Да ли сте се икад запитали како струја долази у вашу кућу или претпоставите ако је струја искључена, како још увек добијате струју код куће. Заправо може бити много начина за напајање наизменичном струјом, а да заправо не морате остати без електричне енергије.
4 Извори АЦ напајања код куће
Наизменична струја: У основи због лакоће преноса и ниске цене и лако га је претворити у једносмерну струју, АЦ напајање је предност за једносмерно напајање домова. Да ли сте се икад запитали како функционише читав овај систем дистрибуције електричне енергије? Не?
Даћу кратку идеју о целом систему
Систем за дистрибуцију електричне енергије
Основна мрежа за дистрибуцију електричне енергије састоји се од следећих пододељка:
- Електрана: Електрана је место где се производи трофазна струја наизменичне струје. Разлог за коришћење 3 фазе је тај што све фазне струје теже једни другима да се поништавају, одржавајући уравнотежено оптерећење и могу произвести ротирајуће магнетно поље које се користи за електричне моторе. Електрана се генерално састоји од генератора парних турбина који раде на пари добијеној сагоревањем угља, нафте и природног гаса или из нуклеарних електрана. Снага наизменичне струје генерисана из генератора претвара се у високи напон на око 155КВ помоћу великих појачавајућих трансформатора.
- Трансмисионе подстанице: Створена снага при високом напону од 155КВ улази у преносне подстанице које се састоје од силазног трансформатора, прекидача и контролне опреме и претвара високонапонски наизменични напон у нисконапонски наизменични напон од 60кВ који се доводи у преносне кругове у јединица за дистрибуцију електричне енергије.
- Преносна јединица: Преносна јединица састоји се од сваког трожичног торња од којих сваки носи фазу, а такође и четврте жице која делује као уземљење за заштиту од грома. Уобичајена удаљеност преноса је око 400 км.
- Дистрибутивна мрежа: Састоји се од силазних трансформатора који претварају долазно високонапонско напајање наизменичном струјом од 60кВ у 12кВ и дистрибуционих сабирница за пренос снаге наизменичне струје.
- Преносне јединице до куће: Преносна јединица се састоји од 3 жичана торња који носе наизменичну струју у свакој фази, а такође се састоји од регулатора који спречавају прелазне напоне и славине за добијање једнофазног или двофазног напајања из трофазног напајања.
- Јединица за наизменичну струју у близини кућа: Јединица напајања наизменичном струјом састоји се од силазних трансформатора на електричним стубовима који спуштају наизменични напон са далековода на нормалан наизменични напон од 240В за кућно напајање. Напајање од 240 В испоручује се са три жице, са две жице које носе по 120 В свака са фазном разликом од 180 степени, а трећа жица са неутралном или уземљеном жицом.
Соларна енергија: Још један извор добијања енергије код куће је коришћење соларне енергије. Захваљујући свом обнављању и лакоћи доступности, соларна енергија се појављује као један од главних извора енергије. Дистрибуција соларне енергије у кућама састоји се од следећих компоненти:
Соларна енергија за домове
- Соларни панели: Низ соларних панела који се састоје од соларних ћелија постављен је на кров домова у таквом смеру да се постигне максимална сунчева светлост и претвори ова сунчева светлост у електричну енергију.
- Контролер пуњења: Рад контролера пуњења је контрола пуњења батерија како би се осигурало да вишак једносмерног напона не протиче до батерија. Такође обезбеђује пуњење батерије у случају испражњеног напајања батерије.
- Батерије: Сет од скоро 12 батерија користи се за складиштење једносмерне електричне енергије из соларних ћелија.
- Инвертер: Користи се за претварање једносмерне енергије из батерија да би му било потребно напајање наизменичном струјом за рад уређаја којима је за рад потребан наизменични напон.
Непрекидно напајање: У претходној тачки сазнали смо о складиштењу соларне енергије, а затим претварању једносмерне снаге у наизменичну помоћу претварача. Исто се може урадити и за наизменичну струју из мреже.
Систем непрекидног напајања
У нормалном режиму напајање долази из мреже напајања наизменичном струјом и даје се оптерећењима након што га регулише стабилизатор. Овај наизменични напон се претвара у једносмерни напон за пуњење батерија.
У резервном режиму, ускладиштено једносмерно напајање у батеријама се претвара у напајање наизменичном струјом помоћу претварача. Основни претварач се састоји од трансформатора са средишњим навојем примарног намотаја заједно са прекидачима који омогућавају струји да тече назад у батерију кроз примарне намотаје, омогућавајући тако стварање наизменичног напона на примарним намотајима .
Практични УПС
Генератори: Резервни генератор за куће ради на природни гас или дизел. Састоји се од контролера који надзире проток струје из мрежног напајања преко прекидача за аутоматски пренос. У случају нестанка струје, прекидач за аутоматски пренос затвара мрежне водове и отвара електрични вод из генератора. Тако након размака од 10 секунди од прекида напајања, генератор почиње да ради и напаја кућне апарате. Када се напајање врати, контролер то осети и аутоматски искључује напајање из генератора и поново започиње надзор главног напајања. Генератор је јефтинији и има мању потрошњу, али је бучан у поређењу са претварачима.
АЦ генератор резервних копија
Практични генератор који се користи у кућама
Аутоматски избор извора напајања код куће
Можемо да направимо једноставну аутоматску јединицу за одабир било ког извора напајања. Оно што нам треба је основни микроконтролер, покретач релеја и 4 релеја.
Систем се састоји од 4 тастера међусобно повезана са микроконтролером, а сваки представља услов доступности сваког извора напајања. Микроконтролер у складу с тим покреће управљачки програм релеја да одабере одговарајући релеј повезан на одговарајући извор напајања.
Блок дијаграм који приказује аутоматски избор напајања наизменичном струјом
У нормалном раду, микроконтролер покреће управљачки програм релеја тако да преко одговарајућег релеја терет повеже са мрежним напајањем. Када се притисне први тастер који представља главно напајање, то указује на квар мрежног напајања. У овом случају, микроконтролер је програмиран тако да даје логички висок улаз на један од улазних пинова управљачког програма релеја (повезан са одговарајућим алтернативним извором напајања) и релејни управљачки програм у складу с тим развија логички низак сигнал на свом одговарајућем излазном пину. Релеј повезан са тим алтернативним извором напајања је повезан и омогућава напајање терета. Када било које алтернативно напајање заједно са главним напајањем закаже, бира се друго доступно напајање. Другим речима, ако се притисну и дугме за напајање и суседно дугме, алтернативни извор напајања одговара трећем тастеру. ЛЦД се може користити за приказ стања оптерећења.
Фото кредит
