Kva skjer ved spenningsfall på AC?

[Zeph]

Eg går på VK2 Elektro og blar i læreboka då eg kom over spenningsfall. Sjølve formelen er eg nesten med på. Tar berre for meg tofase her.

 

∆U = 2*R*I ---- Kabelens resistans * straum * 2 sidan det er 2 faser.

∆U = (2*p*l*I*cosф) \ A ---- Kabelens resitivitet * kabellengd * straum * effektfaktor * 2 \ tverrsnittet.

∆U = (2*P*p*l) \ (U*A) ---- Effekt * kabelens resitivitet * kabellengd \ spenning * tverrsnittet.

 

R = Resistans i enkeltleiar

I = Belastningsstraum

p = Resitivitet

P = Effekt

A = Tverrsnitt

l = Kabellengd

U = Spenning

 

Ok, eg har satt meg målet om å forklare kva som skjer ved spenningsfall. Kvifor får du 225V i enden av kabelen når du mater med 230V.

Laga ei lita teikning:

 

Dersom eg øker belastninga til 30A, vil då spenningsfallet i kvar ledning bli 6V og totalt 12, så du måler 218V? Og tapt effekt i kvar ledning spretter opp i 180 Watt, til saman 360 Watt tapt frå fordeling til belastning.

 

 

Dersom eg øker tverrsnittet så motstanden synker til 0.1 ohm, vil spenningsfallet over kvar ledning bli 1.5V og totalt 3, så eg måler 227V?

 

Alle lærbøker viser korleis ein reknar ut dette, men ikkje kva som faktisk skjer

.

Du har ein motstand i kabelen, ein straum og spenning, dette blir det effekt av. Så tapt effekt i ein kabel med 0.2 ohm på 230V som trekker 15A blir ∆P = RI². ∆P = 0.2*15² = 45 Watt. Heile stasen trekker 230*15 = 3450 Watt. Om du transformerer spenninga opp til 400V under overføringa vil du få 3450\400 = 8.625A, hvilket resulterer i at ∆U i ledningane blir 8.625*0.2 = 1.75 og du vil ha eit spenningstap på 3.5 Volt og då ha 396.5V inn på transformatoren. Sett at den ikkje har virkningsgrad så får du 396.5\1.739 = 228 Volt ut på sekundærsida

 

 

Det vil igjen bety at du får meir effekt ut i apparatet for samme effekt frå nettet som du hadde før.

 

Før:

- Effekt frå nettet: 230*15 = 3450W

- Effekt ut på belastning: 224*15 = 3360W

- Tapt effekt i kvar ledning: 0.2*15² = 45W

 

Etter:

- Effekt frå nettet: 400*8.625 = 3450

- Effekt ut på belastning: 228*15 = 3420

- Tapt effekt i kvar ledning: 0.2*8.635² = 15

 

Her er det snakk om 60 Watt forskjell, men om du tenker på linjene som går på langs av dette lange land så blir det store mengder effekt som går vekk.

 

Er eg fullstendig på blåbærtur her eller? Alle som har peiling på dette, vennligst svar Og hald det til AC, ikkje DC.

 

Såg det var eit par andre trådar som liknar på dette her på "Annet om Hardware", men om den høyrer heime i "PSU og elektronikk" (sjølv om den ikkje handlar om nokon av delane) så flytt den gjerne

[rilu]

Du er nok på rett jorde ja. Forklaringen er enkel den, transformerer du opp spenningen

blir strømmen mindre for en gitt effekt, P=U*I. For en gitt motstand i overføringskablene blir altså overføringstapene mindre, P=R*I^2.

Når mye effekt skal overføres, er det lurt å gjøre dette på høye spenningsnivå. Stamnettet i Norge har en spenning på opptil 400kV.

[Zeph]

Ok, takk for det.

 

Heile greia med linjer og transformering generelt kan eg, men det er utrekningar av det aktuelle tapet og kva som forårsaker det eg er ute etter.

[rilu]

Joda ser rett ut det, raskt lest gjennom...

 

Litt flisespikking: "Sett at den ikkje har virkningsgrad" skal vel være 100% virkningsgrad, ofte omtalt som ideel transformator.

 

Hva tapene skyldes spør du om?, de skyldes motstanden i overføringene.

[MeG^]

100% virkningsgrad??

 

hadde du hatt d ville du hatt dobbelt så mye effekt ut enn du hadde inn.

 

meine du at 100% = 1 i virkningsgrad?

[rilu]

virkningsgrad:

Put=virkningsgrad*Pinn

 

Hvis virkningsgrad=100%=1 blir Put=Pinn

[Zeph]

For å ikkje lage det meir komplisert later eg som om transformatoren har 1 i virkningsgrad ja, 100%. Sjølvsagt har alle transformatorar ei virkningsgrad, men for å gjere utrekningane litt lettare så valgte eg å ikkje ta dette med, det har jo ikkje noko betydning uansett, det eg vil fram til er spenningsfallet.