Как повысить напряжение подстанции

Как повысить напряжение в трехфазной в сети

Как повысить напряжение в сети в домашних условиях: методы получения 380В из 220В

Сегодня в бытовых условиях всё чаще можно встретить напряжение, равняющееся 220 Вольт. Такое напряжение можно получить, подключая потребитель энергии к фазе и нулю, его называют фазным.

Обычно данное напряжение подаётся от трансформатора на подстанции.

В повседневной жизни можно встретиться с необходимостью подключения устройства, рассчитанного на большее напряжение. Например, Вам может понадобиться асинхронный трёхфазный двигатель, которому для работы нужно 380 В.

Устройство можно подключить к фазной электросети, но в этом случае двигатель может работать не слишком хорошо, его КПД будет значительно снижен. Можно ли повысить напряжение, расскажем в нашей статье.

Ключевые моменты

В сети с трехфазной, данные фазы обладают сдвигом в сто двадцать градусов. Если в трёхфазной сети нужно повысить номинальное значение напряжения, сделать это можно с помощью обычного трансформатора повышения.

Мы же говорим о том, чтобы не просто повысить количество Вольт, а из однофазной получить сеть трехфазную.

Есть несколько основных вариантов, позволяющие повысить эту операцию:

Инвертор. Это электронный преобразователь, который может помочь решить проблемы с тем, чтобы повысить напряжение.
Подключить две дополнительные фазы.
Использование трансформатора трехфазного. Обратите внимание, что мощность в этом случае скорее всего снизится.

Проверьте, возможно, Вы можете подключить устройство к сети на одну фазу, не потеряв при этом мощность. Чтобы понять, обладаете ли Вы такой возможность, рассмотрите таблички на двигателе.

Некоторым устройствам необходим конденсатор для запуска, но они рассчитаны на работу в электросети как с двумя, так и с тремя фазами. Некоторые умельцы могут отыскать концы обмотки, изменяя её, но это довольно трудоёмкий процесс.

Как повысить с 220 до 380

Подробнее расскажем обо всех способах, с помощью которых Вы можете изменить напряженность в сети до нужных значений.

С помощью инвертора

Данное устройство является преобразователем напряжения, имеющим в своей конструкции несколько блоков. Этот прибор выпрямляет напряжение на одну фазу, чтобы преобразовать его в переменное напряжение с нужными значением частоты.

В цепи с этим прибором может быть самое разное количество фаз, но для нормальной работы лучше всего использовать три фазы со сдвигом в сто двадцать градусов. Некоторые делают инверторы своими руками, но для этого нужно потратить много времени и сил.

Проще купить инвертор, поскольку сегодня можно найти самые разные модели с разными характеристиками.

Прибор удобен не только тем, что образует сеть из однофазной в трёхфазную с повышенным напряжением, но и обладает повышенной защитой потребителя энергии. Двигатель будет защищён:

От скачков напряжения;
От перегрузки;
От короткого замыкания;
От перегревов.

Если использовать три фазы

Чтобы задействовать данный способ, нужно утвердить его выполнение у вашей компанией энергоснабжения. Это необходимо, поскольку в этом варианте нужно будет подключить две дополнительные фазы из щитка.

По сути, в этом способе однофазная сеть не переделывается, а просто подключается иным способом.

Для правильного подключение понадобится удлинитель на три фазы, а при согласовании с компанией энергоснабжения можно правильно подключить сеть от счётчика.

С помощью трёхфазного трансформатора

Подобрав трансформатор нужной мощности, Вы можете легко преобразовать сеть до нужного количества Вольт. Обычно трансформаторы заранее оснащены обмотками в треугольник или звезду.

Напряжение из сети подключают к 2-м фазам обмотки, в то время как оставшуюся фазу выводят через конденсатор. Ёмкость рассчитывается в соотношении 7 микрофарад на 100 Ватт. При этом заданное значение в конденсаторе должно быть не меньше 400 Вольт.

Нужно учитывать, что данный прибор нельзя подключать без нагрузки. Мощность двигателя всё равно будет меньше необходимой, снизится и коэффициент полезного действия.

Конечно, можно выполнить преобразование электродвигателем, а не трансформатором, получив три фазы на выходе, но величина при этом не изменится, а останется, как и в сети, равной 220 Вольт.

Исходя из приведённой выше информации можно сделать вывод: повышать лучше всего используя преобразователь.

С помощью хорошего и качественного инвертора можно легко добиться нужного значения мощности, при этом такие устройства работают долго и надёжно.

Конечно, Вы можете создать систему с генератором и двигателем. С помощью синхронного генератора и приводного механизма можно повысить, но это сложный процесс, к тому же неизвестно, как долго проработает такая система.

Это основные способы изменения вольтажа! Воспользуйтесь инвертором, чтобы повысить напряженность в сети до нужных Вам значений.

Низкое напряжение из-за деревенского трансформатора. Что делать?

Такое случается сплошь и рядом. В дачных поселках и деревнях напряжение в сети днем не превышает 140-160 В, в лучшем случае 180 В, да и то глухой ночью. Из-за низкого напряжения в сети в загородном доме горит бытовая техника с электродвигателями. Водяной насос в скважине не выдавливает воду. Чиновники Энергосбыта отмахиваются от обращений, не желая разбираться с проблемой низкого напряжения в конкретном доме поселка.

Проблемы с подстанцией и линиями

Первое, что приходит в голову, — в низком напряжении сети виноват понижающий трансформатор, к которому подключено несколько поселков, разросшихся в последнее время из-за активно строящихся загородных кооперативов. Первым признаком «немощного» трансформатора является просадка до низких значений 140-160 В вечером, и нормальное напряжение 190-220 В ночью.

Нередко причиной низкого напряжения в загородных домах становятся дешевые сталь-алюминиевые провода АС-16, которыми проброшены линии по территории поселка. Тем более что сечение кабеля, проложенного несколько десятков лет назад, рассчитывалось без учета кратного увеличения потребления электроэнергии в загородных апартаментах новых дачников. На тонких проводах с увеличением токовой нагрузки напряжение падает сильнее. Раскачать Энергосбыт на замену линии от трансформатора до потребителя – дело нереальное, а поднять сообщество владельцев загородных особняков на покупку СИП кабеля и вовсе безнадежное.

