Что лучше пескобетон или сухая смесь

В чем отличия между пескобетоном и цементно-песчаной смесью

Какой только продукции нет в современном ассортименте бетонных заводов! В связи со стремительным развитием отрасли постоянно появляются новые стройматериалы. Многие из нас не знают даже о их существовании, что и говорить о свойствах и сферах применения. Примерно так обстоят дела с такими наименованиями, как пескобетон и цементно-песчаная смесь. Некоторые строители путают или объединяют эти понятия, а зря. Это разные стройматериалы. О том, чем они отличаются и где используются, поговорим сегодня.

Состав цементно-песчаной смеси

Цементно-песчаная смесь (ЦПС) обладает следующими качествами: высоким уровнем гидрофобности, устойчивостью к механическим нагрузкам и к воздействию погодных факторов.

Свойства ЦПС обусловлены составом данного материала. В него входит:

  • портландцемент и шлакопортландцемент (с содержанием клинкера и гипса);
  • фракционированный песок;
  • технологические присадки.

В зависимости от соотношения песка и цемента раствор бывает жирным (3 к 1), нормальным ( 3-5 к 1) или скудным (5 и более частей к 1). Приготовление материала регулирует ГОСТ 28013-98. ЦПС можно приобрести в готовом виде на бетонном заводе или изготовить самостоятельно. При самостоятельном производстве стройматериала каждый замес будет несколько отличаться по качеству. В отличие от заводского варианта, где материал всегда получается с одинаковым составом и соответствует заданному стандарту марки.

Из чего состоит пескобетон

Пескобетон появился на рынке сравнительно недавно. Несмотря на это, он быстро стал популярным.

Этот материал отлично подходит начинающим строителям, которые ищут качественный аналог бетона по доступной цене для выполнения несложных работ.

Для приготовления смеси достаточно залить состав водой в пропорции, указанной на упаковке. При покупке внимательно выбирайте марку: чем она выше, тем универсальнее материал.

Пескобетон отличается от товарного бетона. В его составе наполнитель мелкой фракции — до 1 см. В то время как фракция щебня в обычном бетоне — от 2 см. В качестве вяжущего компонента в составе товарного бетона используется цемент. В пескобетоне эту задачу выполняет портландцемент, в котором преобладает силикат кальция. Это минеральное вещество обеспечивает итоговую прочность стройматериала.

Где применяют ЦПС и пескобетон

Цементно-песчаная смесь востребована в строительстве, а также в ремонтных, штукатурных и отделочных работах. При выборе материала необходимо учитывать соотношение цемента и других компонентов. Сфера использования зависит от марки смеси:

  • М100 — штукатурные работы, финишная отделка;
  • М150 — отделка, шпаклевание и выравнивание разнообразных поверхностей;
  • М200 — бетонирование чернового пола, заливка ЖБИ, отделочные работы.

Пескобетон имеет равномерную консистенцию и подходит для ручного выполнения строительных, ремонтных и отделочных работ:

  • бетонирование стяжек пола, лестничных пролетов;
  • кладка кирпича, крепление ЖБИ-конструкций;
  • штукатурные работы, заделка швов.

При введении воды в состав следует соблюдать меры безопасности: использовать перчатки при работе со смесью, замес выполнять в сухом помещении с температурой от +5 до +30°C.

Компания «Бетон Центр» производит и реализует строительные смеси высокого качества по выгодной цене. Вам нужно оперативно привезти бетон, пескобетон или цементно-песчаную смесь на объект — звоните. Мы доставим заказ в установленный срок и в нужном количестве. Вся продукция имеет сертификаты соответствия и паспорта на каждую партию товара.

  • Главная
  • Бетон
  • Пескобетон
  • Раствор
  • Бетононасос
  • Цены
  • Доставка
  • Новости
  • Контакты

Компания «Бетон центр» 2021г. Все материалы данного сайта являются объектами авторского права (в том числе дизайн). Запрещается копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя.

В чем отличия между пескобетоном и цементно-песчаной смесью

Какой только продукции нет в современном ассортименте бетонных заводов! В связи со стремительным развитием отрасли постоянно появляются новые стройматериалы.


Многие из нас не знают даже о их существовании, что и говорить о свойствах и сферах применения. Примерно так обстоят дела с такими наименованиями, как пескобетон и цементно-песчаная смесь. Некоторые строители путают или объединяют эти понятия, а зря. Это разные стройматериалы. О том, чем они отличаются и где используются, поговорим сегодня.

Различия в составе

Рассмотрим отличия пескобетона и ЦПС по составляющим компонентам. В цементной массе содержится клинкер, полученный из горных пород посредством обжига под воздействием высоких температур. Кроме него, в составе цемента содержится гипс и технологические присадки. Именно от них и их количества материал способен:

  • противостоять воздействию влаги;
  • выдерживать нагрузки механического характера;
  • не изменять свойств от иных факторов окружающей среды.

Бетон – материал искусственного происхождения. В состав входят:

  • цемент;
  • песок;
  • щебенка;
  • вода.

Для приготовления бетона используются пластификаторные или гидрофобизаторные добавки.

Естественно, что в бетон в обязательном порядке входит цемент. Тогда чем отличается бетон от пескобетона? Получается, что наполнителем и его фракциями. В соответствии с нормами, с этой целью используется щебень, а для раствора из цемента применяется только песок.

Читайте также:
Фото натяжного потолка в деревянном доме

На этом основании отличия товарного бетона и пескобетона отразились и в государственных стандартах на строительство. Для просеивания пескобетона используется сетка, максимальный диаметр ячеек в которой не превышает одного сантиметра. А вот для бетона разрешен допуск камней от двух сантиметров.

Пескобетон хоть и относят к новым материалам, но популярностью он уже пользуется. В его основу заложено особое вяжущее вещество – портландцемент, в котором преобладают кальциевые силикаты. Кроме этого, в состав пескобетона входят химические компоненты в виде добавок и песок. От такого набора компонентов пескобетон получает прочность, может противостоять внешним природным факторам.

Важное условие – правильно определить марку цемента.

Чем отличается пескобетон от цементно-песчаного раствора? Первый удобен в использовании, в него следует добавить обычную воду и хорошо перемешать. Материал рекомендован начинающим мастерам строительных дел, чей опыт не позволяет составить цементно-бетонную массу. Готовое сырье даст возможность сэкономить рабочее время и достичь неплохих показателей.



Какой материал лучше

Выравнивание поверхности пола бетоном ‒ классический вариант, которым давно пользуются в строительной индустрии. Но даже армирование бетонных стяжек с помощью металлической или композитной сетки никогда не даст тот эффект, который обеспечивает пескобетон. Новый универсальный материал очень дешевый. Например, цена на пескобетон baumax M300 50 кг в два раза ниже, чем на такой же мешок бетона. При этом он объединяет в себе сразу несколько особенностей:

  • высокая прочность;
  • безусадочность;
  • пластичность;
  • морозоусточивость;
  • шумоизоляция;
  • теплоизоляционность;
  • водонепроницаемость.

Технология заливки данного стройматериала также превосходит своих конкурентов. При закладке фундамента популярный пескобетон Каменный цветок М300 требует лишь выравнивания. Прочность полученной поверхности будет соответствовать маркировке ‒ она выдержит нагрузку до 300 кг/м3.

