Нормы напряжения в сети: Норма напряжения в сети РФ по ГОСТ: какое допустимое значение?

Содержание

Стандарты напряжений и частот в разных странах мира

07.02.2022

В мире наиболее распространены два основных стандарта напряжения и частоты. Это американский стандарт 100-127 вольт 60 герц и европейский стандарт 220-240 вольт 50 герц.

Большинство стран приняло один из этих двух стандартов, хотя встречаются переходные и уникальные стандарты.

Американский стандарт

Американский стандарт связан с именем изобретателя и предпринимателя Томаса Эдисона.

Томас Эдисон

Именно ему первые электрические сети в США обязаны своим напряжением в 110 вольт. В 1880 году Эдисон предложил и запатентовал трехпроводную электрическую сеть постоянного тока, в которой было два провода +110 и -110 В и заземлённый нейтральный провод. Такая сеть свободно питала лампу накаливания с угольной нитью, для работы которой было необходимо 100 В, а 10% Эдисон заложил, учитывая потери при движении тока в проводе. По этой причине рабочее напряжение первой электростанции Эдисона было именно 110 вольт.

В январе 1882 года Эдисон запускает первую электростанцию в Лондоне, а несколькими месяцами позже – на Манхэттене. К 1887 году в США существовало более сотни электростанций постоянного тока, работавших на трёхпроводной системе Эдисона.

С того времени и начал работать стандарт сетей в 100-127 В, а в США закрепилась трехпроводная сеть.

Джордж Вестингауз

Система Эдисона предполагала питание от одной тепловой электростанции с генератором постоянного тока и сопровождалась большой потери мощности в проводах. Так, 10 из 110 вольт попросту пропадали в процессе передачи, рассеиваясь в проводах в форме тепла по закону Джоуля-Ленца. Обнаружив это, компания другого американского ученого-инженера и успешного предпринимателя Джорджа Вестингауза в 1886 году разработала альтернативную систему передачи электроэнергии – систему переменного тока. Эта система предполагала использование высокого напряжения в системах переменного тока, применяя для понижения напряжения трансформаторы и позволила применять переменный ток для бытовых потребителей. С того момента началась чреда событий, вошедшая в историю как «война токов», из которой, в итоге, победителем вышел переменный ток, а постоянный ток Эдисона проиграл.

Применение высокого напряжения в системах переменного тока позволило передавать энергию на сотни километров по высоковольтным магистральным линиям от крупных электростанций и обеспечить электроснабжение целых городов и удаленных районов страны.

На сегодняшний день в Северной Америке типичной системой питания электроустановок зданий является трёхфазная система электроснабжения, работающая от переменного тока с заземлением, являющаяся, по сути, эквивалентом оригинальной трехпроводной системы постоянного тока Эдисона. Она распространена для питания жилых и небольших коммерческих помещений.

В помещения подаются две линии переменного тока 120 В, которые не совпадают по фазе на 180 градусов друг с другом и нейтральный провод, который подключается к заземлению на центральном отводе понижающего трансформатора. Таким образом к американским домам подводятся три провода – две фазы и ноль. Два провода от разных «плечей» низковольтной обмотки трансформатора, и один – от «заземлённого» среднего отвода низковольтной обмотки трансформатора. В результате получаются две цепи, работающие в противофазе, что позволяет получить 240 В и подключать приборы, рассчитанные как на 100-127 В, так и на 200-240 В.

В цепях освещения, для розеток небольших электроприборов и других маломощных потребителей используются цепи 120 В – они подключаются между одной из линий и нейтралью с помощью однополюсного автоматического выключателя. А для питания кондиционеров, варочных панелей, стиральных машин, обогревателей, бойлеров и других мощных потребителей используется питание от цепей 240 В переменного тока, подключающиеся между двумя линиями переменного тока на 120 В.

Следует отметить, что при той же потребляемой мощности, использование более низкого напряжения приводит к потреблению прибором большего тока и увеличению потерь при передаче энергии. Именно поэтому в странах, где номинальное напряжение составляет 100-127 В часто отказываются от распределительных сетей низкого напряжения, а среднее напряжение (5-15 кВ) преобразуется в низкое максимально близко к потребителю. По этой причине в США для каждого дома (высотного или частного) устанавливается отдельная компактная электрическая подстанция (англ. pole pig), состоящая из распределительных трансформаторов обеспечивающих окончательное преобразование напряжения в распределительной электрической системе до уровня, используемого потребителями.