Что делать с низким напряжением

Если действительно виноват трансформатор, то ситуация становится критической. Даже если Энергосбыт заменит старые советские линии дешевым китайским кабелем, ситуация в корне не изменится. Низкое напряжение все так же будет убивать бытовую технику и электроприборы.

Решить проблему можно несколькими способами:

Выпросить у Энергосбыта разрешение на подключение загородного дома к трехфазной сети и установить переключатель фаз;
Установить мощный стабилизатор;
На вводе в дом поставить повышающий трансформатор.

Читайте также: Gsm контроль напряжения 220 в

Как вариант, можно установить стабилизаторы на несколько групп потребителей внутри дома, но их эффективность несколько ниже, а общая стоимость аппаратуры получается выше. Например, для компьютера достаточно будет установить стабилизатор на 500 Вт, а для стиральной машины или холодильника придется поднимать с помощью аппаратов мощностью 3 кВт и 1,5 кВт соответственно.

Поднятие низкого напряжения переключением фаз

Если в загородном доме подведено трехфазное электроснабжение, то появляется возможность использовать ту пару «ноль-фаза», на которой напряжение близко к нормальной величине. Реализовать переподключение можно с помощью автоматического переключателя. Переброска фаз вручную, как это нередко делают электрики по просьбе владельцев загородных домов, реальной перспективы не имеет, так как переходить с пары с низким напряжением на повышенное придется постоянно.

Сложнее всего будет получить разрешение Энергосбыта на три фазы. Без него любые эксперименты по поиску и подключению пары чреваты крупными штрафами.

Установка стабилизатора

Вполне реально поднять низкое напряжение с 140 В до 220 с помощью аппарата глубокой стабилизации. Единственный минус заключается в том, что подобное решение — это первое, что приходит на ум, поэтому ближайшие соседи, владельцы загородных особняков, уже наверняка установили подобные приборы. По мере увеличения количества стабилизаторов сеть будет проседать до более низких значений, а значит, в какой-то момент дело закончится аварией на ЛЭП.

Если же в поселке это первый эксперимент, то, конечно же, есть смысл ставить стабилизатор напряжения. Для этого необходимо заменить кабель на вводе в дом на более подходящий. После включения стабилизатора и выравнивания низкого напряжения нагрузка на алюминиевый кабель возрастает, металл и изоляция сильно нагреваются, вплоть до появления запаха.

К сведению! Мощность стабилизатора выбирают в пределах 10-12 кВт при общем максимальном потреблении 4-5 кВт.

Стоит такое удовольствие от 600 долл.

Повышающий трансформатор

Подобные рецепты вытягивания потенциала опасны непредсказуемостью. Да, установленный на вводе повышающий трансформатор может поднять значения со 140 В до 200-220 В. Схема будет работать до тех пор, пока в сети сохраняется стабильно низкое напряжение. Как только в розетке потенциал прыгает хотя бы до 180-200 В, обычно это происходит зимой, в доме выгорает часть электроприборов.

Иногда причиной выгорания становится сосед по загородному поселку, надумавший поэкспериментировать у себя во дворе с самодельной электросваркой.

Что делать

Решать проблему за счет Энергосбыта. Избавляться от проблемы придется всем сообществом, возможно, с помощью судебного решения на основании заключенного договора об услугах поставки электроэнергии. Тогда или Энергосбыт приведет в порядок сети, или появятся средства с на покупку и установку промежуточного трансформатора.

Решил в доме проблему с низким напряжением. Три фазы = три стабилизатора (5кВт).

Идет третий год, как наша семья переехала из городской квартиры на ПМЖ в загородный дом. Жизнь за городом всем прекрасна: свежий воздух, простор, участок с изумрудным газоном, своя клубника, но и недостатков хватает.

Заметил, каждую зиму у нас возникают одни и те же проблемы с электричеством — напряжение ощутимо просаживается. Напомню, к дому подведены три фазы, с разрешенной мощность 15кВт. Подключен газ, для отопления не используем электричество, но очевидно очень многие в нашем поселке обогревают свое жилище именно электричеством, отсюда все проблемы. Каждый год подключают новые дома, поселок растет, а электросети никто не модифицирует.

В летний сезон напряжение держится стабильно на уровне 220-230 В, но уже в сентябре опускается до 200 В, а сейчас (ноябрь) «просадка» до 180 В в порядке вещей, причем на всех фазах. Конечно, куда нужно жалобы написаны, надеемся электросети выполнят свои обещания и устранят проблемы, но жить то как-то нужно сейчас.

В прошлую зиму у нас возникли проблемы с посудомойкой и микроволновкой, при напряжении ниже 200 В они переставали работать, а они в процессе работы просто отключались. Решил вопрос полумерой — переключил эти потребители на одну фазу и подключил стабилизатор Ресанта на 5 кВт, остальное работало напрямую.

Проблема была решена, больше ничего не отключалось. Тогда не стал ставить на все три фазы, потому что это не очень дешево, да и «просадки» ниже 200В были не частые.

Но, к сожалению становится только хуже, сейчас (ноябрь 2020) стабильно на всех фазах 186-190 В, настроили новых домов, наподключали потребителей и еще не ясно сколько воруют «мимо кассы».

Сейчас даже лампы стали тусклее светить, некоторые моргают, усилитель звука при пониженном напряжение издает фон в колонках, надоело все окончательно.

На важных потребителях уже давно установил ИБП, но нужно решить задачу глобальнее.

Покупаю еще две «Ресанты» на оставшиеся фазы. Некоторые, в комментариях к прошлым статьям, не рекомендовали использовать Ресанту, дескать ненадежные они, у кого-то чуть ли не пламя пошло из него. У меня проработал год без нареканий, только положительные впечатления, так что беру такие же две.

За год средняя цена увеличилась на 1000р за штуку, уже давно перестал удивляться.

Проверил комплектацию и внешний вид. Этот аппарат подходит для домашнего использования. Фото из инструкции:

Как поднять напряжение в сети до 220 в частном доме

Морозной зимой сельским жителям много хлопот доставляет обогрев своих жилищ. Тем же, кто отказался от печного отопления, проблему, как будто специально, создает заниженный уровень поступающей электроэнергии.

