Rodzaje połączeń przewodów w instalacjach elektrycznych: szeregowo lub równolegle

Sposoby podłączenia przewodów elektrycznych: rodzaje połączeń + niuanse techniczne

Każda z metod charakteryzuje się własnymi wzorami matematycznymi opisującymi siłę prądu, napięcia i rezystancję w poszczególnych odcinkach obwodu.

Stosowane jest również połączenie mieszane, jako połączenie dwóch opisanych metod.

Zanim zaczniesz podłączać przewody

Połączenie elementów funkcjonalnych zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku odbywa się z uwzględnieniem parametrów wyjściowych źródła zasilania. Odbiorniki energii elektrycznej, lampy mają pewien opór. Urządzenia te są zaprojektowane dla określonego napięcia. W tym przykładzie wykonania siła prądu nie zmienia się w żadnym punkcie obwodu. Podstawowe wskaźniki obliczane są zgodnie z prawem Ohma (R=U/I).

Każdy składnik tworzy różnicę potencjałów, więc ostateczna wartość jest określona przez sumę poszczególnych wskaźników (U total = U1 + U2, gdzie U1 i U2 to odpowiednio spadek napięcia na pierwszej i drugiej lampie). Dodając rezystancję, możesz zmienić obwód, aby pasował do charakterystyki konkretnej oprawy oświetleniowej.

Zasada łączenia przewodów

Podany przykład wyjaśnia fizykę głównych procesów. Przy sporządzaniu dowolnego obwodu elektrycznego należy wziąć pod uwagę wzajemny wpływ głównych parametrów: prądu, napięcia i rezystancji. Kwalifikowane przekształcenia powinny uprościć ostateczną decyzję projektową obwodu. Takie działania nazywane są równoważnymi, jeśli wartości parametrów elektrycznych wariantu początkowego i przekształconego pozostają niezmienione.

Szeregowe i równoległe połączenie przewodów

Powyższe opisuje, które połączenie przewodów w elektrotechnice nazywa się szeregowym. Typowym przykładem gotowego urządzenia jest standardowa girlanda na choinkę. Łatwo zgadnąć, że w jednym obwodzie awaria jednego elementu narusza ogólną funkcjonalność.

Wyeliminuj zauważoną wadę przez równoległe połączenie przewodów

Ta opcja jest bardziej niezawodna. Znajduje zastosowanie w żyrandolach wielościeżkowych. W przypadku przepalenia jednej żarówki źródło światła zachowuje częściową funkcjonalność.

Zasady szeregowego i równoległego łączenia przewodów

Aby określić z wyborem odpowiedniego schematu, należy przestudiować standardowe połączenia w połączeniu z obliczeniami. W wersji szeregowej sumowana jest całkowita rezystancja, podobnie jak napięcie (R total u1d R2 + R1 + . + RN). Dla równoległego – użyj wzoru 1 / R u1d 1 / R2 + 1 / R2 lub R u1d R2 * RXNUMX / (RXNUMX + RXNUMX).

Schemat i obliczenia dla połączenia równoległego

Tutaj napięcie w węzłach (punkty „A” i „B”) pozostaje niezmienione, dlatego po zerwaniu obwodu jasność lampy nie zmienia się. Natężenie prądu w poszczególnych sekcjach zależy od oporu.

READ
Statecznik elektroniczny (statecznik elektroniczny) - zasada działania i schemat połączeń

Dla Twojej informacji. W elektrotechnice węzły nazywane są punktami, w których połączone są 3 lub więcej przewodów.

Obliczanie schematu mieszanego odbywa się sekwencyjnie

Aby uprościć, przekształć oryginalną wersję w wygodny odpowiednik, używając punktów węzłowych do sprawdzenia

W tym przykładzie przez R5 nie przepływa żaden prąd, niezależnie od wartości odpowiedniego składnika. Faktem jest, że przy tych samych wartościach w równoległych odcinkach (wzór testowy – R1 * R4 u2d R3 * RXNUMX) różnica potencjałów między węzłami „C” i „D” wynosi zero. Usunięcie tego elementu nie zmieni charakterystyki elektrycznej obwodu.

Metody przesyłania energii elektrycznej

Energia elektryczna lub prąd przemienny jest przesyłana ze źródła do konsumenta za pomocą przewodów lub podziemnych linii kablowych. Te metody są aktualne od wielu lat. Wynika to z faktu, że nie ma technologii zdolnej do przesyłania energii elektrycznej na duże odległości przy minimalnych stratach przy zachowaniu pełnej mocy. A metoda musi być jak najbardziej niezawodna i tania.