На сегодняшний день основное напряжение сети в Соединенных Штатах Америки составляет 120 В (от 114 до 126 В), а общепринятая частота переменного тока – 60 Гц.

Европейский стандарт

В Европе, в отличии от США, стандарт 220 вольт появился сразу, что было связано с широким внедрением сетей переменного тока.

Никола Тесла

Массовая электрификация Европейского континента началась с изобретением Никола Тесла в 1883 году асинхронного двигателя переменного тока и появлением ламп накаливания с металлической нитью. Использование ламп с металлической нитью вместо угольной требовало удвоить напряжение. Изначально 220 вольт получали путем параллельного соединения двух линий по 110 вольт. Однако это было нетехнологично и экономически невыгодно. Поэтому со временем начали использовать только один кабель или провод, который сразу подводил к потребителям необходимые 220 В.

Первым городом, электрифицированным по «новой» схеме, стал Берлин. В результате применения стандарта 220 В потери в мощности при передаче электроэнергии сократились на 75%! Так и начали появляться сети с напряжением 220 вольт. Следует отметить, что было мнение попробовать еще больший вольтаж, однако от него все же отказались, поскольку угроза для человеческой жизни возрастала пропорционально напряжению.

В Советском Союзе, как и в США, долгое время применялось напряжение 100-127 В. Однако в середине 60-х годов с увеличением количества потребителей сеть стала не справляться. Необходимо было либо увеличивать сечение проводов, либо повышать напряжение в сети до 220 В. Экономически выгоднее стало использовать более высокое напряжение. Это позволило снизить затраты на материалы проводов поскольку сила тока при увеличении напряжения и сохранении той же мощности уменьшается, а значит, площадь сечения провода тоже можно уменьшить.

Переход на 220 вольт в Советском Союзе происходил бессистемно. Отслужившие свой срок трансформаторы на подстанциях заменяли на новые и сразу устанавливали с выходным напряжением 220 вольт вместо 110-127 вольт.

Последующая глобальная электрификация страны привела к тому, что стандарт 220 В 50 Гц стал распространен во всех странах постсоветского пространства.

На сегодняшний день напряжение в электрической сети в Европе варьируется от 220 В до 240 В. Но в большинстве стран Европы сетевое напряжение составляет 230 В частотой 50 Гц.

В Украине, России, Латвии, Литве и Эстонии стандартным напряжением в сети также является напряжение 230 В. Изменение стандартного напряжения 220 В на 230 В было проведено с целью полного соответствия европейским стандартам качества электроэнергии. При этом электрическое оборудование, выпускаемое в указанных странах, должно нормально работать при напряжении и 220 В, и 230 В.

Анализируя вышеизложенное может возникнуть резонный вопрос: если более высокое напряжение в сети снижает потери при передаче электроэнергии, позволяет уменьшить затраты на материалы проводов, использовать электроприборы с большей мощностью и в целом является экономически более выгодным почему же тогда США и другие страны не перешли на «европейский стандарт»? Ответ прост – переход на другое напряжение в масштабах страны требует огромных финансовых затрат на переоборудование и переоснащение трансформаторных подстанций и других электроустановок, а также замену розеток и вилок. При том, что дороговизна мероприятия является основной причиной отсутствия единого стандарта напряжения сети в мире нужно также отметить и другие факторы. В частности, сеть 110-127 В позволяет ограничивать импорт техники и стимулировать использование устройств отечественного производства, а также является более безопасной для человека ведь поражение электрическим током при 110 В гораздо слабее, чем при 220 В.

Другие стандарты

На сегодняшний день большинство стран мира приняли европейский стандарт напряжения в сети. Американский стандарт закрепился в США, Канаде, Американском Самоа, Мексике, на островах Микронезии, в большинстве стран Центральной Америки: Гватемале, Гондурасе, Коста-Рике, Никарагуа, Панаме и Сальвадоре, островах Карибского моря и близлежащих островах: Арубе, Гаити, Доминиканской Республике, Каймановых островах, Кубе, Пуэрто-Рико, Тринидад и Тобаго, Ангилье, Бермудских, Виргинских и Багамских островах. А также в ряде стран Южной Америки – Венесуэле, Колумбии, Суринам, Эквадоре.