Да и в многоэтажных зданиях многочисленных городских поселков жители страдают от плохого электричества. Вот люди и задаются вопросом: Как повысить напряжение в сети до 220 в частном доме с наименьшими затратами и почему энергоснабжающие организации не качественно выполняют свои обязанности?

Предлагаю рассмотреть его объективно с точки зрения потребителя и поставщика. Решение проблем лучше искать совместными усилиями на основе компромисса.

Электрические районные сети: где искать потери напряжения

Рекомендую обратить внимание на три вопроса:

Работу трансформаторной подстанции.
Состояние линии электропередач.
Равномерность распределения нагрузки по фазам.

Виды трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ: простая оценка по внешнему виду

Электроэнергия от промышленных генераторов к нам в жилой дом поступает по линиям электропередач через трансформаторные подстанции. На них напряжение с 10 или 6 киловольт снижается до 0,4.

Читайте также: Кабель емкостью 10мкф включен в сеть с напряжением 6 6кв

Конструкция ТП должна пройти реконструкцию с заменой изношенного оборудования, отвечать современным требованиям надежности и безопасности.

В этом случае вам просто уже повезло. Если воздушная ЛЭП 380 вольт идет от подобной модульной подстанции, то она обладает резервом мощности.

Однако довольно часто еще можно встретить старые конструкции ТП, введенные в работу в советское время.

Нельзя сказать, что они выработали свой ресурс и не пригодны к работе. Просто надо понять, что сейчас сильно изменились условия их эксплуатации. Они уже не справляются нормально с современными, сильно возросшими нагрузками.

Их резерв мощности был рассчитан на энергоснабжение групп потребителей в частных домах, подключенных к бытовой проводке, собранной алюминиевыми жилами 2,5 мм кв. Сила тока тогда практически никогда не превышала 16 ампер, что соответствовало примерно 3 киловаттам.

С тех пор многое изменилось. Даже простой электрочайник потребляет 2 кВт. А ведь еще есть различные отопители и нагреватели, стиральные машины, микроволновки, бытовой инструмент. У многих мастеров работают насосы, станки, сварка.

Все эти потребители вместе сильно нагружают старые трансформаторные подстанции: их мощности не хватает на обеспечение полноценного питания подключенных нагрузок.

Воздушная линия электропередач: влияние конструкции на качество электроснабжения

Закон Ома определяет, что падение напряжения на участке воздушной линии электропередач от трансформаторной подстанции до конечного потребителя зависит от силы тока и величины сопротивления проводов.

На последний параметр влияют протяженность токопроводящей магистрали и конструкция проводников:

тип металлических жил;
общее поперечное сечение провода;
качество контактных соединений в местах стыковок — переходное сопротивление.

Чем длиннее магистраль от трансформаторной подстанции до последнего потребителя, тем больше проблем возникает у энергоснабжающей организации, да и жителей дальних домов.

Существующие нормативы ПУЭ определяют, что уровень напряжения в однофазной сети должен укладываться в предел 207÷253 вольта. Для обеспечения этого условия на ТП предусмотрена возможность его оперативного регулирования.

Обычно им пользуются для переключения режимов работы при смене сезонов: зимний период связан с большим энергопотреблением. Он требует завышать выходной уровень сети 0,4 на трансформаторной подстанции.

Длинные воздушные линии и возросшее количество мощных потребителей приводят к тому, что у владельцев домов, запитанных около ТП, напряжение находится на максимуме предела регулирования и поднимать его уже нельзя, а на самых удаленных потребителях падает ниже допустимого уровня вплоть до 180 вольт, а то и ниже.

В этой ситуации поставщик энергии быстро решить вопрос не сможет. Ему необходимо:

полностью менять оборудование трансформаторной подстанции;
или строить новые линии электроснабжения;
либо решать одновременно все задачи.

Нам следует понимать, что они энергозатратны, не дешевы, требуют приложения больших усилий и материальных средств.

Как устроена старая ВЛ

За основу передачи энергии раньше массово использовали алюминиевые провода со стальным сердечником. Их так и называли: АС. Кстати, производство алюминиево-стальных проводов различных типов существует до сих пор.

В сельской местности применяется провод АС с сечением 16 мм квадратных, как наиболее бюджетный вариант. Его небольшой диаметр при значительной длине и наличии стальной жилы создает довольно высокое электрическое сопротивление.

Ухудшает его еще способ соединения раскатки провода на составляющие проволоки и скрутку их в единый узел. Хорошо, если он выполняется с обжатием в гильзе. А ведь его могут сделать и на скорую руку.

Косвенным признаком вины алюминиевых проводов является характерное снижение напряжения вечером и нормальная величина ночью, когда большая часть нагрузки снята.

Модернизация ВЛ кабелем СИП

Современная конструкция воздушного кабеля сделана для обеспечения минимальных потерь напряжения. У них используется улучшенная технология сборки и повышенная проводимость токопроводящих жил. Каждая из фаз покрыта слоем светостойкой ПВХ изоляции, что разрешает скручивать их единой магистралью.

Кабель СИП монтируется по специальной технологии, обеспечивающей минимальные потери напряжения при транспортировке по нему электрической энергии.

Распределение нагрузки по фазам: как просто определить дисбаланс

Идеальное трехфазное напряжение создается генераторами на холостом ходу.

Его схему и диаграмму удобно представлять векторной формой в виде равностороннего треугольника. Между вершинами A, B и C создается линейное напряжение 380, а относительно нуля и вершин — фазное.

Это напряжение 220 поступает к нам в жилой дом и ко всем потребителям. К нему каждый владелец по своему усмотрению подключает нагрузку. Процесс этот носит чисто случайный характер на всем протяжении питающей ЛЭП.

Если какая-то фаза станет перегруженной (течет больший ток), то на ней может произойти посадка напряжения. Точка рабочего нуля в треугольнике смещается из центра, меняются разности двух других фазных потенциалов.

На этот процесс снабжающая организация реагировать практически не может. Она влияет на него на стадии проекта и очень редко переключает потребителей при эксплуатации.