Schemat transmisji dla zmiennego napięcia elektrycznego lub stałego napięcia elektrycznego jest następujący:

Schemat transmisji przemiennego napięcia elektrycznego

Zasada działania i objaśnienie obwodu:

  1. Na początku obwodu znajduje się generator, który wytwarza energię elektryczną.
  2. Z generatora napięcie jest dostarczane do transformatora trójfazowego w celu zwiększenia mocy. Z niego energia elektryczna przepływa przez linię elektroenergetyczną (linia energetyczna).
  3. Za linią elektroenergetyczną napięcie wchodzi do trójfazowego transformatora obniżającego napięcie.
  4. Z transformatora napięcie dostarczane jest do konsumenta, ze znacznym niedopowiedzeniem.

W przypadku prądu stałego istnieje urządzenie prostownikowe, które znajduje się za transformatorem podwyższającym. Po przejściu przez linię energetyczną prąd stały musi najpierw dotrzeć do urządzenia w celu konwersji prądu stałego na prąd przemienny, a dopiero potem do transformatora obniżającego napięcie.

Linie lotnicze i kablowe

Zużycie energii elektrycznej przez napowietrzne linie przesyłowe i linie kablowe to pewien wzorzec. Na początku schematu jest źródło energii, czyli elektrownia. Elektrownia dostarcza przepięcia do linii dystrybucyjnej, na końcu której znajduje się transformator obniżający napięcie. Główną wadą takiego schematu jest właśnie konieczność dostarczenia zbyt dużej mocy. Wynika to z utraty udziału napięcia na odległość. Sposoby takiego transferu 2.

Linie napowietrzne to sieć przewodów wysokiego napięcia zawieszonych na słupach lub wspornikach. Ta metoda jest bardzo powszechna i skuteczna. Ale ma też szereg wad:

  • wysokie koszty robocizny i materiałów na etapie dostawy do nowych odbiorców na duże odległości;
  • utrata znacznej części mocy z każdym kilometrem;
  • wymóg dostarczenia dużej mocy na początku (z elektrowni);
  • uszkodzenie pola magnetycznego dla osoby;
  • wysokie prawdopodobieństwo uszkodzeń i zniszczeń w wyniku klęsk żywiołowych;
  • duże trudności w instalacji linii energetycznych w trudnych, nieprzejezdnych regionach.
READ
Schemat połączeń i konfiguracja czujnika ruchu do włączania oświetlenia

Linie lotnicze

Linie napowietrzne zasilają konsumenta prądem przemiennym. Według zasięgu i mocy są podzielone na następujące kategorie:

  1. Linie napowietrzne o napięciu do 1 kV są uważane za niskonapięciowe. Stanowią koniec schematu transmisji do konsumenta.
  2. Linie o napięciu od 1 do 35 kV są uważane za średnie.
  3. Linie wysokiego napięcia są uważane za VEL o napięciu 110-220 kV. Linie te są początkiem obwodu przenoszenia napięcia.
  4. VEL o napięciu 330–750 kV są klasyfikowane jako ultrawysokie napięcie.
  5. Do ultrawysokich napięć należą VEL o napięciu przekraczającym 750 kV.

Im wyższe przyłożone napięcie, tym większą odległość musi pokonać od źródła do konsumenta.

linie kablowe

Linie kablowe działają na podobnej zasadzie. Przenoszą również prąd przemienny. Ale takie linie są rysowane pod ziemią lub pod wodą. Główne wady takiego transferu to:

  1. Duże trudności i koszty podczas układania. Linie kablowe układa się w miejscach, w których układanie linii napowietrznych jest niemożliwe lub niebezpieczne.
  2. Występuje również spadek napięcia wraz z odległością.
  3. Istnieje ryzyko uszkodzenia mechanicznego lub rozciągnięcia kabla.
  4. W przypadku uszkodzenia istnieje niebezpieczeństwo napięcia krokowego, zwłaszcza w wodzie.
  5. Bardzo trudno jest znaleźć i naprawić uszkodzenie.

Obecnie istnieją 2 schematy przesyłania energii elektrycznej ze źródła do konsumenta za pośrednictwem linii napowietrznych lub kablowych:

  1. Otwarty obwód. Ten schemat transmisji reprezentuje źródło napięcia i konsumenta jako linię prostą. Wadą takiego schematu jest brak linii zapasowej w przypadku uszkodzenia dowolnej sekcji.
  2. Obwód zamknięty (bardziej niezawodny). W nim źródło i wszyscy odbiorcy są zamknięci w pierścieniu lub złożonym obwodzie. Jeśli odcinek linii jest uszkodzony, nie następuje przerwa w dostawie energii elektrycznej.