Таким образом, если выбирать между бетонной и пескобетонной стяжкой, то профессионалы скорее выберут вторую. Она долговечнее, практичнее и экономичнее.

Область применения

Стройматериалы выбираются в соответствии с заданиями, видами работ и их объемами. Грамотный выбор считается залогом успеха в достижении намеченных целей.

Отличия пескобетона от сухой смеси оказывают влияние на область применения данных материалов.

  • в штукатурных работах и выполнении кладки;
  • для наполнения швов;
  • при заливке стяжки под покрытия для пола.

Основным предназначением цемента считается качественное соединение блоков, плит в перекрытиях, кирпичного материала. И основную роль в этом играет показатель прочности.

Бетонную массу используют:

  • для устройства фундаментных оснований;
  • в изготовлении элементов конструкций несущего характера;
  • производства железобетонной продукции.

Пескобетон обладает редкими особенностями:

  • хорошей прочностью;
  • отсутствием усадки;
  • пластичностью;
  • устойчивостью к низким температурам;
  • водонепроницаемостью;
  • приемлемой стоимостью.

Эти качества придают стройматериалу незаменимость на любом производственном этапе.

Рабочий процесс с пескобетоном подразумевает соблюдение определенных требований:

  • любое контактирование с массой проводится исключительно в защитных перчатках;
  • помещение для проведения работ должно быть сухим, температурный режим – от пяти до тридцати градусов тепла;
  • при добавлении воды с целью создания нужной консистенции смеси, следует принимать во внимание рекомендации производителя, указанные на заводской таре.

Используют его на начальном этапе устройства фундаментной основы, для крепления конструкций из железобетона и проведения монтажных мероприятий, при обустройстве стяжки и напольных покрытий, при заделке швов и бетонировании лестничных маршей, оформлении помещений.

Есть еще одно отличие пескобетона от пескоцемента. Первый применяется в механических заливках. Кроме того, купив пескобетон, нет необходимости приобретать по отдельности песок и цемент. И пускай расход пескобетонного материала на залитие фундамента несколько выше, чем цемента, но в данном случае нет надобности в просеивании песка, чтобы придать массе нужную консистенцию. Да и финансовые средства, затраченные на покупку пескобетона, прекрасно компенсируются качественным состоянием и надежностью фундаментной основы.

Окончательный выбор между пескобетонным материалом и цементом делают с учетом всех факторов.

Сухая

Чтобы точно определиться с тем, какая стяжка пола лучше и дешевле, рассмотрим еще и сухую стяжку.

Отделка стен, которая осуществляется снаружи, играет огромную роль и считается одним из главных этапов работ. Здесь все о видах и области применения стеновых фасадных панелей.

Соответственно европейским нормам штукатуркой называется покрытие какой-либо толщины, которое выполняется из раствора, а потребительских качеств достигает после отвердевания. Перейдя по ссылке узнаете, какие существуют виды штукатурки для внутренней отделки.

Один из самых оригинальных и интересных вариантов декоративной штукатурки структурного/фактурного типа – штукатурка короед. Тут можно ознакомиться с расходом штукатурки короед на 1 м2.

Некоторые специалисты уверенно утверждают, что смесь для стяжки пола м300 самая лучшая, но это может быть спорным вопросом, так как есть определенные характеристики и требования.

Эта стяжка осуществляется с использованием листов гипсоволокна, а также специальной засыпки из керамзитного песка. Какой керамзит лучше для стяжки пола или чем лучше сделать стяжку пола в квартиреможно узнать у мастеров, которые специализируются в данном виде работ.

Но, этот вариант выполняется намного быстрее предыдущих и не лишает за собой грязи. Все работы, которые нужно проводить, можно начинать уже на следующий день после того, как была уложена стяжка. По сравнению с предыдущими вариантами, этот процесс намного приятнее и удобнее.

Читайте также:
Что нельзя смывать в унитаз, если не хотите, чтобы он сломался


Сухая

Чтобы начать работу стоит подготовить такие инструменты:

  • металлические профили;
  • уровень;
  • правило;
  • рабочий материал;
  • клей ПВА;
  • керамзитный песок;
  • дрель;
  • саморезы.

Если вы укладываете стяжку на теплый пол, рекомендуется посоветоваться с профессионалами этого дела относительно того, какая стяжка лучше для теплого водяного пола.

Только в таком случае вся работа будет правильной, и ее не нужно будет потом переделывать.

Те, кто не знает правил проведения данного процесса, боятся заниматься им самостоятельно, в результате чего интересуются вопросом «стяжка или деревянный пол, что лучше?». Это только дело выбора, так как укладка стяжки не является сложным процессом.

Чтобы четко понимать, что лучше использовать для стяжки пола этого варианта, стоит подготовить все вышеперечисленные элементы и всю поверхность укрыть пленкой. Те места, где есть стыки, стоит выполнить внахлест около 10 см. Стены тоже нужно заделать.

В случае, если стяжку вы настилаете на деревянное покрытие, в таком случае вместо пленки следует использовать обои смоченные олифой, а также промасленную бумагу. Следующий этап характеризируется засыпанием всей этой площади песком.

Листы ГВЛ стоит разрезать на четыре части и уложить их на маяки. Места, где соединены стыки, обработайте клеем. Второй слой смеси укладывается так же, как и первый. С помощью саморезов закрепите все слои.

Кроме того, данная информация непременно избавит вас от вопроса: что лучше стяжка или пол на лагах, так как ответ напрашивается сам.

Подводим итоги

Пескобетон считается промежуточным элементом между бетонной смесью и цементом. Этот сухой материал используется при реставрационных работах, ремонте и строительстве. Легкий материал не дает усадку, отлично зарекомендовал себя на зыбких грунтовых участках. Он незаменим в обустройстве бетонного пола для помещений, испытывающих большие нагрузки – складов, гаражей, торговых центров. Имеющиеся ингридиенты в виде щебенки и химических присадок позволяют заливать бетонную стяжку любой толщины без трещин.

Теплый пол

Данный вопрос не странный, так как таких стяжек может быть два вида:

  • черновая;
  • стяжка, которая заливается над трубами.

Все материалы для стяжки теплого водяного пола рекомендуется покупать в специальных магазинах, где работают опытные консультанты. Здесь вы сможете посоветоваться не только по поводу качественных материалов, но и узнать, какой толщины должна быть стяжка и какой необходим пескобетон.


Теплый пол

Перед заливкой важно учитывать тоже некоторые правила. Первым шагом стоит провести штукатурку стен, а также, если это новая квартира или дом, обязательно установить окна. Не забудьте провести все коммуникации, так как приготовленное основание для данного вида пола должно быть чистым и полностью ровным.

Обратите внимание на отсутствие различных камушков, а также частиц песка или раствора. Далее, перед укладкой утеплителя, удалите все кусочки раствора, если они есть. Теперь прикрепите демпферную ленту по периметру всего помещения.

Укладка труб требует, в большинстве случаев, рук мастеров, которые уже не один раз проводили подобные действия.

Приготовление пескобетона

Опытный строитель способен приготовить данный состав самостоятельно. Для этого потребуются вода, песок и портландцемент М 500. Пропорции простые – на ведро песка необходимо 3.5 кг цемента и не более 2.5 литра воды.