Электрические замеры под напряжением на ВЛ около дома способны дать объективную оценку качества напряжения. Но делать их могут только подготовленные бригады электриков с соблюдением ряда организационных и технических мероприятий.

Причина низкого напряжения довольно часто может быть создана по вине владельца здания.

Электропроводка в частном доме: скрытые ошибки монтажа, создающие проблемы

Внимание: зона ответственности снабжающей организации заканчивается на ответвительной опоре! Схема подключения к ней, кабель ввода в дом и весь внутренний монтаж лежат на совести частного владельца.

Поэтому вначале надо обращать внимание на состояние качества уличной проводки, а затем — внутридомовой.

Контакты на улице

Ввод в здание и подключение к счетчику делают бригады электриков от поставщика и энергосбыта. От качества их работы может пострадать хозяин дома. Ему следует контролировать состояние проводов и создаваемых контактов.

Обычная скрутка алюминиевых жил на воздухе покрывается слоем окислов и ухудшает переходное сопротивление. Это место начинает больше греться и сильнее окисляться. Процесс со временем нарастает, хотя визуально может быть не заметен.

Естественный обдув воздухом и длина открытого провода его маскируют, но не останавливают. Увеличенное переходное сопротивление такого контакта — причина потери напряжения на нем.

Подключение ответвления специальными зажимами с нарушениями технологии — тоже возможная причина плохого контакта.

Если на нем образовались трещины, сколы, потемнения и другие дефекты, то они явно свидетельствуют об увеличенном переходном сопротивлении, потерях энергии.

Читайте также: Стабилизатор напряжения однофазный топ

Контакты вводного автомата

Подключение силового провода к автоматическому выключателю на вводе часто требует использования специальных переходников с созданием надежного ужима. Халатная работа сразу может не сказаться, но со временем проявиться.

Переходное сопротивление контактов владелец может проверить созданием электропроводке режима максимальной нагрузки на некоторое время. Сразу потребуется проконтролировать их нагрев. Проводя визуальный осмотр, следует обращать внимание на потемнение корпуса защитного модуля, состояние изоляции.

Внутри дома возможны и другие причины, ведущие к снижению уровня электричества.

Общие организационные вопросы: что обсуждать с поставщиком электроэнергии

Приступать к обсуждению возникших проблем следует только после того, как окончательно стало ясно, что у владельца здания все выполнено надежно и его вины нет.

Это же должны подтвердить соседи, у которых не решены аналогичные вопросы. Действовать лучше сообща. Обращаться следует в различные инстанции власти с письменными заявлениями, но начать необходимо с поставщика. Он в первую очередь должен обеспечить качество подводимой электроэнергии.

Однако, как показано выше, этот процесс, скорее всего, растянется на длительный срок. Владельцу дома до его решения придется принимать самостоятельные меры.

Как повысить напряжение в сети: 2 подхода

Решить вопрос можно своими руками или приобрести специальное промышленное оборудование.

Как повысить напряжение: бюджетные варианты от бывалого

Способ №1: старый стабилизатор от черно-белого телевизора

Кинескопные ламповые модели телевизоров в советское время потребляли много электроэнергии, порядка 400 ватт. Им требовалось стабилизированное питание.

Для них многочисленные заводы массово выпускали различные модели стабилизаторов напряжения. Со временем необходимость в них пропала и они попали к мастерам в кладовки, а кто-то просто выбросил, хотя надежность и работоспособность этих устройств сохранилась и по сей день.

Использовать такой старый стабилизатор вполне допустимо, но, стоит обратить внимание на его выходную мощность. Питать через него лучше какой-то один бытовой прибор с электродвигателем.

Если имеются два одинаковых стабилизатора, то их можно объединить и подключить более высокую нагрузку.

Способ №2: понижающий трансформатор

Подойдет любая модель от старого ненужного зарядного устройства автомобильных аккумуляторов или самодельная конструкция. Показываю на примере трансформатора 220/12-36 вольт. Его номинальная мощность 315 вольт-ампер.

На правой части картинки показаны выходные цепи со снятым корпусом. Подобных зарядных было выпущено очень много. Из них можно выцепить схему электроники. Она не нужна.

Далее поступаем очень просто. Собираем схему увеличения напряжения, когда первичная обмотка работает, как обычно, а вторичка добавляет свои вольты к питанию прибора.

С научной точки зрения необходимо выполнять фазировку, а на ее основе ставить перемычку между обмотками, которая позволит сделать вольт-добавку. Предлагаю более простой вариант:

Соединяем перемычкой произвольно одну клемму входной цепи с любой выходной, действуя по принципу: «мне повезет».
Включаем трансформатор в сеть обмоткой 220 и замеряем сигнал на его выходе вольтметром.
Если он увеличился, то удача нам улыбнулась и все получилось.
Когда напряжение снизилось, то это значит, что мы собрали схему понижения и требуется переключить перемычку на одной из клемм входа или выхода.

Если отсутствует трансформатор заводского исполнения, то его не так уж сложно намотать своими руками на подходящем магнитопроводе. Можно использовать даже статор от сгоревшего асинхронного двигателя.

Методику расчета и сборки описывать не буду. Она довольно подробно изложена в этой статье про трансформаторный паяльник Момент. Что будет не понятно — спрашивайте. Я помог уже многим читателям в этом вопросе.

Чтобы не допустить перегрева добавочного ТН, достаточно правильно подобрать к нему предохранитель, контролировать и ограничивать время работы при максимальных нагрузках.

Способ №3: стабилизатор напряжения своими руками

Любителям мастерить предлагаю собрать относительно не сложную электронную схему на трансформаторе с тремя обмотками, работающими по принципу приведенной выше вольт-добавки понижающего трансформатора.

Предлагаемый стабилизатор напряжения своими руками нормально справляется со стабилизацией электроэнергии для нагрузок 1,5 кВт при уровне сети 200 вольт и 700 ватт при снижении до 180В. Работает он автоматически.

Компаратор имеет 4 ступени настройки порогов срабатывания. Переключение обмоток осуществляют контакты реле РП-21 постоянного тока с напряжением 24 вольта. Их можно заменить аналогами, но обращайте внимание на коммутационную способность контактов. Иначе они сгорят.