Połączenie w skrzynce przyłączeniowej

Punkty węzłowe są wygodnie tworzone przy użyciu specjalistycznych produktów. Typowe skrzynki wykonane są z nieprzewodzącego, odpornego na korozję tworzywa sztucznego. W nowoczesnych modelach dostępne są wloty z wtyczkami i zaciskami do produktów kablowych. Pokrywka jest hermetycznie zamocowana, co zapewnia dodatkową ochronę przed niekorzystnymi wpływami zewnętrznymi.

Przy dużej liczbie przewodów przypadkowe błędy są wykluczone przy użyciu wielokolorowych powłok

Techniczne niuanse różnych typów połączeń przewodowych

Wiele ważnych decyzji zależy od rzeczywistych warunków instalacji i późniejszej eksploatacji. Zamiast taniego przewodnika aluminiowego specjaliści od profili preferują miedź. Pewien wzrost kosztów jest równoważony przez niższą rezystywność, odporność na zginanie i trwałość. Klasę powłok ochronnych dobiera się biorąc pod uwagę odporność ogniową konstrukcji budowlanych.

READ
Lampy z czujnikiem ruchu: zasada działania, rodzaje, wskazówki i instalacja

Końcówki służą do wygodnego i niezawodnego łączenia przewodów wielodrutowych. Niektóre produkty tego typu są montowane za pomocą specjalnego narzędzia do prasowania.

Połączenia przewodów w obwodzie elektrycznym

Rodzaje i rodzaje okablowania elektrycznego

Możesz wyjaśnić warunki bezpiecznego sposobu podłączenia urządzeń domowych i przemysłowych za pomocą dokumentów regulacyjnych (siódme wydanie „Zasad instalacji elektrycznej”). W PUE nie ma połączenia przewodów przez skręcanie. Jednak dla kompletności poniżej wymieniono wszystkie popularne technologie.

Lutowanie przewodów elektrycznych

Ta opcja dobrze nadaje się do łączenia produktów miedzianych zgodnie z następującymi instrukcjami:

  • usunąć izolację (powłoki ozdobne i ochronne) o 35-50 mm;
  • oczyścić przewodnik do metalicznego połysku;
  • stopić lut i kalafonię, nasmarować połączenie;
  • wymuszony przepływ powietrza nie jest używany do chłodzenia;
  • izolować utworzone połączenie za pomocą rurki termokurczliwej.

Przewody aluminiowe łączy się za pomocą specjalistycznego topnika.

Do lutowania płytki, innych skomplikowanych operacji przydatne jest podobne urządzenie z lupą i uchwytami

Skręcone połączenie przewodowe

Istotę tej technologii określa nazwa. Oczyszczone przewody są skręcone. Do izolacji użyj taśmy elektroizolacyjnej z warstwą klejącą, rurki termokurczliwej lub nasadki polimerowej PPE. Ostatnia opcja jest najbardziej niezawodna, ponieważ zapewnia ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Przewody spawalnicze w połączeniach elektrycznych

Ta procedura jest wykonywana za pomocą spawarki. Łuk powstaje za pomocą elektrody wykonanej z węgla. Specjalny skład zapobiega wnikaniu tlenu w miejsce stopu. Aby połączenie służyło przez długi czas, oprócz ugruntowanych profesjonalnych reakcji, wymagane będzie dopracowanie sprzętu.

Połączenie za pomocą listwy zaciskowej

W tej opcji specjalne umiejętności nie są potrzebne, więc prawidłowe działania są w zasięgu każdego użytkownika o przeciętnych umiejętnościach. Nieizolowane przewody są bezpiecznie mocowane za pomocą połączeń śrubowych bez użycia nadmiernej siły. W niektórych przypadkach dla lepszej kompatybilności stosuje się końcówki cylindryczne (płytkowe, pierścieniowe).

Bloki zaciskowe do kabla zasilającego

Połączenie mieszane

Jeśli skręcenie uzupełnisz lutowaniem, utworzone połączenie będzie w pełni zgodne ze standardami PUE. Różne opcje można łączyć z warunkiem zachowania parametrów użytkowych w dobrym stanie.