Расход приготовленной смеси определяется следующими условиями:

  • требуемой толщиной;
  • параметрами основы;
  • качественным состоянием чистового покрытия.

Если используется бетономешалка, то компоненты должны быть сухими, чтобы хорошо перемешались.

Заложив песок, добавляем цемент, размешиваем и заливаем воду. Материал получится однородным, по прочности будет отвечать требованиям М 300. Смесь несколько минут вымешивается, потом направляется в работу.

Марка используемого портландцемента влияет на прочность пескобетонной массы, а песчаные фракции определяют степень усадки. Универсальный вариант – состав М 300, хотя на практике доказано, что можно пользоваться и низкомарочными растворами.

Перевозка и хранение такого материала осуществляются в бумажной четырехслойной таре, надежно защищающей от влаги.

Что лучше, сухая или мокрая?

Теперь рассмотрим вопрос «что лучше сухая или мокрая стяжка пола?»

Стоит отметить, что мнения по этому поводу немного разные, но преимущества именно сухого варианта – очевидны. Но,вместе с тем, есть и некоторые недостатки, которые мы сейчас перечислим.

Минусы:

  • отсутствие надежной влагостойкости;
  • неоднородная усадка;
  • возможность появления впадин;
  • перепады высот;
  • повышенный уровень влажности может привести к началу процесса размножения грибка.

Плюсы:

  • быстрый процесс укладки;
  • дополнительная звукоизоляция;
  • легкость замены покрытия.

Что такое активная и реактивная мощность переменного электрического тока?

Все мы ежедневно сталкиваемся с электроприборами, кажется, без них наша жизнь останавливается. И у каждого из них в технической инструкции указана мощность. Сегодня мы разберемся что же это такое, узнаем виды и способы расчета.

Читайте также:
Тепловая завеса: виды и подключение оборудования (+ 2 видео)

Мощность в цепи переменного электрического тока

Электроприборы, подключаемые к электросети работают в цепи переменного тока, поэтому мы будем рассматривать мощность именно в этих условиях. Однако, сначала, дадим общее определение понятию.

Мощность — физическая величина, отражающая скорость преобразования или передачи электрической энергии.

В более узком смысле, говорят, что электрическая мощность – это отношение работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

Если перефразировать данное определение менее научно, то получается, что мощность – это некое количество энергии, которое расходуется потребителем за определенный промежуток времени. Самый простой пример – это обычная лампа накаливания. Скорость, с которой лампочка превращает потребляемую электроэнергию в тепло и свет, и будет ее мощностью. Соответственно, чем выше изначально этот показатель у лампочки, тем больше она будет потреблять энергии, и тем больше отдаст света.

Поскольку в данном случае происходит не только процесс преобразования электроэнергии в некоторую другую (световую, тепловую и т.д.), но и процесс колебания электрического и магнитного поля, появляется сдвиг фазы между силой тока и напряжением, и это следует учитывать при дальнейших расчетах.

При расчете мощности в цепи переменного тока принято выделять активную, реактивную и полную составляющие.

Понятие активной мощности

Активная «полезная» мощность — это та часть мощности, которая характеризует непосредственно процесс преобразования электрической энергии в некую другую энергию. Обозначается латинской буквой P и измеряется в ваттах (Вт).

Рассчитывается по формуле: P = U⋅I⋅cosφ,

где U и I – среднеквадратичное значение напряжения и силы тока цепи соответственно, cos φ – косинус угла сдвига фазы между напряжением и током.

ВАЖНО! Описанная ранее формула подходит для расчета цепей с напряжением 220В, однако, мощные агрегаты обычно используют сеть с напряжением 380В. В таком случае выражение следует умножить на корень из трех или 1.73

Понятие реактивной мощности

Реактивная «вредная» мощность — это мощность, которая образуется в процессе работы электроприборов с индуктивной или емкостной нагрузкой, и отражает происходящие электромагнитные колебания. Проще говоря, это энергия, которая переходит от источника питания к потребителю, а потом возвращается обратно в сеть.

Использовать в дело данную составляющую естественно нельзя, мало того, она во многом вредит сети питания, потому обычно его пытаются компенсировать.

Обозначается эта величина латинской буквой Q.

ЗАПОМНИТЕ! Реактивная мощность измеряется не в привычных ваттах (Вт), а в вольт-амперах реактивных (Вар).

Рассчитывается по формуле:

где U и I – среднеквадратичное значение напряжения и силы тока цепи соответственно, sinφ – синус угла сдвига фазы между напряжением и током.

ВАЖНО! При расчете данная величина может быть как положительной, так и отрицательной – в зависимости от движения фазы.

Емкостные и индуктивные нагрузки

Главным отличием реактивной (емкостной и индуктивной) нагрузки – наличие, собственно, емкости и индуктивности, которые имеют свойство запасать энергию и позже отдавать ее в сеть.

Индуктивная нагрузка преобразует энергию электрического тока сначала в магнитное поле (в течение половины полупериода), а далее преобразует энергию магнитного поля в электрический ток и передает в сеть. Примером могут служить асинхронные двигатели, выпрямители, трансформаторы, электромагниты.

ВАЖНО! При работе индуктивной нагрузки кривая тока всегда отстает от кривой напряжения на половину полупериода.

Емкостная нагрузка преобразует энергию электрического тока в электрическое поле, а затем преобразует энергию полученного поля обратно в электрический ток. Оба процесса опять же протекают в течение половины полупериода каждый. Примерами являются конденсаторы, батареи, синхронные двигатели.

ВАЖНО! Во время работы емкостной нагрузки кривая тока опережает кривую напряжения на половину полупериода.

Коэффициент мощности cosφ

Коэффициент мощности cosφ (читается косинус фи)– это скалярная физическая величина, отражающая эффективность потребления электрической энергии. Проще говоря, коэффициент cosφ показывает наличие реактивной части и величину получаемой активной части относительно всей мощности.

Коэффициент cosφ находится через отношение активной электрической мощности к полной электрической мощности.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! При более точном расчете следует учитывать нелинейные искажения синусоиды, однако, в обычных расчетах ими пренебрегают.

Значение данного коэффициента может изменяться от 0 до 1 (если расчет ведется в процентах, то от 0% до 100%). Из расчетной формулы не сложно понять, что, чем больше его значение, тем больше активная составляющая, а значит лучше показатели прибора.

Понятие полной мощности. Треугольник мощностей

Полная мощность – это геометрически вычисляемая величина, равная корню из суммы квадратов активной и реактивной мощностей соответственно. Обозначается латинской буквой S.

Также рассчитать полную мощность можно путем перемножения напряжения и силы тока соответственно.

ВАЖНО! Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА).

Треугольник мощностей – это удобное представление всех ранее описанных вычислений и соотношений между активной, реактивной и полной мощностей.

Читайте также:
Сочетание желтого и фиолетового цвета в интерьерах

Катеты отражают реактивную и активную составляющие, гипотенуза – полную мощность. Согласно законам геометрии, косинус угла φ равен отношению активной и полной составляющих, то есть он является коэффициентом мощности.

Как найти активную, реактивную и полную мощности. Пример расчета

Все расчеты строятся на указанных ранее формулах и треугольнике мощностей. Давайте рассмотрим задачу, наиболее часто встречающуюся на практике.