Марки и номиналы компонентов электронной базы показаны на схеме. Однако, проще купить такой прибор промышленного изготовления.

Стабилизатор напряжения для частного дома: на какие характеристики обращать внимание

Индуктивная нагрузка

Выбирать модель стабилизатора следует под конкретные нужды его эксплуатации. Необходимо учесть, что пусковые токи электродвигателей превышают в два-три раза номинальную величину нагрузки.

Мощность источника должна их надежно перекрывать. Особенно важно выполнять это требование для электродвигателей насосов различных жидкостей и компрессоров, начинающих свой запуск под нагрузкой рабочей среды, а не раскручивающихся на холостом режиме.

Способы регулирования

Стабилизаторы напряжения работают по принципу автотрансформатора и построены по одной из двух схем:

ступенчатого переключения дополнительных обмоток релейными или полупроводниковыми ключами;
плавного регулирования выходной величины за счет перемещения сервопривода по принципу работы ЛАТР.

В первом случае на автотрансформаторе создаются отпайки. Их количество влияет на величину ступени регулирования напряжения. Коммутации происходят по командам от электронного блока тиристорами или симисторами.

Стабилизатор с сервоприводом плавнее переключает напряжение движением угольных электродов по виткам автотрансформатора.

Стабилизаторы напряжения изготавливают для работы с трехфазной и однофазной нагрузкой. Однако при их выборе надо хорошо представлять условия их эксплуатации.

Особенности трехфазного питания

В доме с таким электроснабжением на вводе лучше устанавливать 3 однофазных устройства на каждую фазу отдельно. Любой из них будет нормально выравнивать напряжение при разных нагрузках намного лучше, чем один общий.

Трехфазные электродвигатели и трансформаторы подключают через соответствующие 3-х фазные стабилизаторы. Они больше приспособлены к симметричным нагрузкам.

Режим Bypass

Полезной функцией прибора является возможность транзита электроэнергии, минуя орган стабилизации.

Видеоролик владельца Voltra BY «Как выбрать стабилизатор для дома» поможет вам определиться с поиском подходящей конструкции. Рекомендую посмотреть.

Если же у вас еще остались вопросы и не ясно, как повысить напряжение в сети до 220 в частном доме, то спрашивайте. Постараюсь помочь.

Напряжение
Реле
Трансформатор

Что такое рекуперация на электровозе
Чем отличается электровоз от тепловоза
Чем глушитель отличается от резонатора
Стойки стабилизатора как определить неисправность
Стабилизатор поперечной устойчивости как работает

Как повысить переменное и постоянное напряжение?

В быту и на производстве широко используются электрические и электронные приборы различного назначения. Необходимое условие их функционирования — подключение к электрической сети или иному источнику электрической энергии. Из соображений упрощения создания и последующей эксплуатации сети или источника целесообразно, чтобы выходное напряжение имело определенное значение. Например 220 В бытовой сети переменного тока и 12 В автомобильной сети постоянного тока.

На практике применяются сети как постоянного, так и переменного тока. Например, бытовая 220-вольтовая сеть функционирует на переменном токе, а бортовая автомобильная сеть использует постоянный ток. В зависимости от разновидности сети повышение напряжения до нужного значения решается в них по-разному.

При обращении к современной микроэлектронной элементной базе реализующие эти функции устройства при солидной выходной мощности обладают очень хорошими массогабаритными показателями. Для иллюстрации этого положения на рисунке 1 показан пример платы со снятым корпусом повышающего преобразователя постоянного тока.

В этой статье мы рассмотрим, как повысить напряжение постоянного и переменного тока и как это делать правильно.

Повышение переменного напряжения

Разновидности трансформаторов

Наиболее простой способ увеличения переменного напряжения – установка между выходом сети и питаемой нагрузкой повышающего трансформатора. Применяемые на практике устройства делятся на две основные разновидности. Первая — классические трансформаторы, вторая — автотрансформаторы. Схемы этих устройств приведены на рисунке 2.

Классический трансформатор содержит две обмотки: первичную или входную с числом витков W1, а также вторичную или выходную с числом витков W2. Для трансформатора действует правило U_выхода = K×U_входа, где K = W2/W1 – коэффициент трансформации. Таким образом, в повышающем трансформаторе количество витков вторичной обмотки превышает таковое у первичной.

Повышающий авторансформатор содержит единственную обмотку с W2 витками. Сеть подключается на часть W1 ее витков. Повышение U происходит за счет того, что магнитное поле, создаваемое при протекании тока через входную часть общей обмотки, наводит ток уже во всей обмотке W2. Расчетная формула автотрансформатора аналогична обычному: U_выхода = K×U_входа, где K = W2/W1 – коэффициент трансформации.

Особенности трансформаторов

Эффективность функционирования трансформаторов наращивают применением сердечника из электротехнической стали. Этот компонент

увеличивает КПД устройства за счет уменьшения рассеяния магнитного поля в окружающем пространстве;
выполняет функцию несущей силовой основы для обмоток.

Неизбежные потери на вихревые тока уменьшают тем, что сердечник представляет собой наборный пакет из тонких профилированных изолированных пластин.

При прочих равных условиях целесообразно использовать трансформатор. Это связано с тем, что не пропускает постоянный ток, т.е. обеспечивает гальваническую развязку сети от приемника, позволяя добиться большей электробезопасности.

Особенность трансформатора — его обратимый характер, т.е. в зависимости от ситуации он может одинаково успешно выполнять функции повышающего и понижающего устройства. Единственное серьезное ограничение — необходимость соблюдения штатных режимов работы первичной и вторичной обмоток.

В отличие от компьютерных розеток, называемых RJ45, в различных странах при устройстве бытовых сетей электроснабжения устанавливают различные типа розеток. Известны, например, розетки, немецкого, французского, английского и иных стандартов или стилей. Поэтому на трансформатор малой мощности целесообразно возложить функции адаптера, который за счет разных типов вилок и гнезд обеспечивает механическое согласование сети и нагрузки. Пример такого устройства изображен на рисунке 3.

