Dlaczego wartość napięcia w domu jest wyższa w nocy?

Monitorowałem napięcie we własnym domu (Meksyk 120 V 60 Hz). Wykresy przedstawiam wartości co minutę i zaczynam zauważać, że w godzinach porannych napięcie dochodzi do 127, aw ciągu dnia (16.00) może spaść nawet do 118V - dlaczego tak się dzieje?

Efekt jest dość podobny do tego, kiedy włączam kuchenkę mikrofalową na krótki czas, jednak te zmiany od 118 V do 127 V następują powoli w ciągu 24 godzin w ciągu dnia.

TL, DR; To, co widzisz, jest przede wszystkim wynikiem podziału spadków obciążenia biernego, z wtórnymi spadkami napięcia obciążenia w transformatorach i liniach.

Gdy generatory działają równolegle, tak jak robią to w celu zasilania krajowych sieci, istnieją dwa mechanizmy, które w dużej mierze pozostają niezauważone przez miejscową ludność.

Być może najbardziej krytycznym z nich jest podział obciążenia z opadaniem prędkości. Jest to całkiem sprytne i dość proste - każdy generator równolegle jest zaprogramowany tak, aby miał takie samo, przewidywalne spowolnienie od braku obciążenia do pełnego obciążenia. W ten sposób, jeśli coś dużego zaczyna się na siatce, wszystkie generatory odpowiadają mniej więcej jednakowo, dzieląc obciążenie proporcjonalnie do ich pełnego obciążenia.

Oczywiście jest w tym coś więcej. Na dużej sieci niektóre generatory, takie jak elektrownie jądrowe, będą stacjami bazowymi i prawie wcale nie zareagują na te zmiany. Z drugiej strony znajdują się stacje szczytowe, takie jak turbiny gazu ziemnego, które mogą bardzo szybko reagować na naprawdę duże zmiany obciążenia sieci. Tego rodzaju konfiguracja najlepiej wykorzystuje oba zasoby.

Ale ta sztuczka regulacji prędkości nie pomaga w reaktywnym obciążeniu. W skrócie dla tych niewtajemniczonych, obciążenie bierne polega zasadniczo na wymianie prądów między ładunkami pojemnościowymi i indukcyjnymi, które nie skutkują dostarczeniem mocy rzeczywistej.

Ale możemy zastosować podobną sztuczkę, używając regulatora spadku napięcia na wyjściu każdego generatora w sieci. Od bez obciążenia do pełnego obciążenia, każdy generator będzie miał mniej więcej taki sam spadek napięcia wyjściowego. Ludzie żyją i pracują w codziennych cyklach, a kiedy zaczyna się cała masa indukcyjnych obciążeń napędzanych silnikiem, napięcie sieci spada nieco, aby utrzymać równowagę. Zwykle uderza to najtrudniej wczesnym wieczorem, z zauważalnym wzrostem w czasie śniadania (zwykle).

Te dwa systemy współpracują ze sobą, aby żadna pojedyncza jednostka w systemie nigdy nie absorbowała takiej ilości rzeczywistego lub reaktywnego obciążenia, której nie byłby w stanie udźwignąć (przynajmniej dopóki nie wydarzy się coś naprawdę nieoczekiwanego). Oczywiście dodatkowe straty powstają etapami między tobą a siecią, ale nie mogę podać dokładnych proporcji bez szczegółowych informacji o sprzęcie.

Twój elektroenergetyk zazwyczaj próbuje generować przy stałym napięciu. Sieć dystrybucji linii energetycznych i transformatorów będzie miała pewien opór, co spowoduje spadek napięcia wzdłuż sieci. Spadek napięcia będzie proporcjonalny do pobieranego prądu i zmienia się w zależności od dnia. Na podstawie monitorowania napięcia powinieneś być w stanie określić okresy wysokiego zużycia w twojej okolicy. (To nie będzie takie łatwe, jeśli firma użyteczności publicznej włącza i wyłącza generatory w godzinach szczytu.)

Inną rzeczą, która może się zdarzyć, jest to, że częstotliwość sieci może nieznacznie spaść z 60 Hz (w Twojej okolicy) podczas szczytowego obciążenia. Jeśli tak się stanie, firma energetyczna musi działać nieco szybciej niż 60 Hz w okresach niewielkiego obciążenia, aby to zrekompensować, w przeciwnym razie zegary zasilane z sieci stracą czas. Oznacza to, że będą śledzić częstotliwość sieci i tracić i zyskać czas w ciągu dnia, ale średnio zachowują swoją dokładność.

Najprawdopodobniej twoje narzędzie nie doskonale reguluje napięcie. Napięcie 120 V nominalnej ; w praktyce urządzenia byłyby zaprojektowane tak, aby tolerować zakres 110-130 V lub więcej. Jeśli akurat znajdujesz się w pobliżu dużego obciążenia przemysłowego (fabryki), to może wyjaśnić niektóre z tych zmian. Niektóre elektrownie są łatwiejsze do regulowania niż inne.

Istnieją efekty, które spowodują lokalny spadek napięcia w twoim domu, ale zmiany, które widzisz, są większe niż te, które spowodują, chyba że masz poważne problemy z okablowaniem.

Najprostsza odpowiedź jest taka, że ​​zapotrzebowanie na energię jest mniejsze, gdy ludzie śpią. Mniejsze zapotrzebowanie na moc oznacza mniejsze zapotrzebowanie na prąd. Mniejsze zapotrzebowanie na prąd powoduje mniejsze straty w transmisji, co pozwala na wzrost napięcia (w kierunku wartości „bez obciążenia”).