Te-ai întrebat vreodată cum vine electricitatea în casa ta sau să presupunem că dacă curentul este oprit, cum primești electricitate încă acasă. De fapt, pot exista mai multe modalități de a obține o sursă de curent alternativ fără a fi nevoie să rămâneți fără electricitate.
4 Surse de alimentare cu curent alternativ la domiciliu
Sursa de curent alternativ: Practic, datorită ușurinței transmisiei sale și a costului redus și ușor de convertit în curent continuu, puterea de curent alternativ este preferată față de curentul continuu pentru alimentarea caselor. V-ați întrebat vreodată cum funcționează întregul sistem de distribuție a energiei electrice? Nu?
Permiteți-mi să vă dau o scurtă idee despre întregul sistem
Sistem de distribuție a energiei electrice
Rețeaua de bază de distribuție a energiei electrice constă din următoarele subsecțiuni:
- Centrală electrică: Centrala electrică este locul în care se generează curent alternativ trifazat. Motivul utilizării a 3 faze este că toți curenții de fază tind să se anuleze reciproc, menținând o sarcină echilibrată și pot produce un câmp magnetic rotativ utilizat pentru motoarele electrice. Centrala electrică constă în general din generatoare de turbine cu abur care lucrează pe aburul obținut prin arderea cărbunelui, a petrolului și a gazelor naturale sau a centralelor nucleare. Puterea de curent alternativ generată de generatoare este convertită la o tensiune ridicată la aproximativ 155KV folosind transformatoare mari step-up.
- Stații de transmisie: Puterea generată la o tensiune ridicată de 155KV intră în stațiile de transmisie, care constă dintr-un transformator cu trepte, întrerupătoare de circuit și echipamente de control și convertește puterea de înaltă tensiune AC în tensiune joasă de 60kV pentru a fi alimentată circuitelor de transmisie în unitatea de distribuție a energiei electrice.
- Unitate de transmisie: Unitatea de transmisie este formată din fiecare turn cu 3 fire care poartă fiecare o fază și, de asemenea, un al patrulea fir care acționează ca un sol pentru a fi protejat de fulgere. În mod normal, distanța de transmisie este de aproximativ 400 km.
- Grila de distribuție: Se compune din transformatoare cu trepte care convertesc sursa de curent alternativ de înaltă tensiune de 60kV la 12kV și autobuzele de distribuție pentru a transmite puterea de curent alternativ.
- Unități de transmisie la domiciliu: Unitatea de transmisie este formată din 3 turnuri cablate care transportă curent alternativ în fiecare fază și constă, de asemenea, din bănci de regulator pentru a preveni tranzitorii în tensiuni și robinete pentru a obține alimentare monofazată sau bifazată din alimentarea cu 3 faze.
- Unitate de alimentare CA în apropierea locuințelor: Unitatea de alimentare cu curent alternativ constă dintr-un transformator descendent pe stâlpii electrici, care reduc tensiunea alternativă de la liniile de transmisie la tensiunea alternativă normală de 240 V pentru alimentarea la domiciliu. Alimentarea de 240V vine cu trei fire, cu două fire care transportă 120V fiecare la 180 de grade diferență de fază, iar al treilea cablu un fir neutru sau de masă.
Energie solara: O altă sursă de obținere a energiei la domiciliu este utilizarea energiei solare. Datorită reaprovizionării și ușurinței de disponibilitate, energia solară apare ca una dintre principalele surse de energie. Distribuția energiei solare la domiciliu constă din următoarele componente:
Energia solară către case
- Panouri solare: O serie de panouri solare formate din celule solare este plasată pe acoperișul caselor într-o astfel de direcție, astfel încât să se obțină maximum de lumină solară și să se transforme această lumină solară în energie electrică.
- Controler de încărcare: Activitatea controlerului de încărcare este de a controla încărcarea bateriilor pentru a se asigura că excesul de tensiune continuă nu curge în baterii. De asemenea, asigură încărcarea bateriei în caz de descărcare a bateriei.