Лабораторные автотрансформаторы ЛАТР

Сильная сторона автотрансформатора – простота регулирования выходного напряжения простым перемещением токосъемного контакта по обмотке. Устройства, допускающие выполнение этой опции, известны как лабораторные автотрансформаторы ЛАТР. Отличаются характерным внешним видом за счет наличия регулятора напряжения и вольтметра для его контроля, рисунок 4.

ЛАТР востребованы не только в лабораториях. Они массово применяются в гаражах, на садовых участках и других местах, где из-за перегрузки и износа линии напряжение в розетке оказывается ниже минимально допустимого.

При колебаниях сетевого напряжения вместо обычного ЛАТР целесообразно использовать стабилизатор, куда он входит в виде одного из блоков.

Повышение постоянного напряжения

Общий принцип увеличения постоянного напряжения в произвольное число раз

Трансформаторный способ увеличения напряжения не может применяться в сетях постоянного тока. Поэтому при необходимости решения этой задачи используют более сложные устройства, в основу функционирования которых положена следующая схема: постоянный входной ток используется для питания генератора, с выхода которого снимают переменный сигнал. Переменное напряжение увеличивают тем или иным образом, после чего выпрямляют и сглаживают для получения более высокого постоянного.

Структурная схема такого преобразователя показана на рисунке 5.

Отдельные разновидности схем отличаются между собой:

формой сигнала, снимаемого с выхода генератора (синусоидальное или близкое к нему, пилообразное, импульсное и т.д.);
принципом увеличения генерируемого напряжения (трансформатор, умножитель);
типом выпрямления и сглаживания напряжения перед подачей его на выход устройства.

В продаже доступны микроэлектронная элементная база, которая позволяет собирать преобразователи данной разновидности при наличии даже начальных навыков радиомонтажника.

Умножители

Умножители применяют в тех случаях, когда из переменного входного напряжения нужно получить постоянное, которое в кратное количество раз превышает входное.

Существует большое количество схем умножителей. Одна из них показана на рисунке 6.

Коэффициент умножения можно нарастить увеличением количества каскадов.

Общее для таких схем:

мостовой принцип реализации для увеличения общего КПД устройства;
использование конденсаторов для накапливания заряда;
применение диодов как элемента выпрямления.

Техника безопасности

При сборке и использовании повышающих устройств вне зависимости от их разновидности необходимо соблюдать базовые положения правил техники безопасности. Главные из них:

ни при каких условиях нельзя касаться незащищенными частями тела токоведущих элементов схем;
запрещается даже кратковременное превышение максимальной нагрузки;
устройства в обычном офисном исполнении нельзя эксплуатировать во влажных помещениях;
оборудование следует защищать от попадания брызг воды.

Заключение

Приведем несколько областей использования устройств для увеличения напряжения.

Для переменного тока наиболее распространено использование повышающих трансформаторов для подключения различной европейской электронной и электротехнической техники к бытовой 110-вольтовой сети в США.

Примеры из области постоянного напряжения:

мощность широко распространенных USB-зарядников достаточна для питания СД-ленты, но последние требуют для работы напряжения 12 В; для такой выгодно ситуации применение повышающего преобразователя;
на 3,3-вольтовых литиевых аккумуляторах можно собрать power bank для мобильных телефонов;
регулируемые устройства хорошо востребованы при выполнении настроек автомобильных генераторов.

Автомобильный аккумулятор с подключенным к нему повышающим преобразователем может эффективно питать за городом такие 220-вольтовые устройства как телевизор, магнитофон, дрель.

Устройства для увеличения постоянного и переменного напряжения имеют обширную область применения, серьезно отличаясь друг от друга схемотехнически.

Выбор конкретной реализации зависит от ряда факторов, основные среди которых:

соотношение входного и выходного напряжения;
мощность питаемой нагрузки
уровень жесткости требований электробезопасности.

На практике можно воспользоваться как покупными, так и самодельными устройствами. Большинство самодельных схем доступны для воспроизведения при наличии даже среднего уровня подготовки в области электротехники и схемотехники.

Как электроэнергия поступает с генераторов электростанций в энергосистему

Электрические генераторы электростанций вырабатывают электрическую энергию напряжением 6,3-36,75 кВ (в зависимости от типа генераторов). Передача электроэнергии в энергетической системе на большие расстояния с целью снижения потерь и капитальных затрат на построение электрических сетей производится на повышенном напряжении, поэтому электрическая энергия, вырабатываемая генераторами электростанций, перед передачей в энергосистему повышается до напряжения 110-750 кВ.

Энергосистема, в частности распределительные сети, строится таким образом, чтобы максимальная мощность генераторов электростанций соответствовала нагрузочной способности электрических сетей участка энергетической системы и, что не менее важно, чтобы она в полной мере обеспечивала потребности потребителей, в том числе и в случае отключения того или иного генератора от электрической сети.

Величина напряжения магистральных линий, по которым планируется передавать вырабатываемую генераторами электроэнергию в энергетическую систему, зависит от величины электростанции – количества и мощности генераторов. Если это крупная атомная электростанция (АЭС), которая отдает в систему несколько ГВт электрической энергии, то целесообразно ее подключить к системообразующим линиям напряжением 750 кВ, которые способны нести нагрузку величиной в десятки ГВт.

Меньшие по количеству отпускаемой электрической энергии тепловые электростанции (ТЭЦ, ТЭС) и гидроэлектростанции (ГЭС) связывают с энергетической системой линиями напряжением 110, 220, 330 или 500 кВ, в зависимости от мощности данных электростанций.

Устройство гидроэлектрической станции

Преобразование электрической энергии, вырабатываемой генераторами на электростанциях, в требуемое значение напряжения для дальнейшей передачи электроэнергии потребителям осуществляется на повышающих подстанциях.

На данных подстанциях устанавливаются повышающие трансформаторы или автотрансформаторы, которые в распределительных устройствах подстанции передают электроэнергию непосредственно на потребительские распределительные подстанции или в энергосистему по высоковольтным линиям.

Особенности включения и отключения генераторов от энергосистемы

Энергосистема – это сложная система, в которой все узлы между собой взаимосвязаны, в которой соблюдается баланс между производимой на электростанциях и потребляемой потребителями электрической энергии. Отключение генератора на электростанции может привести к нарушению этого баланса в том или ином участке энергосистемы.

