Nota de aplicación 5345 ¿Quieres algo de electricidad libre, un mes al año?

Por:
Bill Laumeister, Ingeniero de aplicaciones estratégicas

01 de octubre 2012

Resumen: El "vampiro" fuga de electricidad por los aparatos del hogar es sólo un indicador de la falta de políticas para conservar energía y proteger a las personas ya las empresas de energía de un desastre mayor. La mayoría de los consumidores no son conscientes de ello, y muchos no entienden que se podría ahorrar hasta un 10% en su factura de electricidad anual con un poco de esfuerzo.

Una versión similar de este artículo apareció en electronica , 20 de agosto de 2012.

Introducción

No es que hace muchos años, los dispositivos electrónicos tenían un "duro" interruptor de encendido que quería decir lo que dijo, cuando volvió a OFF, el aparato era verdaderamente fuera . Señaló a ninguna corriente.

La invención de la radio y el control remoto del televisor cambió eso. Los mandos a distancia primero no eran muy populares, ya que fueron cableado y el cable que plantean un peligro de tropiezo. ¹ El Philco ® "Control Misterio" en 1939 fue un inalámbrico de radio transmisor para controlar un receptor de radio de origen. ² El Zenith Radio Corporation trató de cable- TV mandos a distancia con cables en la década de 1950. Sin embargo, los mandos a distancia realmente despegó en 1955 y 1956, cuando introdujo el Zenith Flashmatic seguido de los controles Espacio comando remoto. ³ El Zenith ® Flashmatic era una linterna glorificado con fotocélulas en el televisor. Comando Espacial de utilizar botones mecánicos que afectaron a las barras de aluminio que produce tonos ultrasónicos. El receptor remoto dentro de la televisión tiene que ser alimentado todo el tiempo, o no habría ninguna manera de encender la TV desde la comodidad de su asiento. El receptor tiene un interruptor de alimentación independiente, por lo que su hambre de poder circuitos de tubo no se presentaría hasta el recibo de la luz, mientras la familia estaba de vacaciones. (Este interruptor funcionó, por supuesto, asumiendo que el cabeza de familia se acordó de la apagaron.)

Ese "indirecta" de control de potencia desde entonces ha ampliado para convertirse hoy en día "suave" de conmutación de potencia utilizada por casi todos los dispositivos electrónicos, ya sea batería o línea de alimentación. El dispositivo se encuentra listo en el modo de espera, tirando un poco de corriente, hasta que el interruptor de alimentación comanda el circuito de control para conseguir la unidad en funcionamiento.

El poder blando de control se desarrolló por necesidad. En el tutorial de 5274, " Hace calor, Alimentación y Burning circuitos CMOS Logic ", discutimos la importancia de aplicar el poder en una secuencia que no causaría un comportamiento inesperado, cuelgues del sistema, o incluso daño. Soft de control no sólo permite una ordenada proceso de apagado y encendido abajo, sino que también permite microprocesador de la unidad (lo que los dispositivos electrónicos no . tener uno?) realizar comprobaciones del sistema y señalar un problema Al quejarse de cuánto tiempo el televisor tarda en ejecutar a través de su POST antes de poder ver el fútbol desde el amanecer hasta el anochecer, recuerde que es el precio que se paga por una sofisticada pantalla de alta definición.

Vampiros eléctricos de Suburbia

Corriente de espera de drenaje se refiere comúnmente como cargas fantasma, fugas de electricidad, ⁴ o-más temible de todo poder vampiro-. La mayoría de los consumidores no son conscientes de la cantidad de energía electrónica de drenaje dispositivos, incluso cuando no parecen estar "on". Estos incluyen:

• Remote-control de los sistemas de equipos de audio / vídeo ( Figura 1 )
• Relojes y temporizadores (sobre todo en los hornos de microondas, estufas, y soporte para iPod ®)
• Los ordenadores y periféricos informáticos
• Cargadores de batería
• Toda clase de artilugios y aparatos pequeños, especialmente aquellos con fuentes de alimentación externas

Suministros externos-apodado despectivamente "verrugas" de pared son notorio poder desagües. Para reducir el tamaño y el costo, la mayoría utilizan transformadores de talla inferior con baja inductancia principal, elaborando así una corriente excesiva. Siguen siendo tibia al tacto incluso cuando el dispositivo que el poder está apagado . Por supuesto, el "exceso" actual es sólo 10 mA o 20 mA. Pero cuando un hogar tiene una docena de estas enchufado en 24/7, hay un aumento medible en la factura de electricidad.

"Cuenta" ing del Costo

Vampire potencia se estima que "se comen" 5% y el 10% de la electricidad de los consumidores en los países desarrollados. ⁵ Guardar esta potencia desenchufando aparatos o cerrar regletas podría dar a los consumidores "libres" electricidad durante un mes al año. También podría reducir la tasa de crecimiento de nuevas plantas de energía.

Sangría económica Vampire poder ha sido reconocida desde hace casi dos décadas. Desde la década de 1990, tanto el gobierno y la industria han fijado metas para reducir el poder de los vampiros. ⁶ En 2010, el objetivo era reducir energía de reserva a menos de un vatio. Reglamento para 2013 reducir aún más el empate a menos de la mitad de un vatio. (Si es la mitad de un vatio no parece ser una gran cantidad de energía, hacer las matemáticas:. 10 aparatos por hogar x 100.000 viviendas de 0,5 vatios por dispositivo)

Desperdicio de energía también puede reducirse mediante la eliminación de las características y funciones que no sean necesarios. ¿El reloj de un horno de microondas tiene que ser encendida cuando no está cocinando o el calendario?Algunas estimaciones sugieren que este reloj siempre iluminada representa la mitad del costo de operación del horno. ⁴

Figura 1. Un dispositivo de control remoto receptor y procesador necesita para ser accionado para conmutar el circuito principal en. Aparte de desenchufar el aparato, más actual (¡perdón!) Dispositivos no tienen una manera de apagar el receptor R / C.

Vulnerable de alimentación de CA

La Figura 2 muestra un poste de servicios bien equipado. En la parte superior es trifásica eléctrica de alta tensión (típicamente 2 kV a 30 kV). Transformers (los cilindros grises) bajar el alto voltaje 120V/240V para uso doméstico y no industrial negocios. Más abajo en el poste son delgadas líneas coaxiales de TV por cable y un cable más pesado para el teléfono.

Una tormenta vehículo viento, fuertes nevadas, o fuera de control, pueden romper las líneas de alta tensión. Cuando éstos no se inscriban en otras líneas, cientos (o miles) de aumento voltios a través de sus aparatos, un teléfono o conexión de cable, antes de los interruptores o fusibles abiertos. Cualquier dispositivo conectado a la red eléctrica, ya sea encendido, apagado o en modo de espera, es casi seguro que esté dañado.

La red de energía en sí misma puede ser la fuente de problemas. Dañinos picos y transitorios pueden ocurrir durante el balanceo de carga, o cuando grandes cargas inductivas (motores y equipos de refrigeración, en particular) se enciende y se apaga.

Figura 2. Si las líneas de alta tensión en la parte superior de un poste de servicio pausa, puede aterrizar en la alimentación de baja tensión y las líneas de comunicación.

Protección de línea telefónica

Las compañías telefónicas tienen una larga historia de protección contra cables de alta tensión caídas en sus líneas. Por ejemplo, Janski y 1916 Faber libro Principios del teléfono ⁷ discute caer cables conductores, pararrayos, y otros tipos de protección de alto voltaje. Lagunas metálicas chispa funcionan bien, pero son caras, ya que fundir y requieren reemplazo manual. Una mejor alternativa utiliza bloques de carbono ( Figura 3 ), que pueden tolerar muchas huelgas antes de necesitar reemplazo.

Figura 3. Un bloque de carbón pararrayos protege, sin necesidad de reemplazo después de cada golpe.

Típicamente, los dos bloques de carbono se separan con una hoja de mica de cinco a diez milésimas de pulgada de espesor (Figura 3). El ejemplo de la Figura 4 muestra cómo supresores de proteger una línea de teléfono del contacto directo con 600V de un carro de línea eléctrica .

Figura 4. Supresores de bloque de carbón proteger las líneas telefónicas de alta tensión accidentes y relámpagos.

Ambos conjuntos de fusibles abierta cuando arcos corriente a través del aire alrededor del espaciador mica. El bloque de carbón también puede tener un embebido de bajo punto de fusión trozo de metal. Si arco no fundirá el fusible, el metal se funde y cortocircuitos la brecha arco, dibujo suficiente corriente para fundir el fusible. ( Figura 5 )

Figura 5. El tipo Western Electric 58A Protector, circa 1900, protege contra los rayos y otros altos voltajes.

Para relámpago, el asesoramiento en el manual de instrucciones pertenece sonido: "No use su teléfono con cable durante tormentas eléctricas." (Lo mismo para no tomar duchas.)

Dispositivos de protección contra sobretensiones, salvaguardia o peligros?

Dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD), comúnmente llamados supresores de sobretensiones proteger el equipo ante todo por la unión de tensiones superiores a los niveles normales en línea. ⁸ El "dejar pasar voltaje" depende de la longitud del cable y línea eléctrica de impedancia y, por lo tanto, puede inducir a error a los consumidores. Una presentación gráfica IEEE ® simplifica el concepto de las especificaciones del SPD. Picos de tensión manejar los dispositivos de sujeción (normalmente varistores de óxido de metal-MOV) en la conducción, un cortocircuito en la espiga.Cada "evento" ligeramente daña el MOV , y con el tiempo deja de proteger.

