Haben Sie sich jemals gefragt, wie Strom zu Ihnen nach Hause kommt oder ob der Strom ausgeschaltet ist und wie Sie zu Hause immer noch Strom erhalten? Tatsächlich gibt es viele Möglichkeiten, eine Wechselstromversorgung zu erhalten, ohne tatsächlich ohne Strom bleiben zu müssen.

4 Quellen der Wechselstromversorgung zu Hause

Wechselstromnetz: Aufgrund der einfachen Übertragung und der geringen Kosten und der einfachen Umwandlung in Gleichstrom wird Wechselstrom für die Versorgung von Haushalten gegenüber Gleichstrom bevorzugt. Haben Sie sich jemals gefragt, wie dieses gesamte Stromverteilungssystem funktioniert? Nein?

Lassen Sie mich einen kurzen Überblick über das gesamte System geben

Stromverteilungssystem

Das grundlegende Stromverteilungsnetz besteht aus folgenden Unterabschnitten:

Kraftwerk: Das Kraftwerk ist der Ort, an dem der 3-Phasen-Wechselstrom erzeugt wird. Der Grund für die Verwendung von 3 Phasen besteht darin, dass sich alle Phasenströme gegenseitig aufheben, eine ausgeglichene Last aufrechterhalten und ein rotierendes Magnetfeld erzeugen können, das für Elektromotoren verwendet wird. Das Kraftwerk besteht im Allgemeinen aus Dampfturbinengeneratoren, die mit Dampf arbeiten, der durch Verbrennen von Kohle, Öl und Erdgas oder aus Kernkraftwerken gewonnen wird. Die von den Generatoren erzeugte Wechselstromleistung wird unter Verwendung großer Aufwärtstransformatoren in eine Hochspannung von etwa 155 kV umgewandelt.
Umspannwerke: Die bei einer Hochspannung von 155 kV erzeugte Leistung tritt in die Umspannwerke ein, die aus einem Abwärtstransformator, Leistungsschaltern und Steuergeräten bestehen, und wandelt die Hochspannungs-Wechselstromleistung in eine Niederspannungs-Wechselstromleistung von 60 kV um, die den Übertragungskreisen zugeführt wird die Stromverteilungseinheit.
Übertragungseinheit: Die Übertragungseinheit besteht aus jeweils 3-Draht-Türmen, die jeweils eine Phase tragen, sowie einem vierten Draht, der als Erdung zum Schutz vor Blitzen dient. Normalerweise beträgt die Übertragungsentfernung etwa 400 km.
Verteilungsnetz: Es besteht aus Abwärtstransformatoren, die die ankommende Hochspannungs-Wechselstromversorgung von 60 kV in 12 kV umwandeln, und Verteilungsbussen, um die Wechselstromleistung zu übertragen.
Übertragungseinheiten nach Hause: Die Übertragungseinheit besteht aus 3 verdrahteten Türmen, die den Wechselstrom in jeder Phase führen, und besteht auch aus Reglerbänken, um Spannungsspitzen und Abgriffe zu verhindern und eine einphasige oder zweiphasige Versorgung aus der dreiphasigen Versorgung zu erhalten.
Wechselstromaggregat in der Nähe von Häusern: Das Wechselstromaggregat besteht aus einem Abwärtstransformator an den Strommasten, der die Wechselspannung von den Übertragungsleitungen auf eine normale Wechselspannung von 240 V für die Heimversorgung herabsetzt. Die 240-V-Versorgung besteht aus drei Drähten, wobei zwei Drähte jeweils 120 V bei einer Phasendifferenz von 180 Grad führen und der dritte Draht ein Neutral- oder Erdungskabel ist.

Solarenergie: Eine weitere Stromquelle bei Ihnen zu Hause ist die Nutzung von Sonnenenergie. Solarenergie ist aufgrund ihrer Wiederauffüllung und einfachen Verfügbarkeit eine der wichtigsten Energiequellen. Die Verteilung der Solarenergie zu Hause besteht aus folgenden Komponenten:

Solarenergie für Haushalte

“Wie funktioniert eine Tesla-Spule? ”

Solarplatten: Eine Reihe von Sonnenkollektoren, die aus Solarzellen bestehen, wird in einer solchen Richtung auf dem Dach der Häuser platziert, dass maximales Sonnenlicht erreicht und dieses Sonnenlicht in elektrische Energie umgewandelt wird.
Laderegler: Die Aufgabe des Ladereglers besteht darin, das Laden der Batterien zu steuern, um sicherzustellen, dass keine übermäßige Gleichspannung zu den Batterien fließt. Es stellt auch das Laden des Akkus sicher, falls der Akku leer wird.
Batterien: Ein Satz von fast 12 Batterien wird verwendet, um den Gleichstrom aus Solarzellen zu speichern.
Wandler: Es wird verwendet, um den Gleichstrom aus Batterien so umzuwandeln, dass für den Betrieb der Geräte, die für ihren Betrieb Wechselstrom benötigen, Wechselstrom benötigt wird.

