతుంది: ΔUl = IRl = 5 x 0.8 = 4 V.

స్విచ్-ఆన్ దీపంపై, వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది, ఇది దాని ప్రకాశంలో గుర్తించదగిన పెరుగుదలకు కారణమవుతుంది. లైన్‌లోని వోల్టేజ్ డ్రాప్‌లో మార్పు కారణంగా వ్యక్తిగత రిసీవర్‌ను ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేయడం ఇతర రిసీవర్‌ల వోల్టేజ్‌లో మార్పుకు కారణమవుతుందని ఉదాహరణ చూపిస్తుంది. ఈ దృగ్విషయాలు ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లలో తరచుగా గమనించే వోల్టేజ్ హెచ్చుతగ్గులను వివరిస్తాయి.

నెట్‌వర్క్ వోల్టేజ్ విలువపై లైన్ రెసిస్టెన్స్ ప్రభావం సాపేక్ష వోల్టేజ్ నష్టం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. సాధారణ వోల్టేజీకి లైన్‌లోని వోల్టేజ్ డ్రాప్ యొక్క నిష్పత్తి, సాపేక్ష వోల్టేజ్ నష్టం శాతంగా వ్యక్తీకరించబడింది (ΔU% ద్వారా సూచించబడుతుంది), అంటారు:

ΔU% = (ΔUl /U)x100%

ఇప్పటికే ఉన్న ప్రమాణాల ప్రకారం, లైన్ యొక్క కండక్టర్లు తప్పనిసరిగా రూపొందించబడాలి, తద్వారా వోల్టేజ్ నష్టం 5% మించకూడదు మరియు లైటింగ్ లోడ్ కింద 2 - 3% మించకూడదు.

శక్తి నష్టం

జనరేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కొంత విద్యుత్ శక్తి వేడిలోకి వెళుతుంది మరియు సున్నంలో వృధా అవుతుంది, దీని వలన ప్రసరణ ద్వారా వేడి చేయబడుతుంది. ఫలితంగా, రిసీవర్ అందుకున్న శక్తి ఎల్లప్పుడూ జనరేటర్ ఇచ్చిన శక్తి కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అదేవిధంగా, రిసీవర్‌లో వినియోగించే శక్తి ఎల్లప్పుడూ జనరేటర్ ద్వారా అభివృద్ధి చేయబడిన శక్తి కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

లైన్ యొక్క ప్రస్తుత బలం మరియు నిరోధకతను తెలుసుకోవడం ద్వారా లైన్‌లోని విద్యుత్ నష్టాన్ని లెక్కించవచ్చు: Plosses = Az2Rl

పవర్ ట్రాన్స్మిషన్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని వర్గీకరించడానికి, లైన్ సామర్థ్యాన్ని నిర్వచించండి, ఇది జనరేటర్ ద్వారా అభివృద్ధి చేయబడిన శక్తికి రిసీవర్ అందుకున్న శక్తి యొక్క నిష్పత్తిగా అర్థం అవుతుంది.

లైన్‌లోని విద్యుత్ నష్టం మొత్తం ద్వారా జనరేటర్ ద్వారా అభివృద్ధి చేయబడిన శక్తి రిసీవర్ శక్తి కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది కాబట్టి, సామర్థ్యం (గ్రీకు అక్షరం η ద్వారా సూచించబడుతుంది - ఇది) ఇలా లెక్కించబడుతుంది: η = ప్యూస్‌ఫుల్ / (పస్ఫుల్ + ప్లాసెస్)

ఇక్కడ, Ppolzn అనేది రిసీవర్‌లో వినియోగించబడే శక్తి, Ploss అనేది లైన్‌లలో విద్యుత్ నష్టం.

ప్రస్తుత బలం Az = 10 లైన్‌లో పవర్ నష్టం (Rl = 0.8 ohms)తో ముందుగా చర్చించబడిన ఉదాహరణ నుండి:

నష్టం = Az2Rl = 102NS0, 8 = 80 W.

ఉపయోగకరమైన శక్తి P ఉపయోగకరమైన = Ulamps x I = 212x 10 = 2120 W.

సమర్థత η = 2120 / (2120 + 80) = 0.96 (లేదా 96%), అనగా. రిసీవర్లు జనరేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్తులో 96% మాత్రమే పొందుతాయి.

వైర్తో వేడి చేయడం

విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే వేడి కారణంగా వైర్లు మరియు కేబుల్స్ వేడి చేయడం హానికరమైన దృగ్విషయం. ఎలివేటెడ్ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సుదీర్ఘ ఆపరేషన్తో, వైర్లు మరియు కేబుల్స్ యొక్క ఇన్సులేషన్ వయస్సు, పెళుసుగా మారుతుంది మరియు కూలిపోతుంది. ఇన్సులేషన్ యొక్క విధ్వంసం ఆమోదయోగ్యం కాదు, ఇది ఒకదానికొకటి మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్ అని పిలవబడే వైర్ల యొక్క బేర్ భాగాలను సంప్రదించే అవకాశాన్ని సృష్టిస్తుంది.

బహిర్గతమైన తీగలను తాకడం వల్ల విద్యుత్ షాక్‌కు గురవుతారు. చివరగా, వైర్ యొక్క అధిక వేడి దాని ఇన్సులేషన్ను మండించగలదు మరియు అగ్నిని కలిగిస్తుంది.

తాపన అనుమతించదగిన విలువను మించలేదని నిర్ధారించడానికి, మీరు వైర్ యొక్క సరైన క్రాస్-సెక్షన్ని ఎంచుకోవాలి. ఎక్కువ కరెంట్, ఎక్కువ క్రాస్-సెక్షన్ వైర్ కలిగి ఉండాలి, ఎందుకంటే క్రాస్-సెక్షన్ పెరిగేకొద్దీ, నిరోధకత తగ్గుతుంది మరియు తదనుగుణంగా, ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడి మొత్తం తగ్గుతుంది.

హీటింగ్ వైర్ల యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ ఎంపిక అనేది ఆమోదయోగ్యంకాని వేడెక్కడం.vaని కలిగించకుండా వైర్ ద్వారా ఎంత కరెంట్ పాస్ చేయగలదో చూపించే పట్టికల ప్రకారం నిర్వహించబడుతుంది. కొన్నిసార్లు అవి అనుమతించదగిన కరెంట్ సాంద్రతను సూచిస్తాయి, అంటే వైర్ యొక్క క్రాస్ సెక్షన్ యొక్క చదరపు మిల్లీమీటర్‌కు కరెంట్ మొత్తం.

ప్రస్తుత సాంద్రత Ј కండక్టర్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ (చదరపు మిల్లీమీటర్లలో) ద్వారా విభజించబడిన కరెంట్ (ఆంపియర్లలో) యొక్క బలానికి సమానం: Ј = I / S а / mm2

అనుమతించదగిన ప్రస్తుత సాంద్రతను తెలుసుకోవడం అదనంగా, మీరు అవసరమైన కండక్టర్ విభాగాన్ని కనుగొనవచ్చు: S = I /Јadop

అంతర్గత వైరింగ్ కోసం, అనుమతించదగిన ప్రస్తుత సాంద్రత సగటు 6A/mm2.

ఒక ఉదాహరణ. వైర్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ని గుర్తించడం అవసరం, అది గుండా వెళుతున్న కరెంట్ I = 15Aకి సమానంగా ఉండాలి మరియు అనుమతించదగిన ప్రస్తుత సాంద్రత Јadop - 6Аmm2.

నిర్ణయం. అవసరమైన వైర్ క్రాస్-సెక్షన్ S = I /Јadop = 15/6 = 2.5 mm2