Обычно на электроприборах указана активная мощность и значение коэффициента cosφ. Имея эти данные несложно рассчитать реактивную и полную составляющие.

Для этого разделим активную мощность на коэффициент cosφ и получим произведение тока и напряжения. Это и будет полной мощностью.

Далее, исходя из треугольника мощностей, найдем реактивную мощность равную квадрату из разности квадратов полной и активной мощностей.

Как измеряют cosφ на практике

Значение коэффициента cosφ обычно указано на бирках электроприборов, однако, если необходимо измерить его на практике пользуются специализированным прибором – фазометром . Также с этой задачей легко справится цифровой ваттметр.

Если полученный коэффициент cosφ достаточно низок, то его можно компенсировать практически. Осуществляется это в основном путем включения в цепь дополнительных приборов.

  1. Если необходимо скорректировать реактивную составляющую, то следует включить в цепь реактивный элемент, действующий противоположно уже функционирующему прибору. Для компенсации работы асинхронного двигателя, для примера индуктивной нагрузки, в параллель включается конденсатор. Для компенсации синхронного двигателя подключается электромагнит.
  2. Если необходимо скорректировать проблемы нелинейности в схему вводят пассивный корректор коэффициента cosφ, к примеру, это может быть дроссель с высокой индуктивностью, подключаемый последовательно с нагрузкой.

Мощность – это один из важнейших показателей электроприборов, поэтому знать какой она бывает и как рассчитывается, полезно не только школьникам и людям, специализирующимся в области техники, но и каждому из нас.

Как перевести амперы в ватты и обратно?

Как перевести амперы в киловаты?

Как рассчитать падение напряжения по длине кабеля в электрических сетях

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

Способы вычисления потребления электроэнергии бытовыми приборами

Что такое делитель напряжения и как его рассчитать?

Активная и реактивная мощность – что это

Отправим материал на почту

  • Что это означает
  • Полная мощность
  • Учет реактивной мощности двигателей
  • Заключение

Начнем с того, что активная и реактивная мощность, это постоянные спутники нашей жизни, хотя подавляющее большинство граждан любой страны попросту не обращают на это никакого внимания. Кроме того, ассоциации, которые возникнут у многих людей при слушании или прочтении слова «реактивный», будут выглядеть, как реактивные турбины, а по большей части – современный самолет, увиденный в фильмах. Это, конечно же, далеко от истины, поэтому, вначале лучше разобраться в этих понятиях на самом простом примере из жизни.

Разобраться, что такое активная и реактивная мощность нам поможет пример двух неразлучных сестричек (условно назовем их Валя и Даша), приехавших летом на загородную дачу вместе, так как они не представляют жизни друг без друга. Валя по прибытию пошла в сарай, взяла лопату, тяпку, грабли, мешок (ведро) для мусора и пошла, работать на приусадебный участок. А вот Даша решила использовать выезд за город, как возможность отдохнуть, поэтому целый день прыгала, веселилась, лежала на топчане под деревом, наслаждаясь свежим воздухом. Получается, что Валя в этом случае представляет активную мощность (P кВт), а Даша реактивную (Q квар), хотя вместе взятые они выглядят, как бригада или полная мощность. На изображении треугольника, приведенном выше, Валя будет представлять катет BC, Даша – катет AC, а обе сестры месте взятые – гипотенузу AB (запомните этот пример – мы вспомним его позже).

Видео описание

Простыми словами о реактивной мощности.

Что это означает

В сетях переменного тока, которыми на сегодняшний день пользуется абсолютно весь мир, без активной и реактивной мощностей никак не обойтись – они взаимозависимы и даже необходимы. К активной электроэнергии относится напряжение, которое вырабатывается на ТЭС, ГрЭС, АЭС, мобильном генераторе, стоящем в гараже и т.д. – оно поступает к потребителю (на фабрики, заводы, к нам домой) и питает все электроприборы от сети ≈220-380 V. В это же время функция реактивной составляющей полного тока заключается в бесцельном блуждании от источника к потребителю и обратно. Так откуда же берётся эта, бесполезная на первый взгляд, субстанция?

Все дело в том, что в наших домах, на предприятиях и любых других электрифицированных объектах есть приборы с индуктивными катушками (для примера можно взять статор двигателя), где постоянно возникают магнитные поля. То есть, часть из них вращает ротор (якорь), а часть возвращается обратно и так до бесконечности, пока существует движение активной энергии. Это хорошо демонстрирует кружка свежего пива: с жидкостью человек выпивает лишь малую часть пены, а остальную оставляет в бокале либо сдувает на землю. Но эта самая пена является продуктом брожения (индукции), без которого пива, как такового, не будет вообще.

Читайте также:
Флизелиновые обои под покраску: фото в интерьере

Сейчас уже можно подвести первый итог в понимании темы: если есть индуктивная нагрузка (а она есть всегда), то обязательно появится реактивный ток, потребляемый индукцией, которая сама его создает. То есть, индукция вырабатывает реактивную мощность, потом её потребляет, вырабатывает заново и так постоянно, но в этом кроется одна проблема. Для движения реактивной субстанции туда обратно, нужна активная энергия, которая расходуется из-за постоянного движения электронов по проводам (нагрев проводов).

Можно прийти к выводу, что активная мощность генератора, это полное противопоставление реактивной, на первый взгляд бесполезной мощности? Но это не так. Вспомните, сестры неразлучны между собой, так как любят друг друга, а пиво без пены никто не станет пить, да и забродить без неё напиток будет не в состоянии. То же можно сказать о реактивной мощности – без неё невозможно создание магнитных полей, так что с этой силой придется считаться. Но тут в дело пошли мозговые извилины изобретателей, которые решили сократить территориальное пространство (не гонять по проводам взад-вперед) этой, не совсем понятной, субстанции и вырабатывать её в непосредственной близости от объекта потребления.

Для наглядного примера можно взять всем известный электрический фен, в котором есть двигатель, вращающий вал с лопастями – он называется турбиной для подачи горячего воздуха. Так вот, чтобы разгрузить линию электропередач от бесполезной беготни реактива от станции к потребителю и обратно, в корпус прибора встраивают конденсатор нужной емкости. А представьте себе ту же электросварку или токарный цех с десятками мощных станков, – какой потенциал высвобождается реактивным током для увеличения КПД. Если говорить техническим языком, то установка конденсаторов или других статических компенсирующих элементов называется компенсацией реактивной мощности. Получается, что активная и реактивная мощность, это две неразрывно связанных между собой величины.

Вырабатывать реактивную мощность могут также и генераторы на электростанциях любого типа. Для этого достаточно сменить ток возбуждения (перевозбуждения, недовозбуждения) и генератор окажется как поставщиком, так и потребителем этой величины. Но, это всего лишь законы физики, которые в данном случае не очень выгодны для людей, поэтому лучше всего переносить емкость накопления и отдачи, как можно ближе к источнику – в корпус прибора (агрегата) или в производственный цех.

Видео описание

Реактивная мощность за 5 минут простыми словами.