Unterbrechungsfreie Stromversorgung: Im vorigen Punkt haben wir gelernt, wie man Solarenergie speichert und diese dann mithilfe von Wechselrichtern in Wechselstrom umwandelt. Das Gleiche gilt für Wechselstrom aus dem Stromnetz.

Unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem

Im normalen Modus kommt die Stromversorgung aus dem Wechselstromnetz und wird an die Lasten abgegeben, nachdem sie vom Stabilisator geregelt wurden. Diese Wechselspannung wird zum Laden der Batterien in Gleichspannung umgewandelt.

Im Backup-Modus wird der in Batterien gespeicherte Gleichstrom mithilfe von Wechselrichtern in Wechselstrom umgewandelt. Ein Basiswechselrichter besteht aus einem Transformator mit einer Primärwicklung mit Mittenabgriff und Schaltern, die es ermöglichen, dass der Strom durch die Primärwicklungen zur Batterie zurückfließt, wodurch Wechselspannung über den Primärwicklungen erzeugt wird .

Eine praktische USV

Generatoren: Ein Backup-Generator für Privathaushalte arbeitet mit Erdgas oder Diesel. Es besteht aus einer Steuerung, die den Stromfluss von der Netzversorgung über den automatischen Umschalter überwacht. Bei Stromausfall schließt der automatische Übertragungsschalter die Netzleitungen und öffnet die Stromleitung vom Generator. Nach einer Pause von 10 Sekunden nach dem Ausfall der Stromversorgung beginnt der Generator zu arbeiten und versorgt die Haushaltsgeräte mit Strom. Wenn die Stromversorgung wieder hergestellt ist, erkennt der Controller dies und schaltet die Stromversorgung des Generators automatisch ab und beginnt erneut mit der Überwachung der Hauptversorgung. Ein Generator ist billiger und verbraucht weniger, ist aber im Vergleich zu Wechselrichtern laut.

“wofür werden logische Gatter verwendet? ”

AC Backup Generator System

Ein praktischer Generator, der zu Hause verwendet wird

Automatische Auswahl der Stromversorgungsquelle zu Hause

Wir können eine einfache automatische Einheit bauen, um eine der Stromversorgungsquellen auszuwählen. Was wir brauchen, ist ein grundlegender Mikrocontroller, ein Relaistreiber und 4 Relais.

Das System besteht aus 4 Drucktasten, die mit dem Mikrocontroller verbunden sind und jeweils den Zustand der Verfügbarkeit jeder Stromquelle darstellen. Der Mikrocontroller steuert dementsprechend den Relaistreiber an, um das richtige Relais auszuwählen, das an die entsprechende Stromquelle angeschlossen ist.

Blockdiagramm mit automatischer Auswahl der Wechselstromversorgung

Im Normalbetrieb steuert der Mikrocontroller den Relaistreiber so an, dass die an das Stromnetz angeschlossene Last über das entsprechende Relais angeschlossen wird. Wenn der erste Druckknopf für die Netzversorgung gedrückt wird, zeigt dies den Ausfall der Netzversorgung an. In diesem Fall ist der Mikrocontroller so programmiert, dass er einem der Eingangspins des Relaistreibers (verbunden mit der entsprechenden alternativen Stromquelle) einen logisch hohen Eingang gibt, und der Relaistreiber entwickelt dementsprechend ein logisch niedriges Signal an seinem entsprechenden Ausgangspin. Das an diese alternative Stromquelle angeschlossene Relais ist angeschlossen und ermöglicht die Stromversorgung der Last. Wenn eine der alternativen Stromversorgungen zusammen mit der Netzversorgung ausfällt, wird die andere verfügbare Stromversorgung ausgewählt. Mit anderen Worten, wenn sowohl der Druckknopf für die Netzversorgung als auch der benachbarte Druckknopf gedrückt werden, entspricht die alternative Stromquelle dem dritten Druckknopf. Ein LCD kann verwendet werden, um den Lastzustand anzuzeigen.

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