Bạn có bao giờ cảm thấy bóng đèn trong nhà bỗng nhiên chập chờn, máy lạnh hoạt động kém mát hay động cơ máy móc nóng lên bất thường mà không hiểu nguyên nhân? Rất có thể đó là dấu hiệu của hiện tượng sụt áp điện — một vấn đề phổ biến nhưng ít được chú ý trong hệ thống điện gia đình và công nghiệp. Sụt áp không chỉ gây khó chịu mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ và hiệu suất của các thiết bị điện. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu rõ hơn về hiện tượng sụt áp, nguyên nhân, hậu quả và cách khắc phục hiệu quả. Đồng thời, Điện Châu Á sẽ chia sẻ những giải pháp chuyên nghiệp giúp bạn xử lý sự cố sụt áp một cách nhanh chóng và an toàn.
Sụt áp là gì?
Trong dây dẫn, dòng điện luôn gặp phải điện trở và trở kháng. Sụt áp được hiểu là phần điện áp bị tiêu hao trên toàn bộ hoặc một đoạn của mạch điện do ảnh hưởng của trở kháng. Hiện tượng này xảy ra khi điện áp tại điểm đầu nguồn cao hơn so với điểm cuối nguồn, do một phần năng lượng bị mất trong quá trình truyền tải điện. Điều này làm suy giảm chất lượng nguồn điện và gây ra tổn thất năng lượng. Mức độ sụt áp tỉ lệ thuận với chiều dài của đường dây điện.
Khái niệm sụt áp
Sụt áp là hiện tượng điện áp bị giảm đi khi dòng điện di chuyển qua một đoạn mạch có điện trở hoặc trở kháng. Nói cách khác, sụt áp là phần điện áp bị tiêu hao dọc theo dây dẫn hoặc thiết bị dẫn điện do ảnh hưởng của điện trở, cảm kháng hoặc tổng trở.
Hiện tượng này khiến điện áp tại điểm tiêu thụ thấp hơn so với điện áp tại nguồn, làm giảm hiệu quả truyền tải điện và có thể ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của thiết bị điện.
Dấu hiệu bị sụt áp
Động cơ không thể khởi động: Các thiết bị cần công suất lớn trong giai đoạn khởi động sẽ không hoạt động được nếu điện áp không đạt mức tối thiểu cần thiết. Vì vậy, việc tính toán sụt áp là yếu tố quan trọng trong thiết kế mạch điện cho động cơ.
Dòng điện bị ngắt quãng: Ngay cả khi thiết bị có thể khởi động, chúng vẫn có thể bị ngừng hoạt động ngay sau đó nếu phát hiện tình trạng điện áp quá thấp.
Hệ thống chiếu sáng bị ảnh hưởng: Đèn có thể bị nhấp nháy hoặc phát sáng yếu, gây bất tiện trong sinh hoạt và ảnh hưởng đến thị lực.
Cầu chì nổ hoặc aptomat (CB) bị ngắt: Khi điện áp giảm, tải tiêu thụ tăng dẫn đến dòng điện lớn hơn bình thường. Cơ chế bảo vệ của cầu chì hoặc CB sẽ tự động kích hoạt để ngắt mạch nhằm đảm bảo an toàn.
Tăng lượng tiêu thụ dòng điện: Điều này khiến động cơ hoặc chấn lưu trong đèn hoạt động quá tải, dẫn đến hiện tượng nóng lên bất thường và làm giảm tuổi thọ thiết bị.
Nguyên nhân dẫn đến sụt áp
Sụt áp chủ yếu do mất mát năng lượng trong quá trình truyền tải điện, nguyên nhân là điện trở của dây dẫn. Hiện tượng này xảy ra liên tục với mức độ khác nhau, tùy thuộc vào công suất phụ tải, tiết diện và chiều dài dây.
Dù các loại cáp điện hiện nay đều có thông số kỹ thuật rõ ràng, nhưng nhiều người dùng chưa quan tâm đúng mức. Sụt áp thường gặp ở các khu vực miền núi hoặc làng nghề gần đô thị lớn.