Если в данном участке энергосистемы отсутствует возможность покрытия возникшего дефицита мощности, то это может привести к обесточению потребителей. Поэтому все плановые работы, предусматривающие отключение и включение в сеть генераторов электростанций, должны производиться с учетом особенностей и режима работы энергосистемы в целом и ее отдельных участков.

При рассмотрении режимов работы основной задачей является обеспечение максимальной надежности электроснабжения потребителей с учетом возможных аварийных ситуаций.

Исключение составляют аварийные отключения генераторов электростанций. Как и упоминалось выше, энергосистема строится таким образом, чтобы в случае отключения генератора от электрической сети была возможность покрытия возникшего дефицита мощности за счет увеличения количества вырабатываемой мощности на других электростанциях.

Также следует отметить особенности включения в сеть электрических генераторов. Перед включением генератора на параллельную работу с энергосистемой он должен предварительно синхронизироваться с данной энергетической системой. Процесс синхронизации генератора с системой заключается в достижении равенства частоты и напряжения, а также совпадения по фазе векторов напряжения генератора и электрической сети.

На электростанциях процесс синхронизации и дальнейшего контроля над режимом работы генераторов выполняется при помощи сложных устройств, которые работают преимущественно в автоматическом режиме.

Включение в сеть предварительно не синхронизированных с ней генераторов приводит к возникновению аварийных ситуаций, масштаб которых прямо пропорционален мощности включаемых в сеть генераторов.

Регулировка напряжения, выдаваемого генераторами в сеть, осуществляется при помощи устройств автоматического регулирования возбуждения (АРВ). Диапазон регулирования напряжения на генераторе при помощи устройств АРВ небольшой. При необходимости дополнительное регулирование напряжения производится путем изменения коэффициентов трансформации – при помощи устройств ПБВ и РПН, встроенных в трансформаторы (автотрансформаторы) распределительных подстанций.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Повышаем напряжение в электросети: советы специалистов

Часто люди сталкиваются с такой проблемой, как в сети понижается напряжение, и уже не работают бытовые электрические приборы. Несведущие люди впадают в панику и звонят в разные инстанции, чтобы вызвать специалиста. Но чтобы приборы нормально работали, нужно знать, как самостоятельно это сделать.

Причины снижения напряжения

Если в электрической сети низкое напряжение, не выходящее за границы допустимых норм, то это вполне нормально, так как при транспортировке энергии на линии теряется ее некоторая часть. При обычных условиях уровень этих потерь должен иметь допустимые значения. Но со временем оборудование изнашивается, и потребление электричества увеличивается.

Читайте также: Приборы регулирования напряжения генераторов

Повышение расхода энергии заметно в своих домах при увеличении количества электрических устройств. Постепенно возникает такая ситуация, когда сеть не может нормально функционировать и обеспечивать энергией потребителей. При увеличении нагрузки толщина проводов, кабелей и мощность оборудования не изменяется.

Многие электрические устройства должны функционировать при нормальном напряжении 220-230 В. Если эта величина уменьшается, и становится ниже, то эффект от приборов значительно уменьшается, и большинство из них совсем не работают, либо выходят из строя.

Как повысить напряжение в сети

Для увеличения напряжения можно использовать несколько вариантов. Для начала нужно купить стабилизатор напряжения, а другим вариантом является повышающий трансформатор, который способен увеличить низкое напряжение. Также существует много других методов, которые рассмотрим подробнее.

Стабилизатор напряжения

Это наиболее приемлемый метод. Стабилизатор может быть с ручным или автоматическим управлением. Стабилизатор с системой автоматики самостоятельно удерживает необходимую мощность, а ручной приходится настраивать своими руками. Раньше такие приборы были во многих домах, так как электричество в сети имело большие перепады, да и в настоящее время подача электроэнергии часто изменяется. Когда люди на работе, то напряжение нормальное, а вечером, когда все дома, и работают многие устройства, то напряжение может давать сбои.

В таких случаях стабилизатор выполняет две задачи – во-первых, он увеличивает неожиданно уменьшившееся напряжение, позволяя приборам непрерывно функционировать, а во-вторых, он создает безопасность, и предотвращает появление замыканий из-за перепадов питания. Стабилизатор является необходимым устройством, но достаточно дорогостоящим, поэтому если у вас нет в доме старого стабилизатора, то лучше его не приобретать, а воспользоваться другим методом.

Чаще всего стабилизатор постоянно находится в подключенном состоянии, защищая устройства. Многие из них имеют световую индикацию, указывающую на уровень напряжения и режима работы.

Принцип работы стабилизатора

Действие этого прибора основывается на изменении числа витков трансформатора, при помощи тиристоров, реле или щеток. Защитная схема от пониженного напряжения очень простая. При нормальной величине напряжения, указанного в руководстве к прибору, стабилизатор может сгладить перепады, выдавая на выходе 220 вольт с допуском не более 8%. При снижении напряжения за допустимые границы, стабилизатор отключает питание, и выдает звуковой и световой сигнал.

Необходимо выяснить, как работает алгоритм действия стабилизатора при низком напряжении. При значительном падении напряжения менее 150 вольт напряжение на выходе может достигать 130% от значения питающей величины. При уменьшении U на выходе стабилизатора до 180 вольт он обесточивает сеть, делая напряжение равным нулю.

При увеличении наибольшего напряжения сети более 260 вольт устройство может поддерживать выходную величину около 90% от значения питания. При увеличении напряжения до 255 вольт, нагрузка также отключается от электрической сети.

Восстановление характеристик напряжения питания дает возможность возобновить подключение питания на нагрузку, однако происходит это при условии, позволяющем предотвратить вредное для потребителя внезапное изменение питания.

Также, стабилизатор обладает определенной заданной эксплуатационной температурой (до 120 градусов). Если этот параметр отклоняется более, чем на 10 градусов, то питание также может отключиться. Когда температура понизится, то допустимой величины (около 85 градусов), то питание автоматически восстановится. Многие регуляторы напряжения сети имеют автоматические системы, производящие аварийное выключение питания, если напряжение превысило допустимую величину тока. Это достигается путем применения регулятора для подсоединения нагрузки, больше разрешенной величины.