При этом в мире остается немало мест с разными вариациями напряжения и частоты, которые не укладываются ни в какие рамки. К примеру, в Бразилии и Бейлизе просто нет единого стандарта и в разных регионах стран напряжение в сети может быть 115, 127 или 220 В частотой 60 Гц. И даже один и тот же населенный пункт может питаться сразу от нескольких разных подстанций, в результате даже в соседних домах характеристики тока могут полностью отличаться.

Карибский остров Бонайре и африканская Ливия используют напряжение сети 127 В при частоте 50 Гц. Остров Барбадос – 115 В частотой 50 Гц, а острова Сент-Китс и Невис – 110 и 230 В частотой 60 Гц.

В африканской Либерии одновременно используется 120 и 240 В при частоте 50 Гц.

Наряду с напряжением сети 220 В используют также напряжение 127 В частотой 50 Гц в Марокко, Монако, на Мадагаскаре и Нидерландских Антильских островах, а с частотой 60 Гц – в Саудовской Аравии.

На островах Ямайке и Таити параметры тока в бытовых сетях могут быть и 110, и 220 В, при этом частота на Ямайке – 50 Гц, а на Таити встречается как 50, так и 60 Гц.

В Японии принято единое напряжение сети 100 В, при этом в восточных областях преобладает частота 50 Гц, а в западных – 60 Гц. Кроме того, в некоторых регионах, где сети имеют частоту 60 Гц, есть большие городские районы с питанием 220 В, хотя в целом правила обустройства электроустановок близки к североамериканским.

В Южной Корее, Перу и Филиппинах используется напряжение 220 В с частотой 60 Гц, на карибских островах Антигуа и Барбуда – 230 В 60 Гц, а в Гайане – 240 В 60 Гц.

Также сегодня во многих странах мира характеристики тока отличаются для местных жителей и гостей. Отели специально оборудуют собственными отдельными подстанциями с трансформаторами и розетками различных конфигураций. В основном системы адаптируют под 220 В и розетки, наиболее часто эксплуатируемые в странах с таким напряжением.

Замеры качества электроэнергии | Защита перенапряжения

Замеры качества электроэнергии и защита от перенапряжения

Измерение параметров качества электрической энергии.

Разработка мероприятий по защите оборудования от перенапряжений.

Применяемое оборудование:

Регистраторы качества электрической энергии Энерготестер ПКЭ-А-A.

Регистраторы качества электрической энергии Энергомонитор 3.3Т1

Требования к качеству электроэнергии определяются ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения»:

Напряжение. Для указанных выше показателей КЭ установлены следующие нормы: положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10% номинального или согласованного значения напряжения в течение 100% времени интервала в одну неделю.

Частота. Отклонение частоты в синхронизированных системах электроснабжения не должно превышать +/- 0,2 Гц в течение 95% времени интервала в одну неделю и +/- 0,4 Гц в течение 100% времени интервала в одну неделю; отклонение частоты в изолированных системах электроснабжения с автономными генераторными установками, не подключенных к синхронизированным системам передачи электрической энергии, не должно превышать +/- 1 Гц в течение 95% времени интервала в одну неделю и +/- 5 Гц в течение 100% времени интервала в одну неделю.

Фликер. Кратковременная доза фликера не должна превышать значения 1,38, длительная доза фликера не должна превышать значения 1,0 в течение 100% времени интервала в одну неделю.

Одиночные быстрые изменения напряжения. Одиночные быстрые изменения напряжения вызываются в основном резкими изменениями нагрузки в электроустановках потребителей, переключениями в системе либо неисправностями и характеризуются быстрым переходом среднеквадратического значения напряжения от одного установившегося значения к другому. Обычно одиночные быстрые изменения напряжения не превышают 5% в электрических сетях низкого напряжения и 4% — в электрических сетях среднего напряжения, но иногда изменения напряжения с малой продолжительностью до 10% и до 6% соответственно могут происходить несколько раз в день. Если напряжение во время изменения пересекает пороговое значение начала провала напряжения или перенапряжения, одиночное быстрое изменение напряжения классифицируют как провал напряжения или перенапряжение.

Гармонические составляющие напряжения. Для каждой гармоники установлены допустимые значения установлены.