La mayoría de los supresores de sobretensiones todavía funcionan como tomas de corriente, incluso cuando el mecanismo de represión ya no funciona. La próxima gran oleada podría dañar el equipo o para recalentar un MOV que se inicie un incendio. ⁹ MOVs deben, por lo tanto, ser emparejado con un fusible térmico o de corte térmico (TCO) Dispositivo para evitar esto. ¹⁰ El supresor debe también tener una luz indicadora para controlar el estado de la TCO y MOV, pero sí algunos.

Al comprar un supresor de picos , busque las siguientes características:

1. Un interruptor de circuito, para evitar el sobrecalentamiento e incendio en caso de que la regleta está sobrecargado.
2. Una luz que indica si los componentes están funcionando.
3. Aprobación de una industria, los seguros, u organismo gubernamental de pruebas (tales como Underwriters Laboratories-UL). UL 1449 establece las normas mínimas para la SPD. La referencia enumera otros paralelosestándares en un libro de 30 páginas. ¹¹

El supresor de joule rating (la cantidad de energía que puede disipar en un solo evento) no se considera un indicador significativo de la eficacia del supresor o la longevidad. ¹² Es el diseño general que importa.

Tenga cuidado con los enchufes múltiples con ninguna supresión de sobretensiones! Son poco más de las extensiones elaboradas.

El Inspector última salva vidas y ahorra dinero

Además de seleccionar un "producto de calidad", hay otras cosas que podemos hacer para estar seguro de que un supresor de picos de la entrega de la protección que se supone que. Cualquier parte del supresor de sobretensiones podía fallar, incluso el disyuntor. La cosa más importante que podemos hacer es inspeccionar regularmente supresores de sobretensión transitoria, clavijas, cables y aparatos. Hay mucho en juego, las vidas que salvar son nuestros y nuestras familias. Además, tendríamos que haber detectores de humo en todas nuestras casas.

Para los supresores de sobretensiones:

1. Si la unidad tiene una luz de protección, es en? Si no, uno o más de los componentes de supresión es probable que haya fallado. Vuelva a colocar la misma.
2. Es el supresor excesivamente caliente? Si alguna zona está caliente al tacto, el supresor debe ser inmediatamente retirado de servicio.
3. Lo mismo, si alguna parte de su superficie está descolorida.

Recuerde que el dinero que se puede ahorrar apagando el interruptor en el supresor de picos es nuestro dinero. La idea de tener electricidad gratis durante un mes al año es un gran incentivo para accionar un interruptor.

Referencias

1. Lane, Alfred P., "La radio tiene como objetivo remoto", Popular Science Monthly , noviembre
2. Philco Misterio de Control de 1939, www.philcorepairbench.com / misterio / index.htm .
3. Zenith materiales promocionales, cinco décadas de Channel Surfing: Historia del control remoto del televisor, http://web.archive.org/web/20080116212531/http://www.zenith.com/sub_about/about_remote.html .
4. Estudiantes Coordinadores de Educación Sostenibilidad "carga fantasma", de la Universidad de California, Berkeley, septiembre de 2005, www.ocf.berkeley.edu/ ~ reciclaje / ssec / download / 20Load.pdf Phantom% .
5. "Tirando del enchufe de energía de reserva", The Economist , 9 de marzo de 2006,www.economist.com/node/5571582?story_id=5571582 .
6. Una definición internacionalmente sancionado y procedimiento de prueba para energía de reserva fue aprobada por la Comisión Internacional Electromecánica (IEC 62301) en 2005, y esto es ahora ampliamente especificado y utilizado.Ver www.iea.org/papers/2007/standby_fact.pdf .
7. Jansky, Cyril and Faber, Daniel, Principios de Operación Telefónica, Parte 1, el aparato del abonado , MaGraw-Hill, 1916, pp 120-127.
8. Eaton Corporation, mayo de 2011, en ​​IEEE ® / Music City Power Reunión del Grupo de Calidad, "Cambia al dispositivo de protección contra sobretensiones
9. Estabilizadores de tensión y Barras de Poder Culpan a los incendios domésticos causan, www.sfowler.com / investigaciones / 20Protectors.htm% de sobretensiones .
10. Nota de aplicación Littelfuse, "Diseño con protección térmica TMOV Varistores ® en SPD y Aplicaciones de Línea de CA," www.littelfuse.com/data/en/Application_Notes/ec635.pdf .
11. Eaton Corporation, junio de 2007, "Guía de Eaton de Supresión de sobrevoltaje: Lo que usted necesita saber acerca de los dispositivos de protección contra sobretensiones," página 2, Tabla 1,http://lit.powerware.com/ll_download.asp?file=SA01005003E_150dpi0607.pdf .
12. Ibid., Página 10, "Desenmascarando el mito Corriente de sobretensión, '¿Por qué calificaciones excesivas de pico de corriente no son necesarios." http://lit.powerware.com/ll_download.asp?file=SA01005003E_150dpi0607.pdf .

IEEE es una marca de servicio registrada del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, Inc. iPod es una marca comercial registrada de Apple Inc. Philco es una marca registrada de Philco Corporation. Zenith es una marca registrada de Zenith Electronics Corporation.