Po wybraniu odpowiedniego połączenia dla każdej sekcji projektu tworzony jest obwód elektryczny. Rysunek objaśniający jest przydatny do sporządzenia listy zawierającej kable, skrzynki połączeniowe, przełączniki, materiały eksploatacyjne i inne akcesoria. W przypadku instalacji ukrytej eksperci zalecają robienie zdjęć, aby zapisać dokładną lokalizację elementów funkcjonalnych. Złożone obliczenia (obciążenia czynne, połączenia gwiazdowe itp.) wykonujemy przy użyciu specjalistycznych programów komputerowych. Przestrzeganie aktualnych przepisów pozwoli spełnić wymagania UEP, zapewnić bezpieczeństwo i przedłużyć żywotność tworzonego systemu.

READ
Porównanie 10 lamp halogenowych H4 Philips, Osram, PIAA, Koito, Bosch. Wyniki są zaskakujące / Sudo Null IT News

Transmisja bezprzewodowa

Przesyłanie i dystrybucja prądu do odbiorców bez użycia przewodów to rzeczywistość naszych czasów. Ta metoda została po raz pierwszy wymyślona i urzeczywistniona przez Nikolę Teslę. Obecnie trwają zmiany w tym kierunku. Są tylko 3 główne sposoby.

Cewki

Cewki

Cewki indukcyjne to izolowany drut zwinięty w spiralę. Metoda przesyłania prądu składa się z 2 cewek umieszczonych obok siebie. Jeśli do jednej z cewek zostanie przyłożony prąd elektryczny, na drugiej pojawi się wzbudzenie magnetyczne o tym samym napięciu. Każda zmiana napięcia na cewce nadajnika zmieni się na cewce odbiornika. Ta metoda jest bardzo prosta i ma szansę zaistnieć. Ale są też wady:

  • nie ma możliwości podania i odbioru wysokiego napięcia, a zatem nie jest możliwe jednoczesne zasilanie kilku odbiorców;
  • niemożliwe jest przesyłanie energii elektrycznej na duże odległości;
  • współczynnik efektywności (COP) tej metody wynosi tylko 40%.

Obecnie istotne są sposoby prostego wykorzystania cewek jako źródła i odbiorcy energii. W ten sposób ładowane są skutery elektryczne i rowery. Istnieją projekty pojazdów elektrycznych bez akumulatora, ale z wbudowaną cewką. Proponuje się wykorzystanie nawierzchni drogi jako źródła, a samochodu jako odbiornika. Ale koszt układania takich dróg jest bardzo wysoki.

Laser

Laser

Przesył energii elektrycznej przez laser jest źródłem, które przekształca energię elektryczną w wiązkę laserową. Wiązka skierowana jest na odbiornik, który zamienia ją z powrotem na energię elektryczną. Laser Motive był w stanie przenosić 0.5 kV prądu elektrycznego za pomocą lasera na odległość 1 km. W tym przypadku utrata napięcia i mocy wyniosła 95%. Przyczyną strat była ziemska atmosfera. Wiązka zwęża się wielokrotnie podczas interakcji z powietrzem. Problemem może być również zwykłe załamanie wiązki przez przypadkowe obiekty. Podobna metoda, bez strat mocy, może mieć zastosowanie tylko w przestrzeni kosmicznej.

transmisja mikrofalowa

transmisja mikrofalowa

Podstawą transmisji energii elektrycznej przez mikrofale była zdolność fal 12 cm, o częstotliwości 2.45 GHz, do bycia niewidocznymi dla ziemskiej atmosfery. Taka funkcja może zminimalizować straty transmisji. Ta metoda wymaga nadajnika i odbiornika. Ludzie od dawna stworzyli nadajnik i konwerter energii elektrycznej na energię mikrofalową. Ten wynalazek nazywa się magnetronem. Znajduje się w każdej kuchence mikrofalowej i jest bardzo bezpieczny. Ale wraz z wynalezieniem odbiornika i konwertera mikrofal z powrotem na energię elektryczną pojawiły się problemy.

READ
Jak wybrać ściemniacz do taśmy LED?

W latach 60. ubiegłego wieku, Rektennę wynaleźli Amerykanie. Innymi słowy, odbiornik mikrofalowy. Dzięki wynalazkowi udało się przesłać 30 kW prądu elektrycznego na odległość 1.5 km. W tym samym czasie współczynnik strat wyniósł tylko 18%. Instalacja nie była w stanie więcej ze względu na zastosowanie części półprzewodnikowych w urządzeniu odbiorczym. Aby odbierać i przesyłać więcej energii za pomocą rectenny, należałoby stworzyć ogromny panel odbiorczy. Zwiększyłoby to zużytą energię, częstotliwość i długość fali, a tym samym procent powiązanych strat. Wysokie promieniowanie może zabić całe życie w promieniu kilkudziesięciu metrów.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: