Hogar inteligente o juguete para hombres: control de electricidad
Siguiendo el artículo sobre control de temperatura, quiero hablar un poco más sobre el control de la electricidad. Por supuesto, es más interesante controlarlo cuando tienes 3 fases.Ya hay muchos artículos sobre la medición de la calidad de la electricidad. Por lo general, se ofrecen mediciones discretas con ticks, por ejemplo. No he visto gráficos que muestren características importantes de la electricidad a lo largo del tiempo: voltaje por fase, carga de fase, voltaje a cero y tierra de protección, consumo por dispositivos, etc. Al usar tales gráficos, sería posible notar desequilibrios de fase en el tiempo, bajo-alto voltaje de fase, corrientes de fuga a tierra, analizar las causas defalla de fase , etc. El autor del artículo no es electricista y no pretende ser un proveedor profesional de información. Aunque con PUEy el equipo del circuito de puesta a tierra tenía que estar muy familiarizado.En mi caso (simplemente sucedió), el esquema TN-CS no es del todo correcto , rompí PEN en PE y N después del mostrador (está en el soporte). Pero, a pesar de esto, sigue siendo muy interesante dónde y cómo pasa la electricidad a través de 3 fases y 5 cables. Este sistema incluso se puede usar como tutorial para principiantes, observando el comportamiento de cero al cargar diferentes fases. En particular, es interesante que en el cable neutro siempre haya voltaje (en relación con la tierra). Creo que en la jardinería, así como en los apartamentos, no puede haber un cero completo en un conductor neutral que funcione. En consecuencia, parte de la electricidad casi siempre sale del circuito de tierra desde cero. Empiezas a entender que la desaparición en apartamentos y parcelas ajardinadas pone en peligro la vida.
A primera vista, los gráficos más complejos se muestran arriba. De hecho, todo es simple. Super-3 fases, cero y tierra. Abajo: electrodomésticos importantes. Tengo 3 fases, en la entrada hay un interruptor trifásico para 32A y 3 disyuntores separados para 25A. La carga en las fases muestra que el stock todavía se duplica.Hay muchos objetivos de medición:• Optimización de la carga de fase• Control de calidad del voltaje de entrada• Apagado protector de los dispositivos cuando los voltajes exceden los límites aceptables• Prevención de sobrecarga de fase• Manejo de emergencia• Contabilidad y pronóstico del uso de electricidad por diferentes aparatos eléctricosOptimización de carga de fase
Cuando traje 3 fases para mí (antes de eso había 1 fase), surgió la cuestión de la uniformidad de las cargas en las fases. Compilé una tableta en Excel, pinté todas las cargas, realicé cálculos, pinté las máquinas en fases. Instalé la protección contra sobrecarga UZM-51M en el escudo 3 piezas en fases, redistribuí las máquinas en el escudo de la casa y, finalmente, conecté la casa inteligente al escudo. Al darse cuenta de que la fase C se hunde más que A, las intercambió. Ahora, las fases B y C contienen consumidores importantes (computadoras, equipos de red, un refrigerador, etc.). Todos ellos están conectados detrás de estabilizadores. Las computadoras y los equipos de red también están conectados detrás del UPS. Las tensiones de fase (simetría de tensiones) son aproximadamente las mismas. En mi opinión, una diferencia del 10% es aceptable, es decir 23V.Pero un plan es un plan. El hecho puede ser muy diferente de lo planeado. Por lo tanto, por supuesto, es interesante ver cómo se comportan las fases de hecho en el momento de las cargas pesadas. A veces, solo un vistazo rápido es suficiente para ver si hubo salidas para 250V arriba y para 190V abajo. En cualquier caso, queda claro que es imposible lograr una simetría completa de tensiones incluso en una sola parcela de jardín. Por lo tanto, a un cero de trabajo distinto de cero en la entrada, (geométricamente) se agrega su cero distinto de cero. A veces, la adición geométrica de tensiones en cero puede conducir a casi cero, pero esto será un accidente.Apagado protector de dispositivos cuando los voltajes exceden los límites aceptables
En los casos en que el voltaje en la fase cae y se mantiene más bajo, digamos 180 V, apago los deshumidificadores y el refrigerador secundario, porque No hay estabilizadores delante de ellos. Me estoy enviando un mensaje sobre lo que le sucedió a mi correo y luego puedo decidir manualmente su inclusión en el modo manual.Tengo disyuntores en fases (USM), pero no tiene sentido apagar toda la fase si el voltaje supera los límites inferiores, digamos 180V. Las lámparas de iluminación, los dispositivos detrás de los estabilizadores son capaces de funcionar a tales voltajes. UZM deshabilita mi fase a 160 V (en ella puede establecer manualmente los límites de voltaje permitidos). Cuando el voltaje por fase alcanza valores normales, el USM se encenderá automáticamente después de un período de tiempo que configuré.Prevención de sobrecarga de fase
Cuando tenía 1 fase y la máquina entrante estaba a 25 A, era muy importante evitar una sobrecarga prolongada para que la máquina de entrada no se apagara. Así que logré calentar la casa por etapas el fin de semana. Por ejemplo, la caldera y el primer piso se calentaron en la noche del miércoles a jueves a 15 grados, de jueves a viernes el segundo piso se calentó a 15 ° C, el viernes se calentó en casa a 20 ° C. El viernes por la noche llegamos a una casa cálida. 25A fue suficiente para mí durante 4 años. Casa 7 * 9, 2 pisos, región de Leningrado.Este verano me pasé 3 fases. Resultó 3 * 25A. Pero de todos modos, los casos son posibles cuando la carga de fase total puede ser superior a 25A. Por ejemplo, enciendo la caldera de 1.5 kW (ahora es de 0.6 kW) y me olvido de eso, los niños encienden accidentalmente el calentador de 1.5 kW, e incluso la esposa en la cocina comienza a cocinar, enciende la parrilla eléctrica de 2.5 kW durante una hora y comienza aspirar. Y todo esto por casualidad aparecerá en una fase. Mi casa inteligente apagará inmediatamente la caldera y el calentador. Entonces, incluso en este caso, es útil tener control de carga de fase.Manejo de emergencia.
Varias contingencias son posibles. Por ejemplo, los niños, jugando, apagan el calentador. La casa inteligente me lo hará saber por escrito. O viceversa, enciéndalo al máximo. La casa apagará el calentador y me avisará.A menudo hay casos en que el cable que calienta la tubería de agua falla y deja de calentarse. ¿Cómo averiguarlo a tiempo antes de que rompa la tubería? Casa inteligente en guardia.Hay situaciones en las que la bomba de drenaje se traga el tapón de aire e intenta bombear agua durante días. En este caso, la casa inteligente apagará la bomba después de un tiempo predeterminado, después de 5 minutos.Bueno, por supuesto, apagará las unidades del compresor a bajo voltaje, por ejemplo, si está por debajo de 180V, informando al propietario.Contabilidad y previsión del uso de electricidad por diversos aparatos eléctricos.
El monitoreo a largo plazo del consumo de energía nos permite comprender de qué se compone la suma de los costos de la electricidad y optimizar estos costos. La previsión de gastos le permite pagar la electricidad a tiempo. En nuestra jardinería, es costumbre pagar por adelantado. Por ejemplo, pago inmediatamente con varios meses de anticipación, de modo que más tarde en el invierno no busco un contador.Bueno, ahora veamos las imágenes con gráficos de indicadores de medición.
La imagen muestra un muy buen momento para el análisis cuando nuestra jardinería se plantó en un alimentador "caído". Varias veces en la fase C, el voltaje cayó a 160 V, lo que condujo no solo al apagado de algunos UPS frente a los cuales no había estabilizador, sino también a la desconexión del UZM-51M, es decir. toda la fase se fue en la casa. Esto se hace para proteger los equipos eléctricos, en particular, los refrigeradores. Se sabe que, a tales voltajes, el devanado del compresor puede encenderse. Al mismo tiempo, la diferencia entre los voltajes mínimo y máximo a menudo superaba el 20%. Luego nos volvieron a poner en un alimentador normal.Cero protector, fases y cero de trabajo.
El cero de trabajo está conectado a tierra. La imagen muestra la corriente en el circuito de tierra. Se puede ver de ella que hay una corriente entre el cero de trabajo y el circuito de tierra. Y esta corriente es bastante grande. Aquí yo, como electricista no profesional, saco 2 conclusiones. El primero es que funciona la conexión a tierra protectora. Y el segundo: una corriente bastante grande fluye allí. Creo que hay muchos electricistas profesionales que comentarán sobre todo esto. Quizás algo necesita ser cambiado. Pero, si estas mediciones no hubieran sido durante mucho tiempo, podría no haberlo sabido. Quizás esto no sea un problema. Quiero decir de inmediato que todavía no tengo un sistema de ecualización potencial. De los objetos de hierro, solo una estufa de gas, estufa y colectores en el sistema de suministro de agua.Comportamiento cero
Como estoy lejos de ser electricista, me complació la oportunidad de jugar con cero. ¿Ves lo que sucederá a cero si cargas una fase, y si dos? Resulta cero carreras después de estas fases. En general, esto es comprensible. Es interesante intentar cargar las 3 fases simétricamente. No funcionará completamente simétricamente, pero está claro que en este caso el cero va a cero.
“El factor de potencia es igual a la relación entre la potencia activa consumida por el receptor eléctrico y la potencia total. El poder activo se gasta en el trabajo ". Y en la imagen vemos que los calentadores de aceite y los calentadores de ventilador tienen un factor de potencia de casi 1. El calentador infrarrojo ya está alrededor de 0.91. Pero el termopot en modo de espera es 0.45. Las computadoras y los televisores tendrán de 0.5 a 0.7. Para los especialistas, esto es algo común. Para simples mortales, un hecho interesante.El consumo total de electrodomésticos por día.
El gráfico muestra el consumo total de consumidores significativos por día. El sábado a las 0:00, se encendió el precalentamiento de la casa, la caldera y el sudor térmico. Llegamos el sábado al mediodía. A las 7 a.m., la preparación de la casa para nuestra llegada se detuvo, porque El modo de noche de gracia terminó. La casa casi alcanzó la temperatura establecida. La caldera se calentó a las 5 a.m., el sudor térmico a la 1 a.m. Si bien no hace mucho frío afuera, la casa no se calienta al día siguiente, hasta que nos hayamos ido. Se consumió un poco más de 30 kW / h por día.Anteriormente, aunque no había una casa inteligente, dejando el país, cada vez que me atormentaba la idea de que olvidé apagar algo. Y, debo decir, sucedió que es cierto, durante una semana se incluyeron electrodomésticos innecesarios. El hogar inteligente le permite encontrar incluso cargas menores como la iluminación abandonada. Especialmente un calentador. Después de la introducción de una casa inteligente, me voy absolutamente tranquilo. Incluso si algo está activado (por error de configuración), lo haré de forma remota sin problemas, reconfigurarlo, apagarlo. Debo decir que se volvió mucho más tranquilo vivir.Pronóstico de consumo de electricidad para el mes actual
Estadísticas visuales del consumo de electricidad del mes anterior, en el momento actual y pronóstico para el mes actual en rublos y vatios. Lo único negativo de esta casa inteligente es que no tiene el concepto de una tarifa nocturna. Es decir, si en septiembre se gastaron 621 rublos en electricidad, entonces debe restar aproximadamente un tercio de allí, porque El gasto principal era a media tarifa por la noche.Conclusiones
1. Un juguete interesante que le permite interesarse por la electricidad y comprender un poco al respecto;2. Una cosa útil que le permite prevenir situaciones de emergencia y emergencia;3. Tener la cuenta, se hace posible optimizar seriamente el costo de la electricidad;4. Si ya tiene una casa inteligente (se dedica a la calefacción), entonces puede obtener fácilmente mediciones, análisis y control del consumo de electricidad.Finalmente, quiero colocar un acertijo:
Pregunta: ¿qué pasó, por qué se cortó la electricidad? A las 9:23, el controlador estaba apagado, a las 9:35 estaba encendido. Debo decir de inmediato que yo mismo no sé la respuesta exacta, porque En ese momento no estaba allí. Solo hay especulaciones. Source: https://habr.com/ru/post/es398533/
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