Pojednání o jalovině (odděleno)

[BOBOBO]

U synchronního motoru si to můžeš nastavit .
Jak je to s tím vybavovacím proudem jističem ??
stále kvoká ...

[Hill]

Ale je dobře, že zde lesana ten příklad dala, protože z pohledu zdroje pro její obvod zdroj odevzdává činný výkon 1kW ztracený na vedení, ovšem při napětí 104,95V, jak spočítal Hill, což při proudu 10A poněkud nesedí a asi to nepůjde vysvětlit jalovým proudem...
Edit: A ještě mám dotaz na energetiky. Když v mém příkladu bude alternátor přibližně stejně výkonný jako motor, budou se vzájemně kompenzovat a jalovina prakticky nepoteče, zatímco pokud by generátor byl 1MW kráva, tak už by motor nekompenzoval a jalovina by tekla?

To je právě chyba toho pohledu na věc: na reálném odporu se spotřebovává činný výkon, to je bez debaty. Jestli ale do série s tím odporem (a je jedno, zda je to vedení, žárovka, topné těleso) zařadím reaktanční prvek, zvedne se zdánlivý odpor obvodu a už jím neteče plný proud, čili úbytek napětí na odporu bude menší, úměrný proudu. Ovšem, protože reaktance posune fázi o 90°, musí se to počítat přes čtverce nad stranami pravoúhlého trojúhelníku. Tolik Pythagoras.

U indukční zátěže se používá kompenzace účiníku cosφ. Řekněme, že u jedné zářivky nebude velký rozdíl v tom, jestli má, nebo nemá na přívodu kompenzační kapacitu. Jestli jich však jsou stovky, už se kapacita paralelně k přívodním svorkám velmi rychle zaplatí právě tím, že vedením jde pouze reálný proud, který na konci něco užitečného dělá. A indukční zátěž s kompenzačním kondenzátorem si navzájem přehazují energii, kterou by bylo jinak nutné dodat navíc, aby mohla ohřívat to vedení.
Tam, kde se poměr reálné a jalové složky proudu průběžně mění (připojování a odpojování motorů, jejich proměnlivá mechanická zátěž), už se dělá kompenzace automatická, která připojuje a odpojuje baterii kondenzátorů tak, aby se fázový posuv mezi napětím a proudem v rozvodně co nejvíc blížil nule. Ty vývody k induktivní zátěži jsou relativně krátké a ztráty na nich tedy celkem nebolestivé, zato na dlouhé přívodní lince je ta úspora značná. A, přetransformujeme-li to až ke generátoru elektrárny, ani ten pak nemusí dávat větší proud, který by jen dále zvyšoval ztráty na vedení, ale na konci nepracoval.
Především se ale u velkoodběratelů měří obě složky - jak činná, tak jalová. A běda, když jalová překročí limit, to se pak prodraží.

[ransom]

Jak je to s tím vybavovacím proudem jističem ??

Nevím jestli jsem správně pochopil na co se ptáš. Pokud ne, omlouvám se.
Jistič reaguje pouze na velikost procházejícího proudu, bez ohledu na to co ho vyvolalo, a jaký je jeho vztah ke zbytku dění v obvodu. Indukční, činný nebo kapacitní - to jsou vztahy k napětí mimo jistič samotný, a pro funkci spouště jističe irelevantní.
Zkratová spoušť je elektromagnetická, reaguje s poměrně složitou závislostí na velikost proudu a rychlost nárůstu. Podle charakteristiky reaguje zkratová spoušť v předepsaném čase na x-násobné překročení jmenovitého proudu, u char. B je to pětinásobek. Takže jistič 16B musí do 40ms vypnout při proudu 90A.
Nadproudová spoušť je tepelná, s přibližnou charakteristikou I²t, takže vcelku ignoruje průběh proudu, a reaguje shodně nebo téměř shodně na AC i DC proudy.
Jiná otázka ovšem je, co po zareagování jedné či druhé spouště dokážou spolehlivě rozepnout kontakty. Tedy jak jsou robustní, tepelně odolné, kam vypudí oblouk a jak se oblouk zhasíná.
Indukční zátěž je pro kontakty problematická ne proto, že je proud fázově posunutý (spojené kontakty zatěžuje úplně stejně jako činný), ale proto, že se energie naakumulovaná v jádru indukčnosti při rozepínání obvodu cpe zpátky do obvodu a na kontaktech vytahuje oblouky.

[Kremik]

Hill > Ano, víme jak se to počítá, bavíme se o interpretaci výsledků a o představě toho děje. Naučit se vzoreček ještě neznamená rozumět tomu. Alespoň já se takovému přístupu bráním. Už na základce celá třída odříkala před tabulí jedno souvětí - Ohmův zákon, ale nerozuměl tomu nikdo, ani vyučující.
A ano, kompenzací se zkrátí cesta jalového proudu, to ale není předmětem diskuze. Jen se tím v našem příkladu sníži hodnota R.

[lesana87]

Já jsem o žádném odporu vedení nepsala, ten uvedený příklad je zcela obecný příklad komplexní zátěže a zajímalo mě, jak mi jaloproudaři vysvětlí tu skokovou změnu toho jejich jalového proudu na jejich činný (a naopak). Já si stále trvám na tom, že jalový a činný proud jsou nesmyslná označení, je jen jeden proud, který změřím, když dám do obvodu ampérmetr. A ten vybaví i Bobešovo jistič.

[ransom]

Pokud si u sériového RLC obvodu jako výchozí zadáš protékající proud, ten je společný všem prvkům, a můžeš si dohledat napětí na jednotlivých prvcích a jejich fázové posuny. Jejich součet je zase jedno napětí.
Když se na to budeš koukat naopak z pohledu napěťového zdroje, tak ideální indukčnost nebo kapacita budou brát čistě jalové proudy posunuté o 90°. Reálný RLC obvod bude odebírat nějak fázově posunutý proud, který si klidně můžeš vektorově rozložit na činnou a jalovou složku. Jejich součin s napětím zdroje jsou činné a jalové výkony/příkony. Součin celkového proudu s napětím je zdánlivý výkon/příkon. Jalový proud je jedním z činitelů jalového výkonu, a tedy existuje. Najdeš ho právě tím vektorovým rozkladem. Při kompenzaci právě tuhle jalovou složku proudu odečítáš. Pokud kompenzuješ sériový RL obvod s indukční charakteristikou na cosφ=1, proud kondenzátorem má právě velikost jalové složky proudu RL obvodem. Totéž platí o tvém RC obvodu.
Sorry, kdysi jsem v tomhle byl jedničkář, ale už to je víc jak čtyřicet roků. Ne že bych to zapomněl, ale musím zpětně dohledávat ta slova.

[Hill]

S tím se netrap, sedm stran diskuse jsem se pokoušel pochopit, o čem tu je řeč, tak jsem se tu snažil vysvětlit pohledem z jiné strany, že proud je jeden. A je mu úplně jedno, jak vyvolaný úbytek napětí kam fázově posune jalová zátěž, případně, co to udělá s požadavkem na napětí na obvodu, aby proud zůstal konstantní. Jinak by se pan Kirchhoff zlobil.

[Kremik]

Ano, Hill taky pěkně přispěl tou kompenzací. Když vykompenzuju účiník, klesne na přívodním vedení proud. Protože - tam už nepoteče jalovina! Tedy jalový proud. Zde je jednoznačný důkaz, že jalový proud nejen že existuje, ale má i význam jako veličina.

[ransom]

Začalo to poznámkou na pendlování peněz. Mně přišla vtipná. Pokud je vtipná, nemusí být striktně vědecká. Místo pobaveného úsměvu následuje akademická diskuze...

[lesana87]

ransom: A jak se ten jalový proud může skokem změnit na činný? Ve které 40 let staré literatuře dohledáváš ta slova jalový proud, činný proud?

[Kremik]

Místo pobaveného úsměvu následuje akademická diskuze...

Děkuju Ale to vůbec nevadí. Na stránkách zaměřených na vtipy by to bylo možná nežádoucí, na Bastlírně je to naopak vítané. Nenadáváme si, neurážíme se, diskutujeme věcně, třeba z toho ještě něco vyvstane.
Ale může za to danhard! Samozřejmě

[Hill]

Hlavně, když víme, kdo za to může, asi jsem si té diskuse všiml pozdě, to už byla akademická.
Nicméně trvám na tom, že proud tím sériovým obvodem je jeden. Ohřívá odpor, zatěžuje zdroj a třeba vyhazuje jistič. Nikde se nevětví, aby tekl cestou menšího odporu, nemá kam utéct. Ale bez napětí nemůže proud existovat, teprve spolu s napětím tvoří výkon, ten už lze dělit na činný a jalový. Rozdělení závisí na vzájemném fázovém vztahu proudu a napětí.
Samozřejmě existuje něco, jak ekvivalentní obvody, čili sériovou RC či LC kombinaci lze převést na paralelní s takovými hodnotami součástek, aby se na stejném kmitočtu tvářila stejně, tedy i vykazovala stejný vzájemný posuv mezi proudem a napětím. Tam je pro změnu napětí jediné, proud se dělí na dva - jeden je s napětím ve fázi, druhý posunutý o 90°. Ale o tom v celé diskusi zatím nepadla zmínka.


Pendlování peněz (tedy oběživa, které musí běhat) mi připomíná rezonanční obvod. V každém takovém obvodu vznikají reálné ztráty, takže cestou část oběživa, právě z té, která měla vykonat něco užitečného, se někam vyzáří, odpaří, odteče, odkloní, prostě se nevrátí. Jalová se neztrácí, jen běhá, ale nic z ní nemáš. A do toho obvodu musíš pravidelně něco přistrčit na pokrytí té reálné spotřeby, jinak skončí na tlumené kmity.

[ransom]

Lesana: Nemluvím o jalovém a činném proudu (v případě toho tvého příkladu) ale o rozkladu vektoru jednoho proudu na jalovou a činnou složku ve vztahu k napětí na celemt obvodu. To si snad nakreslit dokážeš. Je to prostinká plošná geometrie.
Že je elektrický výkon součinem napětí a proudu, to snad víš. Jalový výkon nemůže existovat bez proudu. Je součinem napětí a jalové složky proudu. Ano, toho jediného, který měříš ampérmetrem. Co je na tom k nepochopení?

[samec]

Ono je to pre niekoho mätúce, lebo v elektro inštalatérskej praxi sa spotrebiče pripájajú paralelne na spoločné napätie a tým, že to napätie je uvažované ako konštantné, tak namiesto sčítavania výkonov jalových a činných sa v praxi sčítavajú prúdy odpovedajúce tým jalovým a činným spotrebičom. Z hľadiska dimenzovania vedení a ističov je sčítavanie prúdov praktickejšie. A od toho je už len krôčik frázovitému hovorovému pomenovaniu týchto prúdov prívlastkami, ktoré prislúchajú odpovedajúcim výkonom. Takéto skratkovité hovorové či profesne slengové vyjadrovanie má veľmi obmedzenú platnosť. Na druhej strane jednoduchší elektro montér inštalatér sa so sériovým radením spotrebičov prakticky nestretne, takže táto úzko špecifická oblasť paralelných spotrebičov je jeho celým elektrotechnickým svetom a vystačí si s nepresným pojmom jalového prúdu. Je to podobné, ako porovnávanie akumulátorov podľa kapacity v Ah. To tiež funguje len pre akumulátory rovnakého nominálneho napätia.

A keď už hovorím o obmedzenej platnosti názvoslovia na úzko špecifickú oblasť, tak aj pojem jalového výkonu je platný len pre špecifickú oblasť striedavých harmonických napätí a prúdov. Pri vyšších harmonických si pomáhame deformačným výkonom, ale pri ešte väčšom zovšeobecnení už nestačí ani ten a používa sa napríklad vo vysokofrekvenčnej technike, či optike koeficient odrazu. Inde sa namiesto kosínusu ráta ortogonalita, či korelácia napätia a prúdu. Prípadne úplným zovšeobecnením je takzvaný nečinný výkon označovaný ako N v jednotkách VA.

A len pre úplnosť, keďže to tu ešte nezaznelo, keď u výkonov hovoríme o jalovom a činnom, tak u napätí a prúdov hovoríme o reálnom a imaginárnom, respektíve o reálnej a imaginárnej zložke, v prípade záťaže (impedancie) hovoríme o odporovej (rezistívnej) a reaktančnej.

[lesana87]

Tohle vlákno vzniklo kvůli tomu, že někdo pojmenoval proud jalový / činný. Rozložit komplexní číslo na reálnou a imaginární složku snad ještě zvládnu. Ale proud sám o sobě nemá žádnou jalovou a činnou složku, ta se řeší až ve vztahu k napětí, když začnu zkoumat energii / výkon. Zrovna u sériové kombinace je spíš vhodnější zkoumat fázový posuv napětí na jednotlivých prvcích vůči proud, který je tam jen jeden. Protože tomu proudu se určitě při přechodu z kondenzátoru do odporu nezmění fázový posuv o 90°, byl by nespojitý. Takže "jalové" je vlastně napětí na kondezátoru a "činné" je na odporu. Ale to je, dle mého názoru, taky nesmyslné označení. Je to jako říkat kulatým puntíkům čtverečky jen proto, že jsou na čtvercovém ubrusu. Proto by mě i zajímala nějaká ta starší literatura, kde se jalová označuje jiná veličina než výkon.