Понятия активной, полной и реактивной мощностей

Пусть приемник электро­энергии присоединен к источнику синусоидального напряжения u(t) = Usin(ωt) и потребляет синусоидальный ток i(t) = I sin (ωt -φ), сдви­нутый по фазе относительно напряжения на угол φ. U и I – действующие значения. Значение мгновенной мощности на зажимах приемника определяется выражением

p(t) = u(t) ?i(t) = 2UI sin(ωt) sin (ωt -φ) = UI cos φ – UI cos (2ωt -φ) (5.1)

и является суммой двух величин, одна из которых постоянна во времени, а другая пульсирует с двойной частотой.

Среднее значение p(t) за период Т называется активной мощностью и полностью определяется первым слагаемым уравнения (5.1):

Активная мощность ха­рактеризует энергию, расходуемую необратимо источником в единицу времени на производство полезной работы потребителем. Активная энергия, потребляемая электроприёмниками, преобразуется в другие виды энергии: механическую, тепловую, энергию сжатого воздуха и газа и т. п.

Среднее значение от второго слагаемого мгновенной мощности (1.1) (пульсирует с двойной частотой) за время Т равно нулю, т. е. на ее создание не требуется каких-либо материальных затрат и поэтому она не может совершать полезной ра­боты. Однако ее присутствие указывает, что между источником и приемником происходит обратимый процесс обмена энергией. Это возможно, если имеются элементы, способные накапливать и отдавать электромагнитную энергию – емкость и индуктивность. Эта составляющая характеризует реактивную мощность.

Полную мощность на зажимах приемника в комп­лексной форме можно представить следующим образом:

. (5.2)

Единица измерения полной мощности S = UI – ВА.

Реактивная мощность – величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями (обменом) энергии между источником и приемником. Для синусоидального тока она равна произведению действующих значений тока I и напряжения U на синус угла сдвига фаз между ними: Q = UI sinφ. Единица измерения – ВАр.

Реактивная мощность не связана с полезной работой ЭП и расходуется только на создание переменных электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах, аппаратах, линиях и т. д.

Для реактивной мощности приняты такие понятия, как генерация, потребление, передача, потери, баланс. Считается, что если ток отстает по фазе от напряжения (индуктивный характер нагрузки), то реактивная мощ­ность потребляется и имеет положительный знак, а если ток опережает напряжение (емкостный характер нагрузки), то реактивная мощность ге­нерируется и имеет отрицательное значение.

Читайте также:
Технология и особенности росписи стен в интерьере

Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели (60–65 % общего потреб­ления), трансформаторы (20–25 %), вентильные преобразователи, реакторы, воздушные электрические сети и прочие приемники (10 %).

Передача реактивной мощности загружает электрические сети и установленное в ней оборудование, уменьшая их пропускную способность. Реактивная мощность генерируется синхронными генераторами электростанций, синхронными компенса­торами, синхронными двигателями (регулирование током возбуждения), батареями конденсаторов (БК) и линиями электропередачи.

Реактивная мощность, вырабатываемая емкостью сетей, имеет следующий порядок величин: воздушная линия 20 кВ генерирует 1 кВАр на 1 км трехфазной линии; подземный кабель 20 кВ – 20 кВАр/км; воздушная линия 220 кВ – 150 кВАр/км; подземный кабель 220 кВ – 3 МВАр/км.

Коэффициент мощности и коэффициент реактивной мощности.

Векторное представление величин, характеризующих состояние сети, приводит к представлению реактивной мощности Q вектором, перпендикулярным вектору активной мощности Р (рис. 5.2 ). Их векторная сумма дает полную мощность S.

Рис. 5.1. Треугольник мощностей

Согласно рис. 5.1 и (5.2) следует, что S 2 = Р 2 + Q 2 ; tgφ = Q/P; cosφ = P/S.

Основным нормативным показателем, характе­ризующим реактивную мощность, ранее был коэффициент мощности cosφ. На вводах, питающих промышленное предприятие, средневзвешенное значение этого коэффициента должно было находиться в пределах 0,92–0,95. Однако выбор соотношения P/S в качестве нормативного не дает четкого представления о динамике изменения реального значения реактивной мощности. Например, при изменении коэффициента мощности от 0,95 до 0,94 реактивная мощность изменяется на 10 %, а при изменении этого же коэффициента от 0,99 до 0,98 приращение реактивной мощности составляет уже 42 %. При расчетах удобнее оперировать соотношением tgφ = Q/P, которое называют коэффициентом реактивной мощности.

Предприятиям, у которых присоединенная мощность более 150 кВт (за исключением «бытовых» потребителей), определены предельные значения коэффициента реактивной мощности, потребляемой в часы больших суточных нагрузок электрической сети – с 7 до 23 часов (Приказ Министерства промышленности и энергетики РФ от 22.02.2007 г. № 49 «О порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии, применяемых для определения обязательств сторон в договорах об оказании услуг по передаче электрической энергии»).

Предельные значения коэффициентов реактивной мощности (tgφ) нормируются в зависимости от положения точки (напряжения) присоединения потребителя к сети. Для напряжения сети 100 кВ tgφ = 0,5; для сетей 35, 20, 6 кВ – tgφ = 0,4 и для сети 0,4 кВ – tgφ = 0,35.

Введение новых директивных документов по компен­сации реактивной мощности было направлено на повышение эффективности работы всей системы электроснабжения от генераторов энергосистемы до приемников электроэнергии.

С введением коэффициента реактивной мощности стало возможным представлять потери активной мощности через активную или реактивную мощности: Р = (P 2 /U 2 ) R (l + tg 2 φ).

Угол между векторами мощностей Р и S соответствует углу φ между векторами активной составляющей тока Iа и полного тока I, который, в свою очередь, представляет собой векторную сумму активного тока Iа, находящегося в фазе с напряжением, и реактивного тока Iр, находящегося под углом 90° к нему. Это расположение токов является расчетным приемом, связанным с разложением на активную и реактивную мощности, которое можно считать естественным.

Большинство потребителей нуждаются в реактивной мощности, поскольку они функционируют благодаря изменению магнитного поля. Для наиболее употребительных двигателей в нормальном режиме работы можно привести следующие примерные значения tgφ.

Электродвигатели tgφ cosφ
Однофазный асинхронный двигатель 1,30–0,90 0,61–0,74
Трехфазный асинхронный двигатель 1,00–0,50 0,70–0,89
Коллекторный двигатель 1,30–1,00 0,61–0,70

В момент пуска двигателей требуется значительное количество реактивной мощности, при этом tgφ = 4–5 (cosφ = 0,2–0,24).

Синхронные машины обладают способностью потреблять или выдавать реактивную мощность в зависимости от степени возбуждения.

В синхронных генераторах и двигателях размеры цепей возбуждения ограничивают возможность поставки реактивной мощности до максимальных значений tgφ = 0,75 (cosφ = 0,8) или до tgφ = 0,5 (cosφ = 0,9) (табл. 5.1).

Синхронные двигатели, выпускаемые отечественной промышленностью, рассчитаны на опережающий коэффициент мощности (cosφ = 0,9) и при номинальной активной нагрузке Pном и напряжении Uном могут вырабатывать номинальную реактивную мощность Qном ≈ 0,5Pном.

При недогрузке СД по активной мощности β = P/Pном 1.

Преимуществом СД, используемым для компенсации реактивной мощности, по сравнению с КБ является возможность плавного регулирования генерируемой реактивной мощности. Недостатком является то, что активные потери на генерирование реактивной мощности для СД больше, чем для КБ.

