AC-strømforsyninger derhjemme

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Nogensinde spekuleret på, hvordan kommer elektricitet til dit hus eller antager, at hvis strømmen er slukket, hvordan du stadig får elektricitet derhjemme. Der kan faktisk være mange måder at få vekselstrømforsyning uden faktisk at skulle forblive uden elektricitet.

4 kilder til vekselstrømsforsyning derhjemme

AC-strømforsyning: Grundlæggende på grund af den lette transmission og lave omkostninger og let at konvertere til jævnstrøm foretrækkes vekselstrøm frem for jævnstrøm til forsyning til hjem. Har du nogensinde spekuleret på, hvordan hele dette strømfordelingssystem fungerer? Ingen?




Lad mig give en kort idé om hele systemet

Strømfordelingssystem

Strømfordelingssystem



Det grundlæggende strømfordelingsnet består af følgende underafsnit:

  • Kraftværk: Kraftværket er det sted, hvor 3-faset vekselstrøm genereres. Årsagen til at bruge 3 faser er, at alle fasestrømme har tendens til at annullere hinanden, opretholde en afbalanceret belastning og kan producere et roterende magnetfelt, der anvendes til elektriske motorer. Kraftværket består generelt af dampturbinegeneratorer, der arbejder på damp opnået ved forbrænding af kul, olie og naturgas eller fra kernekraftværker. Den vekselstrøm, der genereres fra generatorerne, konverteres til en højspænding ved ca. 155KV ved hjælp af store step-up transformere.
  • Transmissionsstationer: Den genererede effekt ved en høj spænding på 155KV kommer ind i transmissionsstationer, som består af en nedadgående transformator, afbrydere og kontroludstyr og konverterer højspændingsstrøm til lavspændingsstrøm på 60kV, der skal føres til transmissionskredsløbene til strømfordelingsenheden.
  • Transmissionsenhed: Transmissionsenheden består af hver 3-leder tårne, der hver bærer en fase, og også en fjerde ledning, der fungerer som en jord for at beskytte mod lyn. Transmissionsafstand er normalt ca. 400 km.
  • Distributionsnet: Den består af nedadgående transformere, der konverterer den indgående højspændingsstrømforsyning på 60kV til 12kV og distributionsbusser til transmission af vekselstrøm.
  • Transmissionsenheder til hjemmet: Transmissionsenheden består af 3 kablede tårne, der bærer vekselstrøm i hver fase og består også af regulatorbanker for at forhindre transienter i spændinger og vandhaner for at opnå enfaset eller 2-faset forsyning fra 3-fasetilførslen.
  • Vekselstrømsenhed i nærheden af ​​hjem: Vekselstrømsenheden består af en trappetransformator på de elektriske poler, der nedstrøms vekselstrøm fra transmissionsledningerne til normal vekselstrøm på 240V til hjemmeforsyning. 240V forsyningen leveres med tre ledninger med to ledninger, der hver bærer 120V ved 180 graders faseforskel, og den tredje ledning er en neutral eller jordet ledning.

Solenergi: En anden kilde til at skaffe strøm i dit hjem bruger solenergi. På grund af dets genopfyldning og lette tilgængelighed fremstår solenergi som en af ​​de vigtigste energikilder. Distribution af solenergi i hjemmet består af følgende komponenter:

Solenergi til boliger

Solenergi til boliger

  • Solpaneler: En række solcellepaneler, der består af solceller, er anbragt på husets tag i en sådan retning, at man opnår maksimalt sollys og omdanner dette sollys til elektrisk energi.
  • Opladningscontroller: Opladningsregulatorens arbejde er at kontrollere opladningen af ​​batterierne for at sikre, at overskydende DC-spænding ikke strømmer til batterierne. Det sikrer også opladning af batteriet i tilfælde af afladet strøm til batteriet.
  • Batterier: Et sæt på næsten 12 batterier bruges til at lagre jævnstrøm fra solceller.
  • Inverter: Det bruges til at konvertere jævnstrøm fra batterier til at kræve vekselstrøm til at køre apparater, der har brug for vekselstrøm til deres drift.

