Содержание:

Если бы напряжение было человеком, оно было бы настоящим драматургом: может тихо подкрасться и слегка изменить ход событий, а может взорваться как вулкан и оставить всех с носом — или сгоревшим приемником! Сегодня разберёмся, что происходит с вашим электрическим хозяйством, если напряжение вдруг решит «пошалить», и почему не стоит играть с номинальными значениями.

Что в статье

Поговорим о:

  • Почему важно поддерживать напряжение близким к номиналу
  • Как изменение напряжения влияет на работу ламп и электродвигателей
  • Особенности питания приёмников и передатчиков на примерах
  • Что такое разброс и как он сказывается на работе электроники
  • Практические советы по выбору аккумуляторов и батарей

Вперед, будет интересно и даже немного весело!

Почему номинальное напряжение — это как идеальная температура для блюда

Представьте, что вы готовите пиццу — есть идеальная температура духовки, при которой тесто поднимается, а сыр плавится так, что пальчики оближешь. Вот номинальное напряжение — это идеальная температура для вашего электрического устройства.

Если напряжение падает ниже номинала, электрические приборы начинают работать хуже. Лампы светят тускло, электродвигатели теряют мощность, а приемники могут начать «капризничать». А если напряжение поднялось выше — срок службы компонентов резко сокращается. Пицца может сгореть!

Изменения напряжения — два вида шалостей

  • Отклонения напряжения — медленные и постепенные изменения, словно вы медленно убавляете огонь на плите. Они связаны с изменениями нагрузки в сети, работой электростанций и другими факторами.

  • Колебания напряжения — резкие скачки, похожие на внезапные вспышки огня. Причины — короткие замыкания, включение/отключение мощных электроприборов и аварии.

Лампы накаливания — чувствительные артисты напряжения

Лампа накаливания — как капризная звезда шоу: немного снизишь напряжение — и светит тускло, повысишь — и срок жизни уменьшается как мороз на весеннем льду.

Изменение напряжения Световой поток (%) Световая отдача (%) Срок службы (%)
-5% -18% Уменьшается Увеличивается
-10% -30% -20% Увеличивается
+5% Увеличивается Увеличивается Снижается вдвое
+10% Значительно выше Значительно выше Снижается более чем в 3 раза

Если лампа при понижении напряжения уменьшает свет, это снижает освещенность на рабочем месте, и тут уже не до шуток — производительность падает, а количество несчастных случаев растет.

Люминесцентные лампы к этому менее чувствительны — они словно упрямые дети, которые не сильно реагируют на капризы напряжения: отклонение на 1% меняет световой поток всего на 1,25%.

Электродвигатели — мощь, зависящая от напряжения

Электродвигатели — те же спортсмены, которые показывают лучший результат, если питание на уровне номинала. Снижение напряжения — это как пытаться бежать марафон с неподходящей обувью.

Вращающий момент электродвигателя пропорционален квадрату напряжения. Значит, если напряжение снизилось до 90%, мощность упадет почти на 19%! Вот таблица для наглядности:

Напряжение, % номинала Вращающий момент, % номинала
100 100
90 81
80 64

Понижение напряжения может привести к остановке двигателя — и если это подъемник или мельница, последствия могут быть весьма плачевными.

Реактивная мощность и её причуды

Реактивная мощность — как неуловимый дух в электросети. Её потребление электродвигателями зависит от напряжения весьма хитро:

  • Мощность намагничивания меняется примерно с четвёртой степенью напряжения (то есть маленькое изменение — большое влияние)
  • Мощность рассеяния меняется обратно пропорционально квадрату напряжения

При снижении напряжения реактивная нагрузка всегда уменьшается — ведь намагничивание падает быстрее, чем растет рассеяние.

Приёмники и передатчики — осторожно с напряжением!

Теперь немного о технике, которая питается от аккумуляторов и батарей. Вот вам живой пример из форума радиолюбителей.

Пользователь хотел питать приёмник от аккумуляторов номиналом 6 вольт, но при полной зарядке они выдавали 6,8-7 вольт. Возник вопрос: не много ли это? В инструкции для приёмника было написано — от 4,8 до 6 вольт, а у пользователя получилось чуть больше.

Что случилось бы при повышенном напряжении? Ох, проблемы! Некоторые микросхемы начинают греться, могут выйти из строя. В крайнем случае — дорогостоящий ремонт.

Что советуют специалисты:

  • Всегда ориентируйтесь на номинальное напряжение, а не на максимальное при полной зарядке.
  • Учтите, что производители уже заложили небольшой разброс — не пугайтесь, если напряжение чуть выше номинального.
  • NiCd аккумуляторы имеют номинал 1,2 В, а свежие батарейки могут иметь напряжение до 1,75 В, что в сумме на несколько элементов даёт напряжение выше номинала.
  • Не соединяйте аккумуляторы параллельно, если они разные или имеют разный уровень заряда — это путь к проблемам.
  • Заряжайте аккумуляторы полностью перед использованием и проверяйте напряжение под нагрузкой.

Аккумуляторы и батареи — брать в руки или нет?

Вот ещё пара советов по аккумуляторам:

Вопрос Ответ
Что лучше — два аккумулятора по 600 мАч или один на 1200 мАч? Время работы будет примерно одинаковым, но два аккумулятора нужно правильно подключать, чтобы не повредить их.
Можно ли соединять NiCd аккумуляторы параллельно? Нет, из-за разброса характеристик это может привести к проблемам.
Как увеличить время работы приёмника или передатчика? Выбирайте аккумуляторы с большей ёмкостью и всегда заряжайте их полностью.
Можно ли использовать аккумуляторы с напряжением выше номинала? Только если производитель допускает такой разброс, иначе риск повреждения техники.

Итог

Напряжение — это мощный регулятор работы всей электроники. С ним нельзя шутить: малейшие отклонения могут значительно повлиять на работу ламп, электродвигателей, приёмников и передатчиков.

Поддерживайте напряжение близким к номинальному, выбирайте качественные аккумуляторы, не забывайте о правильной зарядке и следите за разбросом параметров — тогда ваша техника будет служить долго и надежно.

А если вдруг напряжение начнет «капризничать», вспомните — лучше немного поспокойнее, чем быстро и дорого!