Дополнительные активные потери в обмотке СД, вызываемые генерируемой реактивной мощностью в пределах изменения cosφ от 1 до 0,9 при номинальной активной мощности СД, равной Pном, кВт:

где Qном – номинальная реактивная мощность СД, кВ Ар; R – сопротивление одной фазы обмотки СД в нагретом состоянии, Ом; Uном – номинальное напряжение сети, кВ.

В системах электроснабжения промышленных предприятий КБ компенсируют реактивную мощность базисной (основной) части графиков нагрузок, а СД снижают пики нагрузок графика.

Читайте также:
Чем обработать брус внутри дома после шлифовки

Таблица 5.1

Зависимости коэффициента перегрузки по реактивной мощности синхронных двигателей

Серия, номинальное напряжение, частота вращения двига теля Относительное напряжение на зажимах двигателя U/Uном Коэффициент перегрузки по реактивной мощности α при коэффициенте загрузки β
0,90 0,80 0,70
СДН, 6 и 10 кВ (для всех частот вращения) СДН, 6 кВ: 600–1000 об/мин 370–500 об/мин 187–300 об/мин 100–167 об/мин СДН, 10 кВ: 1000 об/мин 250–750 об/мин СТД, 6 и 10 кВ, 3000 об/мин СД и СДЗ, 380 В (для всех частот вращения) 0,95 1,00 1,05 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 0,95 1,00 1,05 1,10 0,95 1,00 1,05 1,10 1,31 1,21 1,06 0,89 0,88 0,86 0,81 0,90 0,86 1,30 1,32 1,12 0,90 1,16 1,15 1,10 0,90 1,39 1,27 1,12 0,94 0,92 0,88 0,85 0,98 0,90 1,42 1,34 1,23 1,08 1,26 1,24 1,18 1,06 1,45 1,33 1,17 0,96 0,94 0,90 0,87 1,00 0,92 1,52 1,43 1,31 1,16 1,36 1,32 1,25 1,15

Синхронные компенсаторы.

Разновидностью СД являются синхронные компенсаторы (СК), которые представляют собой СД без нагрузки на валу. В настоящее время выпускается СК мощностью выше 5000 кВ?Ар. Они имеют ограниченное применение в сетях промышленных предприятий. Для улучшения показателей качества напряжения у мощных ЭП с резкопеременной, ударной нагрузкой (дуговые печи, прокатные станы и т. п.) используются СК.

Статические тиристорные компенсирующие устройства.

В сетях с резкопеременной ударной нагрузкой на напряжении 6–10 кВ рекомендуется применение не конденсаторных батарей, а специальных быстродействующих источников реактивной мощности (ИРМ), которые должны устанавливаться вблизи таких ЭП. Схема ИРМ приведена на рис. 5.2. В ней в качестве регулируемой индуктивности используются индуктивности LR и нерегулируемые ёмкости С1–С3.

Рис. 5.2. Быстродействующие источники реактивной мощности

Регулирование индуктивности осуществляется тиристорными группами VS, управляющие электроды которых подсоединены к схеме управления. Достоинствами статических ИРМ являются отсутствие вращающихся частей, относительная плавность регулирования реактивной мощности, выдаваемой в сеть, возможность трёх- и четырёхкратной перегрузки по реактивной мощности. К недостаткам относится появление высших гармоник, которые могут возникнуть при глубоком регулировании реактивной мощности.

За счет дополнительных потерь мощности в сети, вызванных потреблением реактивной мощности, увеличивается общее потребление электроэнергии. Поэтому снижение перетоков реактивной мощности является одной из основных задач эксплуатации электрических сетей.

Что такое активная, реактивная и полная мощность — простое объяснение

_________________
если рассматривать человека снизу, покажется, что мозг у него глубоко в жопе
при взгляде на многих сверху ничего не меняется.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет – любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

При подсчете мощности, потребляемой устройством, следует учитывать так называемую полную мощность. Полная мощность – это вся мощность, потребляемая электроприбором, она состоит из активной мощности и реактивной мощности, в зависимости от типа нагрузки. Активная мощность всегда указывается в ваттах (Вт), полная – в вольт-амперах (ВА). Устройства – потребители электроэнергии зачастую имеют как активную, так и реактивную составляющие нагрузки.

Активная нагрузка. У этого вида нагрузки вся потребляемая электроэнергия преобразуется в другие виды энергиии (тепловую, световую и т. п.). У некоторых устройств данная составляющая является основной. Примеры – лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п. Если их указанная потребляемая мощность составляет 1 кВт, для их питания достаточно стабилизатора мощностью 1кВА.

Реактивные нагрузки. Все остальные. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные и емкостные. Пример – устройства, содержащие электродвигатель, электронная, бытовая техника. Полная мощность в вольт-амперах и активная мощность в ваттах связаны между собой коэффициентом COS(Fi). На приборах, имеющих реактивную составляющую нагрузки, часто указывают их активную потребляемую мощность в ваттах и COS(Fi). Чтобы подсчитать полную мощность в ВА, нужно активную мощность в Вт разделить на COS(Fi). Например: если на дрели написано 600 Вт и COS(Fi)=0,6, это означает, что на самом деле потребляемая инструментом полная мощность будет равна 600/0,6=1000 ВА. Если COS(Fi) не указан, для грубого расчета активную мощность можно разделить на 0,7.

Найдено в гугле и прочитано за 1.54 минуты

_________________
Today fine night.

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Реактивная мощность измеряется в варах (вар). Я где-то уже писал про все эти мощности, даже сам не могу вспомнить в какой теме

Ящик пЫва и вязанку воблы тому кто найдёт! (Из подвалов Сэра Мурра, разумеется )

_________________
Память очень интересная штука: бывает так, что запомнишь одно, а вспомнишь другое.

За счет технических и конструктивных решений однокомпонентные винтовые SMD-клеммы от TE Connectivity позволяют оптимизировать общий процесс сборки печатной платы. Винтовое исполнение гарантирует устойчивость к различным ударам и вибрациям, обеспечивая надежное соединение при силовых нагрузках.

Читайте также:
Электрическая зубная щетка: типы и модели

Как уже говорили, вопрос этот не такой простой, как кажется. Но мы попробуем написать по простому, по-кошачьи.

Когда говорят об активной и реактивной мощности, то имеются в виду явления, происходящие в цепях переменного тока. Например, электроэнергию мы получаем от сети переменного тока. В этой сети есть источники электроэнергии (генераторы) и потребители электроэнергии (нагрузки). Причём ток в этих цепях периодически меняет своё направление на противоположное с определённой частотой. В России, например, эта частота составляет 50 Гц. Т.е. ток меняет своё направление 50 раз за одну секунду. Закон изменения напряжения – синусоидальный.
Оказалось, что нагрузки на переменном токе ведут себя по-разному. Одни честно поглащают переданную им энергию, а другие эту энергию сначала запасают, а потом отдают обратно источнику. А третьи поглащают энергию нечестно – Отсутствует прямо пропорциональная зависимость тока в нагрузке от напряжения на нагрузке. Например, при синусоидальном напряжении ток потребляется короткими импульсами.

Скорость передачи энергии от источника (генератора) в нагрузку (или обратно от нагрузки к источнику – такое тоже бывает!) называется мощностью.