Uafbrudt strømforsyning: I det forrige punkt lærte vi om lagring af solenergi og derefter konvertering af jævnstrøm til vekselstrøm ved hjælp af invertere. Det samme kan gøres for vekselstrøm fra lysnettet.


Uafbrudt strømforsyningssystem

Uafbrudt strømforsyningssystem

I normal tilstand kommer strømforsyningen fra vekselstrømsforsyningen og gives til belastningerne efter at være reguleret af stabilisatoren. Denne AC-spænding konverteres til DC-spænding for at oplade batterierne.

I backup-tilstand konverteres den lagrede jævnstrøm i batterier til vekselstrøm ved hjælp af invertere. En grundlæggende inverter består af en transformer med center-tappet primærvikling sammen med afbrydere, der tillader strømmen at strømme tilbage til batteriet gennem de primære viklinger, hvilket muliggør oprettelse af AC-spænding over de primære viklinger .

En praktisk UPS

En praktisk UPS

Generatorer: En backupgenerator til boliger fungerer på naturgas eller diesel. Den består af en controller, der overvåger strømmen fra strømforsyningen gennem den automatiske overførselsafbryder. I tilfælde af strømsvigt lukker den automatiske overførselsafbryder hovedledningerne og åbner strømledningen fra generatoren. Efter et hul på 10 sekunder fra strømafbrydelsen begynder generatoren således at arbejde og leverer strøm til husholdningsapparaterne. Når strømmen kommer tilbage, registrerer controlleren dette og slukker automatisk for strømmen fra generatoren og begynder at overvåge hovedforsyningen igen. En generator er billigere og har mindre forbrug, men er støjende sammenlignet med invertere.

AC Backup Generator System

AC Backup Generator System

En praktisk generator, der bruges i hjemmet

En praktisk generator, der bruges i hjemmet

Automatisk valg af strømforsyningskilde hjemme

Vi kan bygge en simpel automatisk enhed til at vælge en af ​​strømforsyningskilderne. Hvad vi har brug for er en grundlæggende Microcontroller, en relædriver og 4 relæer.

Systemet består af 4 trykknapper, der er grænseflade til Microcontroller, der hver repræsenterer betingelsen for tilgængelighed af hver strømkilde. Mikrocontrolleren driver følgelig relædriveren til at vælge det rette relæ, der er tilsluttet den tilsvarende strømkilde.

Blokdiagram, der viser automatisk valg af vekselstrømsforsyning

Blokdiagram, der viser automatisk valg af vekselstrømsforsyning

I normal drift driver Microcontroller relædriveren for at gøre belastningen forbundet med lysnettet gennem det tilsvarende relæ. Når der trykkes på den første trykknap, der repræsenterer strømforsyningen, indikerer det, at strømforsyningen er svigtet. I dette tilfælde er mikrokontrolleren programmeret til at give logisk høj indgang til en af ​​relædriverens indgangsstifter (forbundet til den tilsvarende alternative strømkilde), og relædriveren udvikler følgelig et logisk lavt signal ved sin tilsvarende udgangsstift. Relæet tilsluttet den alternative strømkilde er tilsluttet og tillader strømforsyningen til belastningen. Når en af ​​de alternative strømforsyninger sammen med strømforsyningen mislykkes, vælges den anden tilgængelige forsyning. Med andre ord, hvis der trykkes på både strømforsyningsknappen og den tilstødende trykknap, svarer den alternative strømkilde til den tredje trykknap. En LCD kan bruges til at vise belastningstilstanden.

Fotokredit

  • Power Distribution System af wikimedia
  • Solenergi til hjem ved cmacpower
  • En praktisk generator, der bruges i hjem fra Flickr