Pourquoi la valeur de la tension domestique est-elle plus élevée pendant la nuit?

J'ai surveillé la tension dans ma propre maison (Mexico 120V 60Hz). J'ai représenté graphiquement les valeurs toutes les minutes et je commence à remarquer que le matin, la tension monte à 127, et pendant la journée (16 heures), elle peut descendre jusqu'à 118 V - pourquoi cela se produit-il?

L'effet est assez similaire à lorsque j'allume le micro-ondes pendant de courtes périodes, mais ces variations de 118 V à 127 V se produisent lentement au cours des 24 heures de la journée.

TL, DR; Ce que vous voyez est principalement le résultat d'un partage de statisme de charge réactive, avec des chutes de tension de charge secondaire dans les transformateurs et les lignes.

Lorsque les générateurs fonctionnent en parallèle comme ils le font pour alimenter les réseaux nationaux, deux mécanismes en jeu passent largement inaperçus auprès de la population locale.

Le partage le plus critique est peut-être le partage de charge de vitesse. C'est en fait assez intelligent et assez simple - chaque générateur en parallèle est programmé pour avoir le même ralentissement prévisible de la non-charge à la pleine charge. De cette façon, si quelque chose de grand démarre sur le réseau, tous les générateurs répondent à peu près également, partageant la charge proportionnellement à leur charge nominale.

Bien sûr, il y a un peu plus. Sur un grand réseau, certains générateurs comme les centrales nucléaires seront des stations de charge de base et ne répondront guère du tout à ces changements. À l'autre extrême se trouvent les stations de pointe comme les turbines à gaz naturel, qui peuvent facilement réagir très rapidement à des changements vraiment importants de la charge du réseau. Ce type de configuration utilise au mieux les deux ressources.

Mais cette astuce de régulation de la vitesse n'aide pas avec le chargement réactif . En bref, pour les non-initiés, la charge réactive consiste essentiellement en ces échanges de courant aller-retour entre charges capacitives et inductives qui n'entraînent pas la fourniture de puissance réelle.

Mais nous pouvons utiliser une astuce similaire en utilisant un régulateur de tension à la sortie de chaque générateur du réseau. De la charge nulle à la pleine charge, chaque générateur aura à peu près la même baisse de tension de sortie. Les gens vivent et travaillent dans des cycles quotidiens, et comme tout un tas de charges inductives à moteur démarrent, la tension du réseau diminue un peu pour maintenir l'équilibre. Cela frappe généralement le plus fort en début de soirée, avec une bosse notable vers l'heure du petit-déjeuner (généralement).

Ces deux systèmes fonctionnent de concert pour garantir qu'aucune unité sur le système n'absorbe jamais une quantité de charge réelle ou réactive qu'elle ne peut pas gérer (au moins jusqu'à ce qu'un événement vraiment inattendu se produise). Bien sûr, des pertes supplémentaires sont encourues dans les étapes entre vous et le réseau, mais je ne peux pas vous donner de proportions exactes sans informations détaillées sur l'équipement.

Votre service public tentera généralement de générer à tension constante. Le réseau de distribution d'énergie des lignes électriques et des transformateurs aura une certaine résistance, ce qui entraînera une chute de tension le long du réseau. La chute de tension sera proportionnelle au courant consommé et cela varie au cours de la journée. À partir de votre surveillance de la tension, vous devriez pouvoir déterminer les périodes de forte utilisation dans votre localité. (Ce ne sera pas si facile si la société de services publics allume et éteint les générateurs aux heures de pointe.)

L'autre chose qui peut se produire est que la fréquence du réseau peut chuter légèrement de 60 Hz (dans votre région) pendant le pic de charge. Si cela se produit, la société de services publics doit fonctionner légèrement plus vite que 60 Hz pendant les périodes de faible charge pour compenser cela, sinon les horloges alimentées sur secteur perdront du temps. Autrement dit, ils suivront la fréquence du secteur et perdront et gagneront du temps pendant la journée, mais en moyenne, ils conservent leur précision.

Votre service public ne régule probablement pas parfaitement la tension. La tension est de 120 V nominal ; dans la pratique, les dispositifs seraient conçus pour tolérer une plage de 110 à 130 V ou plus. Si vous vous trouvez à proximité d'une grande charge industrielle (usine), cela pourrait expliquer une partie de la variation. Certaines centrales sont plus faciles à réguler que d'autres.

Il y a des effets qui provoqueront une chute de tension locale dans votre propre maison, mais les variations que vous voyez sont plus importantes que celles qui se produiraient, sauf si vous avez de graves problèmes de câblage.

La réponse la plus simple est que la demande d'énergie est moindre lorsque les gens dorment. Moins de demande d'énergie signifie moins de demande actuelle. Moins de demande de courant entraîne des pertes de transmission plus faibles, ce qui permet à la tension d'aller plus haut (vers sa valeur "sans charge").