가정의 AC 전원 공급 장치

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집에 전기가 어떻게 공급되는지 궁금하거나 전원이 꺼져 있으면 집에서 전기가 어떻게 공급되고 있는지 생각해 본 적이 있습니다. 실제로 전기없이 머물 필요없이 AC 전원 공급 장치를 얻는 방법은 여러 가지가 있습니다.

가정에서 AC 전원 공급 장치 4 개

AC 메인 : 기본적으로 전송이 쉽고 비용이 저렴하고 DC로 변환하기 쉽기 때문에 AC 전원이 가정에 공급하는 DC 전원보다 선호됩니다. 이 전체 배전 시스템이 어떻게 작동하는지 궁금한 적이 있습니까? 아니?




전체 시스템에 대해 간략하게 설명하겠습니다.

전력 분배 시스템

전력 분배 시스템



기본 배전 그리드는 다음 하위 섹션으로 구성됩니다.

  • 발전소: 발전소는 3 상 교류 전력이 생산되는 곳입니다. 3 상을 사용하는 이유는 모든 상 전류가 서로 상쇄되는 경향이있어 균형 잡힌 부하를 유지하고 전기 모터에 사용되는 회전 자기장을 생성 할 수 있기 때문입니다. 발전소는 일반적으로 석탄, 석유 및 천연 가스를 태우거나 원자력 발전소에서 얻은 증기로 작동하는 증기 터빈 발전기로 구성됩니다. 발전기에서 생성 된 AC 전력은 대형 승압 변압기를 사용하여 약 155KV의 고전압으로 변환됩니다.
  • 변전소 : 155KV의 고전압에서 생성 된 전력은 강압 변압기, 회로 차단기, 제어 장비로 구성된 송전 변전소에 들어가 고전압 AC 전력을 60kV의 저전압 AC 전력으로 변환하여 송전 회로에 공급합니다. 배전 장치.
  • 전송 장치 : 전송 장치는 각각 위상을 전달하는 각 3 선식 타워와 번개로부터 보호하기위한 접지 역할을하는 네 번째 와이어로 구성됩니다. 일반적으로 전송 거리는 약 400km입니다.
  • 분배 그리드 : 60kV의 들어오는 고전압 AC 전원을 12kV로 변환하는 강압 변압기와 AC 전력을 전송하는 분배 버스로 구성됩니다.
  • 집으로 전송 장치 : 전송 장치는 각 위상에서 AC 전원을 전달하는 3 개의 유선 타워로 구성되며 전압의 과도 현상을 방지하는 레귤레이터 뱅크와 탭으로 구성되어 3 상 전원으로부터 단상 또는 2 상 전원을 얻습니다.
  • 집 근처의 AC 전원 장치 : AC 전원 장치는 전주에있는 강압 변압기로 구성되어 송전선에서 AC 전압을 가정용 전원을 위해 240V의 일반 AC 전압으로 강압합니다. 240V 전원 공급 장치에는 3 개의 와이어가 제공되며, 두 개의 와이어는 180도 위상차에서 각각 120V를 전달하고 세 번째 와이어는 중성선 또는 접지선입니다.

태양 광 발전 : 집에서 전력을 얻는 또 다른 원천은 태양 에너지를 사용하는 것입니다. 보충 및 가용성 용이성으로 인해 태양 에너지는 주요 에너지 원 중 하나로 부상하고 있습니다. 가정의 태양 광 배전은 다음 구성 요소로 구성됩니다.

가정에 태양 광 발전

가정에 태양 광 발전

  • 태양 전지 패널: 태양 전지로 구성된 태양 전지판 배열은 최대 태양 광을 달성 하고이 태양 광을 전기 에너지로 변환하는 방향으로 가정의 지붕에 배치됩니다.
  • 충전 컨트롤러 : 충전 컨트롤러의 역할은 과도한 DC 전압이 배터리로 흐르지 않도록 배터리 충전을 제어하는 ​​것입니다. 또한 배터리 전원이 방전 된 경우 배터리 충전을 보장합니다.
  • 배터리 : 거의 12 개의 배터리 세트가 태양 전지의 DC 전력을 저장하는 데 사용됩니다.
  • 인버터 : 작동을 위해 AC 전원이 필요한 기기를 실행하기 위해 배터리의 DC 전원을 AC 전원이 필요하도록 변환하는 데 사용됩니다.