Отсюда можно сделать вывод, что увеличить напряжение в сети не настолько трудно, необходимо лишь вникнуть в эту проблему более глубоко.

Повышающий трансформатор

Вторым методом является покупка трансформатора, который способен увеличить напряжение. Но для правильного выбора трансформатора, необходимо ознакомиться с определенными расчетами. Первичная обмотка должна быть рассчитана на 220 вольт, а вторичная – должна выдавать недостающую часть напряжения.

Для определения нужного числа витков следует пользоваться формулами:

В первом выражении можно определить ток вторичной обмотки. Далее, используя второе выражение, можно определить мощность Р. По таким данным можно узнать, какие параметры трансформатора необходимы. Основными характеристиками при подборе трансформатора являются мощность и напряжение на выходе.

Перед повышением напряжения и монтажа трансформатора, нужно спланировать место установки. Обычно их устанавливаю в подвалах. Если вы живете в квартире, то лучше установить его в кладовке или подсобном помещении, где нет людей.

Электрический генератор

Другим вариантом решения задачи стало применение электрогенератора. Но при этом есть вопросы частых остановок и запусков, так как автоматические системы, когда низкое напряжение, сразу обесточивают сеть и включают в работу генератор. Далее напряжение восстанавливается, так как сеть разгружается, и генератор снова выключается. В момент запуска генератора дом на какое-то время остается без питания, электрические устройства также отключаются, а затем включаются вместе с генератором.

Читайте также: Как с помощью потенциометра установить напряжение u2 0

Другие способы повышения напряжения

Для того, чтобы увеличить низкое напряжение, существует много разных способов, которыми пользуются многие жильцы квартир и загородных домов.

Применение автотрансформаторов. Их устройство дает возможность увеличить напряжение на 50 вольт. Они применяются чаще всего в электрических сетях с низким напряжением, в деревне, где напряжение падает часто, и считается обычным явлением. Используя автотрансформатор можно также и уменьшать напряжение. При их выборе следует учитывать мощность, в противном случае они будут сильно нагреваться.
Низкое напряжение можно привести в норму путем использования умножителя, который является особым устройством, собранным из конденсаторов и диодов. Такие умножители используются для питания кинескопов, увеличивая напряжение до 27 тысяч вольт.
С помощью электродвижущей силы. Если в источнике энергии можно настраивать ЭДС специальным регулятором, то можно увеличить значение ЭДС этого источника. Повышение напряжения произойдет на столько, на сколько повысится ЭДС.
Низкое напряжение можно повысить, изменяя сопротивление. Зависимость напряжения от сопротивления, следующая: во сколько уменьшится сопротивление, во столько и увеличится напряжение.
Если нельзя повысить напряжение одним из этих способов, то можно использовать их совместно. Например, для увеличения напряжения в цепи в 12 раз, нужно повысить ЭДС источника в два раза, снизить длину проводов в два раза, и повысить площадь их сечения в три раза.

Как повысить переменное и постоянное напряжение?

Рис. 1. Повышающий преобразователь постоянного тока бестрансформаторного типа

Повышение переменного напряжения

Разновидности трансформаторов

Рис. 2. Схемы трансформатора и автотрансформатора

Особенности трансформаторов

увеличивает КПД устройства за счет уменьшения рассеяния магнитного поля в окружающем пространстве;
выполняет функцию несущей силовой основы для обмоток.

Читайте также: Плохое напряжение ваз 2114

Рис. 3. Пример обратимого маломощного трансформатора с возможностью согласования типов розеток

Лабораторные автотрансформаторы ЛАТР

Рис. 4. Внешний вид одного из вариантов ЛАТР

Повышение постоянного напряжения

Общий принцип увеличения постоянного напряжения в произвольное число раз

Структурная схема такого преобразователя показана на рисунке 5.

Рисунок 5. Обобщенная структурная схема повышающего преобразователя

Отдельные разновидности схем отличаются между собой:

формой сигнала, снимаемого с выхода генератора (синусоидальное или близкое к нему, пилообразное, импульсное и т.д.);
принципом увеличения генерируемого напряжения (трансформатор, умножитель);
типом выпрямления и сглаживания напряжения перед подачей его на выход устройства.

Умножители

Существует большое количество схем умножителей. Одна из них показана на рисунке 6.

Рис. 6. Принципиальная схема умножителя

Коэффициент умножения можно нарастить увеличением количества каскадов.

Рис. 7. Еще пример: умножитель в 6 и 8 раз Рис. 8. Учетверитель напряжения

Общее для таких схем:

мостовой принцип реализации для увеличения общего КПД устройства;
использование конденсаторов для накапливания заряда;
применение диодов как элемента выпрямления.

Техника безопасности

ни при каких условиях нельзя касаться незащищенными частями тела токоведущих элементов схем;
запрещается даже кратковременное превышение максимальной нагрузки;
устройства в обычном офисном исполнении нельзя эксплуатировать во влажных помещениях;
оборудование следует защищать от попадания брызг воды.

Заключение

Приведем несколько областей использования устройств для увеличения напряжения.

Примеры из области постоянного напряжения:

мощность широко распространенных USB-зарядников достаточна для питания СД-ленты, но последние требуют для работы напряжения 12 В; для такой выгодно ситуации применение повышающего преобразователя;
на 3,3-вольтовых литиевых аккумуляторах можно собрать power bank для мобильных телефонов;
регулируемые устройства хорошо востребованы при выполнении настроек автомобильных генераторов.

Выбор конкретной реализации зависит от ряда факторов, основные среди которых:

соотношение входного и выходного напряжения;
мощность питаемой нагрузки
уровень жесткости требований электробезопасности.

Напряжение
Реле
Трансформатор

Что такое рекуперация на электровозе
Чем отличается электровоз от тепловоза
Чем глушитель отличается от резонатора
Стойки стабилизатора как определить неисправность
Стабилизатор поперечной устойчивости как работает

источники:

https://plastep.ru/kak-povysit-napryazhenie-v-trehfaznoy-v-seti/

https://www.asutpp.ru/kak-povysit-napryazhenie.html

https://plastep.ru/kak-povysit-napryazhenie-elektrostantsii/