В зависимости от своего поведения на переменном токе, нагрузки (потребители электроэнергии) можно классифицировать так:
1. Реактивная нагрузка. Это такая нагрузка, в которой сначала, в течение некоторого периода времени, запасается энергия, получаемая от источника. А затем запасённая энергия, в течение другого периода времени отдаётся обратно в источник. Такие нагрузки известны – это конденсаторы и катушки индуктивности. Если в цепи переменного тока есть реактивная нагрузка, то происходит перекачивание энергии в нагрузку и обратно. При этом форма тока через нагрузку в точности повторяет форму напряжения на нагрузке, но между напряжением и током существует сдвиг фаз на 90 градусов. Поскольку задачей электроснабжения является передача энергии от производителя к потребителю, а не перекачивание её туда-сюда, то реактивная нагрузка считается вредной. Мощность, потребляемая такой нагрузкой (и отдаваемая назад!) называется реактивной.
2. Активная нагрузка. Это такая, в которой вся полученная энергия поглащается полностью и переходит в тепло. Обратно к источнику ничего не возвращается. При этом форма тока через нагрузку в точности повторяет форму напряжения на нагрузке. Сдвига фаз между напряжением и током нет. Мощность, потребляемая такой нагрузкой называется активной. Пример такой нагрузки – утюг, электроплита.
3. Есть ещё один вид нагрузки – нелинейная нагрузка. Для её описания закон Ома просто не подходит, т.к. прямая пропорциональная зависимомть между током и напряжением отсутствует. Форма потребляемого тока сильно отличается от формы напряжения на такой нагрузке. О сдвиге фаз говорить сложно, т.к. напряжение – синус, а ток – импульсы. Здесь тоже, никакая мощность обратно к источнику не возвращается. Примеры – устройства содержащие полупроводниковые элементы – диодный мостик и сглаживающие конденсаторы непосредственно на входе (или сразу после трансформатра – роли не играет). Таковыми являются: источники питания компьютеров без автоматических корректоров коэффициента мощности, микроволновые печи, телевизоры, усилители ЗЧ. А также трансформаторы, у которых насыщается сердечник. Мощность, потребляемая такими нагрузками, называется “полной мощностью” или “кажущейся мощностью”, и состоит из двух компонент. Активной мощности и, так называемой “мощности искажений”, которая учитывает несинусоидальный (искажённый) характер потребляемого тока.

Такая классификация нагрузок является условной. Например, разные школы электротехников, рассматривают одни и те же явления по-разному. Некоторые не различают реактивную мощность и мощность искажений, и считают всё это вместе реактивной мощностью, что создаёт некоторую путанницу в терминологии и вызывает ожесточённые споры на некоторых интернет-форумах.

Пока всё. Силы кончились. Продолжение следует.

Навигационные модули позволяют существенно сократить время разработки оборудования. На вебинаре 17 ноября вы сможете познакомиться с новыми семействами Teseo-LIV3x, Teseo-VIC3x и Teseo-LIV4F. Вы узнаете, насколько просто добавить функцию определения местоположения с повышенной точностью благодаря использованию двухдиапазонного приемника и функции навигации по сигналам от MEMS-датчиков. Поработаем в программе Teseo Suite и рассмотрим результаты полевого тестирования.

_________________
Тот кто впереди, всегда боится отстать, – это наш шанс, вот так то.

Активная и реактивная мощность. За что платим и работа

Активная и реактивная мощность — потребители электрической энергии на то и потребители, чтобы эту энергию потреблять. Потребителя интересует та энергия, потребление которой идет ему на пользу, эту энергию можно назвать полезной, но в электротехнике ее принято называть активной. Это энергия, которая идет на нагрев помещений, готовку пищи, выработку холода, и превращаемая в механическую энергию (работа электродрелей, перфораторов, электронасосов и пр.).

Кроме активной электроэнергии существует еще и реактивная. Это та часть полной энергии, которая не расходуется на полезную работу. Как понятно из вышесказанного, полная мощность – это активная и реактивная мощность в целом.

Читайте также:
Экстерьер дома: фото концептуального коттеджа от Ando Studio

Активная и реактивная мощность

В понятиях активная и реактивная мощность сталкиваются противоречивые интересы потребителей электрической энергии и ее поставщиков. Потребителю выгодно платить только за потребленную им полезную электроэнергию, поставщику выгодно получать оплату за сумму активной и реактивной электроэнергии. Можно ли совместить эти кажущиеся противоречивыми требования? Да, если свести количество реактивной электроэнергии к нулю.

Активная мощность

Существуют потребители электроэнергии, у которых полная и активная мощности совпадают. Это потребители, у которых нагрузка представлена активными сопротивлениями (резисторами). Среди бытовых электроприборов примерами подобной нагрузки являются лампы накаливания, электроплиты, жарочные шкафы и духовки, обогреватели, утюги, паяльники и пр.

Указанная у этих приборов в паспорте, одновременно является активная и реактивная мощность . Это тот случай, когда мощность нагрузки можно определить по известной из школьного курса физики формуле, перемножив ток нагрузки на напряжение в сети. Ток измеряется в амперах (А), напряжение в вольтах (В), мощность в ваттах (Вт). Конфорка электрической плиты в сети с напряжением 220 В при токе в 4,5 А потребляет мощность 4,5 х 220 = 990 (Вт).

Реактивная мощность

Иногда, проходя по улице, можно увидеть, что стекла балконов покрыты изнутри блестящей тонкой пленкой. Эта пленка изъята из бракованных электрических конденсаторов, устанавливаемых с определенными целями на питающих мощных потребителей электрической энергии распределительных подстанциях. Конденсатор – типичный потребитель реактивной мощности. В отличие от потребителей активной мощности, где главным элементом конструкции является некий проводящий электричество материал (вольфрамовый проводник в лампах накаливания, нихромовая спираль в электроплитке и т.п.). В конденсаторе главный элемент – не проводящий электрический ток диэлектрик (тонкая полимерная пленка или пропитанная маслом бумага).

Реактивная емкостная мощность

Красивые блестящие пленки, что вы видели на балконе – это обкладки конденсатора из токопроводящего тонкого материала. Конденсатор замечателен тем, что он может накапливать электрическую энергию, а затем отдавать ее – своеобразный такой аккумулятор. Если включить конденсатор в сеть постоянного тока, он зарядится кратковременным импульсом тока, а затем ток через него протекать не будет. Вернуть конденсатор в исходное состояние можно, отключив его от источника напряжения и подключив к его обкладкам нагрузку. Некоторое время через нагрузку будет течь электрический ток, и идеальный конденсатор отдает в нагрузку ровно столько электрической энергии, сколько он получил при зарядке. Подключенная к выводам конденсатора лампочка может на короткое время вспыхнуть, электрический резистор нагреется, а неосторожного человека может «тряхнуть» или даже убить при достаточном напряжении на выводах и запасенном количестве электричества.

Интересная картина получается при подключении конденсатора к источнику переменного электрического напряжения. Поскольку у источника переменного напряжения постоянно меняются полярность и мгновенное значение напряжения (в домашней электросети по закону, близкому к синусоидальному). Конденсатор будет непрерывно заряжаться и разряжаться, через него будет непрерывно протекать переменный ток. Но этот ток не будет совпадать по фазе с напряжением источника переменного напряжения, а будет опережать его на 90°, т.е. на четверть периода.