Cách tính và cách tra độ sụt áp
Cách tính sụt áp
Cách tính độ sụt áp phổ biến nhất là dựa vào bảng tra, áp dụng cho mỗi km dây dẫn và 1A dòng điện, theo công thức:
∆U = K × IB × L (V)
Trong đó:
- K: hệ số tra từ bảng (phụ thuộc loại tải và loại cáp)
- IB: dòng làm việc lớn nhất (A)
- L: chiều dài dây dẫn (km)
Cách tra độ sụt áp
Xác định thông số cần thiết:
- Loại tải: Ví dụ: động cơ (cosφ ≈ 0.8), chiếu sáng (cosφ ≈ 1)
- Loại nguồn: 1 pha hay 3 pha
- Dòng điện làm việc (IB): Tính bằng công suất chia cho điện áp
- Chiều dài dây dẫn (L): Tính theo km (tính cả chiều đi và về nếu là 1 pha)
- Tiết diện dây: mm²
Tra hệ số K trong bảng tương ứng:
Bảng tra hệ số K thường được nhà sản xuất hoặc tài liệu kỹ thuật cung cấp. Hệ số này phụ thuộc vào:
- Loại tải
- Loại nguồn (1 pha hoặc 3 pha)
- Tiết diện và vật liệu dây (đồng hay nhôm)
Áp dụng công thức tính sụt áp: ΔU=K×IB×LΔU=K×IB×L
- ∆U: độ sụt áp (V)
- K: hệ số tra từ bảng
- IB: dòng làm việc lớn nhất (A)
- L: chiều dài dây (km)
Kiểm tra kết quả:
- So sánh độ sụt áp ∆U với giới hạn cho phép (thường không quá 5% điện áp danh định).
Phân loại sụt áp
Sụt áp trong dòng điện 1 chiều:
Xét một mạch điện một chiều gồm nguồn 9V, ba điện trở (67Ω, 100Ω, 470Ω) và một bóng đèn mắc nối tiếp. Dây dẫn, bóng đèn và các linh kiện đều có điện trở nhất định, tùy thuộc vào chiều dài, tiết diện và vật liệu dây.
Khi đo điện áp giữa nguồn và điện trở 67Ω, giá trị đo được sẽ nhỏ hơn 9V do xảy ra sụt áp trên dây dẫn. Dòng điện càng đi qua điện trở lớn, lượng điện năng tiêu thụ càng nhiều, dẫn đến sụt áp càng cao.
Sụt áp có thể được tính bằng định luật Ohm:
V = I × R, trong đó V là điện áp, I là dòng điện và R là điện trở.
Sụt áp trong dòng điện xoay chiều:
Trong mạch điện xoay chiều, sụt áp không chỉ do điện trở mà chủ yếu do điện kháng. Tổng sụt áp do điện trở và điện kháng gọi là trở kháng (Z).
Trở kháng phụ thuộc vào tần số dòng điện, độ từ thẩm của dây dẫn, cũng như kích thước và khoảng cách giữa các dây.
Tương tự định luật Ohm trong dòng điện một chiều, trở kháng được tính bằng: E = I × Z, với E là điện áp, I là dòng điện và Z là trở kháng.
Vì vậy, sụt áp trong mạch xoay chiều là tích của dòng điện và trở kháng.
Cách khắc phục sụt áp
- Tăng tiết diện dây dẫn nếu có thể.
- Tăng điện áp truyền tải khi không thể tăng kích thước dây.
Hiện nay, tại các khu dân cư và công nghiệp, thường lắp thêm trạm biến áp hạ thế, giúp hạ dần điện áp từ 110kV, 35kV, 22kV, 10kV… xuống còn 0,4kV (400V – 3 pha) để sử dụng trong hộ gia đình. Cách này giúp tiết kiệm chi phí dây dẫn, an toàn và hiệu quả cao.
Thực tế, nguồn điện đến tay người dùng đã qua nhiều trạm trung chuyển, không đi trực tiếp từ nhà máy phát điện như nhiều người vẫn nghĩ.
Trong điện sinh hoạt, có thể thay dây dẫn lớn hơn hoặc lắp thêm ổn áp để hạn chế sụt áp.
Sụt áp điện là vấn đề không thể xem nhẹ, ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn và hiệu suất hoạt động của các thiết bị trong gia đình và doanh nghiệp. Khi gặp các dấu hiệu của sụt áp, đừng ngần ngại liên hệ ngay với đội ngũ kỹ thuật viên chuyên nghiệp của Điện Châu Á để được hỗ trợ kịp thời, nhanh chóng và an toàn.
Bạn có thể yên tâm lựa chọn Điện Châu Á – địa chỉ uy tín với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực xử lý sự cố điện, đảm bảo hệ thống điện của bạn luôn vận hành ổn định và bền bỉ.