Несимметрия напряжений в трехфазных системах. Значения коэффициентов несимметрии напряжений по обратной последовательности и несимметрии напряжений по нулевой последовательности в точке передачи электрической энергии, усредненные в интервале времени 10 мин, не должны превышать 2% в течение 95% времени интервала в одну неделю; Значения коэффициентов несимметрии напряжений по обратной последовательности и несимметрии напряжений по нулевой последовательности в точке передачи электрической энергии, усредненные в интервале времени 10 мин, не должны превышать 4% в течение 100% времени интервала в одну неделю.

Прерывания напряжения. В трехфазных системах электроснабжения к прерываниям напряжения относят ситуацию, при которой напряжение меньше 5% опорного напряжения во всех фазах. Если напряжение меньше 5% опорного напряжения не во всех фазах, ситуацию рассматривают, как провал напряжения. Пороговое значение начала прерывания считают равным 5% опорного напряжения.

Провалы напряжения.

Защита перенапряжения

Перенапряжением считается превышение допустимых значений электрического напряжения сети электропитания при показателях, составляющих свыше 10% от установленной нормы. Для однофазных сетей параметры допустимых значений варьируются в диапазоне 198-242В, для трехфазный сетей эти показатели составляют диапазон 342-418В.

Если измерения напряжения показывают результаты, превышающие эти нормы, то можно уверенно фиксировать перенапряжение в сети и необходимо срочно принимать меры. Перенапряжение может стать причиной сбоев в работе или выхода из строя промышленного оборудования и аппаратуры, бытовой техники и других потребителей питания из электрических сетей. Также перенапряжение часто является источником возгораний и пожаров.

Причинами возникновения перенапряжения в сети могут являться самые различные факторы. Самыми распространенными являются обрывы «нулевых» проводов и ошибки, допущенные при монтаже систем электроснабжения.

Проведение измерений параметров качества электрической энергии, разработка и реализация проектов, предусматривающих организацию защиты оборудования от перенапряжения, гарантирует сохранность используемого электрооборудования и устройств, а также обеспечит безопасную эксплуатацию электросетей.

Импульсных напряжения.

Нормативные документы:

Требования к качеству электроэнергии и его измерениям определяются следующими нормативными документами:

ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения

ГОСТ 33073-2014 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Контроль и мониторинг качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

ГОСТ 30804.4.11-2013 (МЭК IEC 61000-4-11:2004) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к провалам, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения электропитания. Требования и методы испытаний.

ГОСТ 30804.4.13-2013 (МЭК IEC 61000-4-13:2002) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к искажениям синусоидальности напряжения электропитания, включая передачу сигналов по электрическим сетям. Требования и методы испытаний.

ГОСТ Р 51317.4.14-2000 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к колебаниям напряжения электропитания. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.28-2000 (МЭК IEC 61000-4-28-99) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к изменениям частоты питающего напряжения. Требования и методы испытаний.

ГОСТ 30804.4.7-2013 (IEC 61000-4-7:2009) Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств.

ГОСТ 30804.4.30-2013, (МЭК IEC 61000-4-30:2008) Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии.

ГОСТ Р 50571-4-44-2011 Электроустановки низковольтные. Часть 4-44. Требования по обеспечению безопасности. Защита от отклонений напряжения и электромагнитных помех

Вы можете заказать услугу прямо сейчас, либо задать вопрос, используя форму ниже:

Уровни напряжения и распределение энергии в мире

До сих пор мы говорили об уровнях напряжения в мире, а теперь кратко поговорим о концепциях распределения электроэнергии на промышленных предприятиях.

Когда проектировщик исследует систему в целом, он сначала анализирует список электрических нагрузок и, в зависимости от задействованной мощности, решает, сколько и какие уровни напряжения будут учитываться на этапах инженерной разработки.

Другим фундаментальным параметром является анализ плана системы, чтобы правильно определить расположение электрических кабин, если и где это возможно, пытаясь, насколько это возможно, разместить их в барицентрическом положении для пользователей, которых нужно кормить, максимизация расстояний и, следовательно, максимально возможное сдерживание перепадов напряжения.

Для больших значений установленной мощности, более 20 МВт, как правило, выбираются подстанции ВН/СН, с распределением среднего напряжения, обычно со значениями 20 кВ, до будок вторичного распределения, где в случае необходимости будут выполняться дальнейшие преобразования СН/СН необходимости пуска двигателей мощностью не менее 1 МВт (1000кВт) и СН/НН для электроснабжения всех потребителей низкого напряжения, как трехфазного, так и однофазного типа.