- Baterii: Un set de aproape 12 baterii sunt utilizate pentru a stoca energia electrică de curent continuu de la celulele solare.
- Invertor: Este folosit pentru a converti puterea de curent continuu de la baterii pentru a necesita alimentare de curent alternativ pentru funcționarea aparatelor care au nevoie de curent alternativ pentru funcționarea lor.
Alimentare neîntreruptă: În punctul anterior, am aflat despre stocarea energiei solare și apoi conversia puterii de curent continuu în curent alternativ folosind invertoare. Același lucru se poate face și pentru alimentarea cu curent alternativ de la rețea.
Sistem de alimentare neîntreruptă
În modul normal, sursa de alimentare provine de la rețeaua de curent alternativ și este dată sarcinilor după ce a fost reglată de stabilizator. Această tensiune alternativă este convertită în tensiune continuă pentru a încărca bateriile.
În modul de rezervă, puterea continuă stocată în baterii este convertită la curent alternativ folosind invertoare. Un invertor de bază constă dintr-un transformator cu înfășurare primară cu buton central, împreună cu întrerupătoare care permit curentului să curgă înapoi la baterie prin înfășurările primare, permițând astfel crearea de tensiune alternativă prin înfășurările primare .
Un UPS practic
Generatoare: Un generator de rezervă pentru case funcționează pe gaz natural sau motorină. Acesta constă dintr-un controler care monitorizează fluxul de curent de la sursa de alimentare prin comutatorul de transfer automat. În cazul întreruperii alimentării, comutatorul de transfer automat închide liniile de rețea și deschide linia de alimentare de la Generator. Astfel, după un decalaj de 10 secunde de la întreruperea alimentării, generatorul începe să funcționeze și furnizează energie electrocasnicelor. Când curentul se întoarce, controlerul detectează acest lucru și oprește automat sursa de alimentare de la generator și începe să monitorizeze din nou alimentarea principală. Un generator este mai ieftin și are un consum mai mic, dar este zgomotos în comparație cu invertoarele.
Sistem de generare a copiilor de rezervă CA.
Un generator practic folosit la domiciliu
Selectarea automată a sursei de alimentare la domiciliu
Putem construi o unitate automată simplă pentru a selecta oricare dintre sursele de alimentare. Avem nevoie de un microcontroler de bază, un driver de releu și 4 relee.
Sistemul este format din 4 butoane cu interfață cu microcontrolerul, fiecare reprezentând starea disponibilității fiecărei surse de alimentare. Microcontrolerul acționează în consecință driverul releului pentru a selecta releul corect conectat la sursa de alimentare corespunzătoare.
Diagrama bloc care arată selecția automată a sursei de curent alternativ
În funcționare normală, microcontrolerul acționează driverul releului, astfel încât sarcina să fie conectată la sursa de rețea prin intermediul releului corespunzător. Când este apăsat primul buton care reprezintă alimentarea rețelei, acesta indică eșecul alimentării rețelei. În acest caz, microcontrolerul este programat astfel încât să ofere o intrare logică ridicată la unul dintre pinii de intrare ai driverului releului (conectat la sursa de alimentare alternativă corespunzătoare), iar driverul releului dezvoltă în consecință un semnal logic scăzut la pinul de ieșire corespunzător. Releul conectat la sursa de alimentare alternativă este conectat și permite alimentarea cu sarcină. Când oricare dintre sursa de alimentare alternativă împreună cu sursa de alimentare eșuează, se alege cealaltă sursă disponibilă. Cu alte cuvinte, dacă sunt apăsate atât butonul de alimentare cu rețea, cât și butonul adiacent, sursa de alimentare alternativă corespunde celui de-al treilea buton. Un ecran LCD poate fi utilizat pentru a afișa starea de încărcare.
Credit foto