무정전 전원 공급 장치 : 이전 시점에서 우리는 태양 광을 저장하고 인버터를 사용하여 DC 전력을 AC로 변환하는 방법에 대해 알게되었습니다. 주전원의 AC 전원에 대해서도 동일하게 수행 할 수 있습니다.


무정전 전원 공급 시스템

무정전 전원 공급 시스템

정상 모드에서 전원 공급 장치는 AC 전원 공급 장치에서 나오며 안정기에 의해 조절 된 후 부하에 제공됩니다. 이 AC 전압은 배터리를 충전하기 위해 DC 전압으로 변환됩니다.

백업 모드에서는 배터리에 저장된 DC 전원이 인버터를 사용하여 AC 전원으로 변환됩니다. 기본 인버터는 1 차 권선을 통해 전류가 배터리로 다시 흐르게하여 1 차 권선에 AC 전압을 생성 할 수있는 스위치와 함께 중앙 탭 1 차 권선이있는 변압기로 구성됩니다. .

실용적인 UPS

실용적인 UPS

발전기 : 가정용 백업 발전기는 천연 가스 또는 디젤에서 작동합니다. 자동 전환 스위치를 통해 주 전원에서 전류 흐름을 모니터링하는 컨트롤러로 구성됩니다. 정전의 경우 자동 전환 스위치는 주전원 라인을 닫고 발전기에서 전원 라인을 엽니 다. 따라서 전원 공급이 중단 된 후 10 초 후에 발전기가 작동을 시작하고 가전 제품에 전원을 공급합니다. 전원이 다시 들어 오면 컨트롤러는이를 감지하고 자동으로 발전기의 전원 공급 장치를 끄고 주 전원을 다시 모니터링하기 시작합니다. 발전기는 저렴하고 소비량이 적지 만 인버터에 비해 시끄 럽습니다.

AC 백업 발전기 시스템

AC 백업 발전기 시스템

가정에서 사용되는 실용적인 발전기

가정에서 사용되는 실용적인 발전기

가정에서 전원 공급 장치 자동 선택

전원 공급 장치 중 하나를 선택하기 위해 간단한 자동 장치를 만들 수 있습니다. 우리에게 필요한 것은 기본 마이크로 컨트롤러, 릴레이 드라이버 및 4 개의 릴레이입니다.

시스템은 마이크로 컨트롤러와 인터페이스 된 4 개의 푸시 버튼으로 구성되며, 각 버튼은 각 전원의 가용성 상태를 나타냅니다. 따라서 마이크로 컨트롤러는 릴레이 드라이버를 구동하여 해당 전원에 연결된 적절한 릴레이를 선택합니다.

AC 전원 공급 장치의 자동 선택을 보여주는 블록 다이어그램

AC 전원 공급 장치의 자동 선택을 보여주는 블록 다이어그램

정상 작동에서 마이크로 컨트롤러는 릴레이 드라이버를 구동하여 부하가 해당 릴레이를 통해 주 전원에 연결되도록합니다. 주 전원을 나타내는 첫 번째 푸시 버튼을 누르면 주 전원 공급이 실패했음을 나타냅니다. 이 경우 마이크로 컨트롤러는 릴레이 드라이버의 입력 핀 중 하나 (해당 대체 전원에 연결됨)에 로직 하이 입력을 제공하도록 프로그래밍되고 릴레이 드라이버는 이에 따라 해당 출력 핀에서 로직 로우 신호를 발생시킵니다. 대체 전원에 연결된 릴레이가 연결되어 부하에 전원을 공급할 수 있습니다. 주 전원 공급 장치와 함께 대체 전원 공급 장치 중 하나에 장애가 발생하면 사용 가능한 다른 공급 장치가 선택됩니다. 즉, 주전원 공급 푸시 버튼과 인접한 푸시 버튼을 모두 누르면 대체 전원이 세 번째 푸시 버튼에 해당합니다. LCD를 사용하여 부하 상태를 표시 할 수 있습니다.

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