В соответствии с этой концепцией критерии вторичного распределения определяются для различных электрических панелей для питания потребителей электроэнергии (двигатели мощностью до 250 кВт), вспомогательных систем, таких как распределительные щиты для вспомогательных служб, для питания клапанов с электроприводом, для питания FM и Light. Розетки. для питания локальных подпанелей цепей освещения и т.д. и т.п.

Главные распределительные системы могут быть определены в:

Радиальная система: мощность направляется нижележащему пользователю
Двойная радиальная система: электроснабжение подведомственного пользователя имеет резерв, равный 100%, благодаря двойному электроснабжению
Кольцевая система: питание нижележащего абонента осуществляется двумя линиями, замкнутыми в одну из двух линий можно запитать, открыв кольцо и подав его от еще используемой части кольца.

Всегда с одной и той же точки зрения проектировщик анализирует все потребности, направленные на безопасность управления предприятием, подготавливая подходящие цепи безопасности, такие как локальные панели для питания аварийного освещения, для питания ESD (аварийное отключение) и безопасности PSD системы (остановка процесса), которые должны гарантировать персоналу безопасную эвакуацию системы в случае возникновения чрезвычайной ситуации.

Эти системы ранее управлялись системами, питаемыми напрямую постоянным током от специальных местных батарей, которые, помимо питания цепей аварийного освещения, также обеспечивали питанием всю функциональную логику силовых, командных и контрольных панелей.

Сегодня, с появлением систем «ИБП» (источник бесперебойного питания), эти системы питаются переменным током через специальные преобразователи постоянного/переменного тока, которые питают их даже в случае выхода из строя первичной энергии, гарантируя тем самым непрерывность электропитание, пока батареи ИБП не разрядятся.

5. Выводы

Этим очень кратким изложением мы хотели лишь осветить различия в напряжении на мировом уровне, надеясь, что описанное может быть полезным для читателей и не желает быть ориентиром, как задумал дизайнер Анализировать. во всех многочисленных ситуациях, какие уровни напряжения приняты на этапах проектирования и с должным учетом правил и законов, действующих в каждой конкретной стране назначения.

Библиотека документов

— пересмотренный бизнес-план RIIO ED1

дом

> Соединениякотировки
> информация о работе

4.13 Правило напряжения

Методология взимания платы за соединение

Компания UK Power Networks обязана взимать плату с клиентов в соответствии со своей методологией взимания платы за соединение, одобренной Ofgem. Наш документ с методологией взимания платы за подключение можно найти по адресу http://www.ukpowernetworks.co.uk/internet/en/about-us/regulatory-information/. Утвержденная методология описана в разделах 5 и 6 документа.

Правило напряжения

В параграфе 5.30 методологии начисления платы за подключение говорится: «Мы полностью профинансируем усиление, выполненное более чем на один уровень напряжения выше напряжения в POC для существующей распределительной системы».
Это означает, что если для обеспечения нового подключения требуется выполнить «Усиление» более чем на один уровень напряжения выше напряжения в точке подключения (POC) к существующей системе распределения, вы, как правило, не будете взимается плата за эти работы (но см. важный раздел «Положения и условия» ниже) .
Затраты, не включенные в плату за подключение, обычно покрываются всеми клиентами в рамках платы за «Использование системы».

Усиление

Усиление определяется как «установленные активы, которые увеличивают мощность (сеть или уровень неисправности) к существующей системе распределения общего пользования».
Если правило напряжения не применяется, вы обычно платите часть стоимости подкрепления.
Другие активы, которые необходимо установить, — это активы расширения, оплата за которые взимается в полном объеме.
Арматурные работы могут быть дорогими. Ориентировочные цены на работы см. в разделе 7 методического документа по взиманию платы за подключение http://www.ukpowernetworks.co.uk/internet/en/about-us/regulatory-information/

Пример

Распределительная система обычно имеет следующие уровни напряжения: 400 вольт, 11 000 вольт, 33 000 вольт, 66 000 вольт, 132 000 вольт.
Клиент запрашивает подключение нового торгового объекта. Измерение будет на 400 вольт. Требуется установка новой подстанции. Точка подключения будет на 11000 вольт.
Клиент должен будет оплатить часть любых затрат на армирование, необходимое для 11 000 вольт и 33 000 вольт, но обычно не обязан оплачивать какую-либо часть затрат на армирование при 132 000 вольт (но см.