Это приведет к тому, что суммарно половину периода переменного напряжения конденсатор потребляет энергию из сети, а половину периода отдает, при этом суммарная потребляемая активная электрическая мощность равна нулю. Но, поскольку через конденсатор течет значительный ток, который может быть измерен амперметром, принято говорить, что конденсатор – потребитель реактивной электрической мощности.

Вычисляется реактивная мощность как произведение тока на напряжение, но единица измерения уже не ватт, а вольт-ампер реактивный (ВАр). Так, через подключенный к сети 220 В частотой 50 Гц электрический конденсатор емкостью 4 мкФ течет ток порядка 0,3 А. Это означает, что конденсатор потребляет 0,3 х 220 = 66 (ВАр) реактивной мощности – сравнимо с мощностью средней лампы накаливания, но конденсатор, в отличие от лампы, при этом не светится и не нагревается.

Реактивная индуктивная мощность

Если в конденсаторе ток опережает напряжение, то существуют ли потребители, где ток отстает от напряжения? Да, и такие потребители, в отличие от емкостных потребителей, называются индуктивными, оставаясь при этом потребителями реактивной энергии. Типичная индуктивная электрическая нагрузка – катушка с определенным количеством витков хорошо проводящего провода, намотанного на замкнутый сердечник из специального магнитного материала.

На практике хорошим приближением чисто индуктивной нагрузки является работающий без нагрузки трансформатор (или стабилизатор напряжения с автотрансформатором). Хорошо сконструированный трансформатор на холостом ходу потребляет очень мало активной мощности, потребляя мощность в основном реактивную.

Реальные потребители электрической энергии и полная электрическая мощность

Из рассмотрения особенностей емкостной и индуктивной нагрузки возникает интересный вопрос – что произойдет, если емкостную и индуктивную нагрузку включить одновременно и параллельно. Ввиду их противоположной реакции на приложенное напряжение, эти две реакции начнут компенсировать друг друга. Суммарная нагрузка окажется только емкостной или индуктивной, и в некотором идеальном случае удастся добиться полной компенсации. Выглядеть это будет парадоксально – подключенные амперметры зафиксируют значительные (и равные!) токи через конденсатор и катушку индуктивности, и полное отсутствие тока в объединяющих их общей цепи. Описанная картина несколько нарушается лишь тем, что не существует идеальных конденсаторов и катушек индуктивности, но подобная идеализация помогает понять суть происходящих процессов.

Читайте также:
Украшаем детскую площадку своими руками правильно

Вернемся к реальным потребителям электрической энергии. В быту мы пользуемся в основном потребителями чисто активной мощности (примеры приведены выше), и смешанной активно-индуктивной. Это электродрели, перфораторы, электродвигатели холодильников, стиральных машин и прочей бытовой техники. Также к ним относятся электрические трансформаторы источников питания бытовой радиоэлектронной аппаратуры и стабилизаторов напряжения. В случае подобной смешанной нагрузки, помимо активной (полезной) мощности, нагрузка потребляет еще и реактивную мощность, в итоге полная мощность отказывается больше активной мощности. Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА), и всегда представляет собой произведение тока в нагрузке на напряжение на нагрузке.

Таинственный «косинус фи»

Отношение активной мощности к полной называется в электротехнике «косинусом фи». Обозначается cos φ. Это отношение называется также и коэффициентом мощности. Нетрудно видеть, что для случая чисто активной нагрузки, где полная мощность совпадает с активной, cos φ = 1. Для случаев чисто емкостной или индуктивной нагрузок, где нулю равна активная мощность, cos φ = 0.

В случае смешанной нагрузки значение коэффициента мощности заключается в пределах от 0 до 1. Для бытовой техники обычно в диапазоне 0,5-0,9. В среднем можно считать его равным 0,7, более точное значение указывается в паспорте электроприбора.

За что платим?

И, наконец, самый интересный вопрос – за какой вид энергии платит потребитель. Исходя из того, что реактивная составляющая суммарной энергии не приносит потребителю никакой пользы, при этом долю периода реактивная энергия потребляется, а долю отдается, платить за реактивную мощность незачем. Но бес, как известно, кроется в деталях. Поскольку смешанная нагрузка увеличивает ток в сети, возникают проблемы на электростанциях, где электроэнергия вырабатывается синхронными генераторами, а именно: индуктивная нагрузка «развозбуждает» генератор, и приведение его в прежнее состояние обходится в затраты уже реальной активной мощности на его «довозбуждение».

Таким образом, заставить потребителя платить за потребляемую реактивную индуктивную мощность вполне справедливо. Это побуждает потребителя компенсировать реактивную составляющую своей нагрузки, а, поскольку эта составляющая в основном индуктивная, компенсация заключается в подключении конденсаторов наперед рассчитанной емкости.

Потребитель находит возможность платить меньше

Если потребителем оплачивается отдельно потребляемая активная и реактивная мощность. Он готов идти на дополнительные затраты и устанавливать на своем предприятии батареи конденсаторов, включаемые строго по графику в зависимости от средней статистики потребления электроэнергии по часам суток.

Существует также возможность установки на предприятии специальных устройств (компенсаторов реактивной мощности), подключающих конденсаторы автоматически в зависимости от величины и характера потребляемой в данный момент мощности. Эти компенсаторы позволяют поднять значение коэффициента мощности с 0,6 до 0,97, т.е. практически до единицы.

Принято также, что если соотношение потребленной реактивной энергии и общей не превышает 0,15, то корпоративный потребитель от оплаты за реактивную энергию освобождается.

Что же касается индивидуальных потребителей, то, ввиду сравнительно невысокой потребляемой ими мощности, разделять счета на оплату потребляемой электроэнергии на активную и реактивную не принято. Бытовые однофазные счетчики электрической энергии учитывают лишь активную мощность электрической нагрузки, за нее и выставляется счет на оплату. Т.е. в настоящее время даже не существует технической возможности выставить индивидуальному потребителю счет за потребленную реактивную мощность.

Особых стимулов компенсировать индуктивную составляющую нагрузки у потребителя нет, да это и сложно осуществить технически. Постоянно подключенные конденсаторы при отключении индуктивной нагрузки будут бесполезно нагружать подводящую электропроводку. За электросчетчиком (перед счетчиком тоже, но за то потребитель не платит), что вызовет потребление активной мощности с соответствующим увеличением счета на оплату, а автоматические компенсаторы дороги и вряд ли оправдают затраты на их приобретение.

Другое дело, что производитель иногда устанавливает компенсационные конденсаторы на входе потребителей с индуктивной составляющей нагрузки. Эти конденсаторы, при правильном их подборе, несколько снизят потери энергии в подводящих проводах, при этом несколько повысив напряжение на подключенном электроприборе за счет уменьшения падения напряжения на подводящих проводах.

Но, что самое главное, компенсация реактивной энергии у каждого потребителя, от квартиры до огромного предприятия, снизит токи во всех линиях электропитания, от электростанции до квартирного щитка. За счет реактивной составляющей полного тока, что уменьшит потери энергии в линиях и повысит коэффициент полезного действия электросистем.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: