Noen gang lurt på hvordan strøm kommer til huset ditt eller antar at hvis strømmen er av, hvordan du fremdeles får strøm hjemme. Egentlig kan det være mange måter å få vekselstrømforsyning uten å måtte være uten strøm.
4 kilder til vekselstrømforsyning hjemme
AC-strømnettet: I utgangspunktet på grunn av den enkle overføringen og lave kostnader og lett å konvertere til DC, foretrekkes vekselstrøm fremfor likestrøm for forsyning til hjem. Har du noen gang lurt på hvordan hele dette kraftdistribusjonssystemet fungerer? Nei?
La meg gi en kort ide om hele systemet
Strømfordelingssystem
Det grunnleggende kraftfordelingsnettet består av følgende underavsnitt:
- Kraftverk: Kraftverket er stedet der 3-faset vekselstrøm genereres. Årsaken til å bruke tre faser er at alle fasestrømmene har en tendens til å avbryte hverandre, opprettholde en balansert belastning og kan produsere et roterende magnetfelt som brukes til elektriske motorer. Kraftverket består vanligvis av dampturbinegeneratorer som arbeider på damp oppnådd ved forbrenning av kull, olje og naturgass eller fra kjernekraftverk. Vekselstrømmen som genereres fra generatorene konverteres til en høyspenning på rundt 155KV ved bruk av store oppstrømstransformatorer.
- Transmisjonsstasjoner: Den genererte kraften ved en høyspenning på 155KV kommer inn i overføringsstasjonene som består av en nedstrøms transformator, effektbrytere og kontrollutstyr og konverterer høyspenningsstrøm til lavspenningsstrøm på 60kV som skal mates til overføringskretsene til kraftfordelingsenheten.
- Overføringsenhet: Overføringsenheten består av hvert 3-tråds tårn som hver har en fase og også en fjerde ledning som fungerer som en bakke for å beskytte mot lyn. Normalt er overføringsavstand ca 400 km.
- Distribusjonsnett: Den består av trappetransformatorer som konverterer den innkommende høyspenningsstrømforsyningen på 60kV til 12kV og distribusjonsbusser for å overføre vekselstrømmen.
- Overføringsenheter til hjemmet: Overføringsenheten består av 3 kablede tårn som bærer vekselstrøm i hver fase, og består også av regulatorbanker for å forhindre transienter i spenninger og kraner for å oppnå enfaset eller 2-fasetilførsel fra 3-fasetilførselen.
- AC-enhet i nærheten av hjem: Vekselstrømsenheten består av en trappetransformator på de elektriske stolpene, som trapper ned vekselstrømmen fra overføringslinjene til normal vekselspenning på 240V for hjemforsyning. 240V-forsyningen kommer med tre ledninger, med to ledninger som bærer 120V hver ved 180 graders faseforskjell, og den tredje ledningen er en nøytral eller jordet ledning.
Solenergi: En annen kilde for å skaffe strøm hjemme er å bruke solenergi. På grunn av påfylling og enkel tilgjengelighet fremstår solenergi som en av de viktigste energikildene. Distribusjon av solenergi hjemme består av følgende komponenter:
Solkraft til hjem
- Solcellepaneler: En rekke solcellepaneler som består av solceller er plassert på taket til hjemmene i en slik retning for å oppnå maksimalt sollys og konvertere dette sollyset til elektrisk energi.
- Ladekontroller: Ladekontrollens arbeid er å kontrollere ladingen av batteriene for å sikre at overflødig likestrøm ikke strømmer til batteriene. Det sørger også for lading av batteriet i tilfelle uttømt strøm til batteriet.
- Batterier: Et sett på nesten 12 batterier brukes til å lagre likestrøm fra solceller.
- Inverter: Den brukes til å konvertere likestrøm fra batterier for å kreve vekselstrøm for å kjøre apparater som trenger vekselstrøm for drift.
Uavbrutt strømforsyning: I forrige punkt ble vi kjent med lagring av solenergi og deretter konvertering av DC-strøm til AC ved hjelp av omformere. Det samme kan gjøres for vekselstrøm fra strømnettet.
Uavbrutt strømforsyningssystem
I normal modus kommer strømforsyningen fra vekselstrømforsyningen og blir gitt til lastene etter å ha blitt regulert av stabilisatoren. Denne vekselspenningen konverteres til likestrøm for å lade batteriene.
I sikkerhetskopimodus konverteres den lagrede likestrømmen i batterier til vekselstrøm ved hjelp av omformere. En grunnleggende omformer består av en transformator med sentrert primærvikling sammen med brytere som gjør at strømmen kan strømme tilbake til batteriet gjennom primærviklingene, slik at det kan opprettes vekselspenning over primærviklingene. .
En praktisk UPS
Generatorer: En reservegenerator for hjem fungerer på naturgass eller diesel. Den består av en kontroller som overvåker strømmen fra strømforsyningen gjennom den automatiske overføringsbryteren. I tilfelle strømbrudd, lukker den automatiske overføringsbryteren strømledninger og åpner strømledningen fra generatoren. Dermed, etter et gap på 10 sekunder fra strømbruddet, starter generatoren og leverer strøm til husholdningsapparatene. Når strømmen kommer tilbake, registrerer kontrolleren dette og slår automatisk av strømforsyningen fra generatoren og begynner å overvåke hovedforsyningen igjen. En generator er billigere og har mindre forbruk, men er støyende sammenlignet med omformere.
AC Backup Generator System
En praktisk generator brukt hjemme
Automatisk valg av strømforsyningskilde hjemme
Vi kan bygge en enkel automatisk enhet for å velge hvilken som helst av strømforsyningskildene. Det vi trenger er en grunnleggende mikrokontroller, en relédriver og 4 reléer.
Systemet består av fire trykknapper grensesnittet med mikrokontrolleren, som hver representerer tilstanden til tilgjengeligheten av hver strømkilde. Microcontroller driver følgelig relédriveren til å velge riktig relé koblet til den tilsvarende strømkilden.
Blokkdiagram som viser automatisk valg av vekselstrømforsyning
I normal drift driver Microcontroller relédriveren for å gjøre belastningen koblet til strømforsyningen gjennom det tilsvarende reléet. Når den første trykknappen som representerer strømforsyningen trykkes, indikerer det feil på strømforsyningen. I dette tilfellet er mikrokontrolleren programmert slik at den gir logisk høy inngang til en av inngangstappene til relédriveren (koblet til den tilsvarende alternative strømkilden), og relédriveren utvikler følgelig et logisk lavt signal ved sin tilsvarende utgangsstift. Reléet som er koblet til den alternative strømkilden er koblet til og tillater strømforsyningen til lasten. Når noe av den alternative strømforsyningen sammen med strømforsyningen mislykkes, velges den andre tilgjengelige strømforsyningen. Med andre ord, hvis både strømforsyningsknappen og den tilstøtende trykknappen trykkes, tilsvarer den alternative strømkilden den tredje trykknappen. En LCD kan brukes til å vise belastningen.
Fotokreditt
