Напряжение в электрической сети
Электрическое поле, обладает энергией, которая производя работу, создает электрическое напряжение, действующее на заряды в проводнике. Численно напряжение равно отношению работы, которую совершает электрическое поле, перемещая заряженную частицу по проводнику, на величину заряда частицы.
Эта величина измеряется в вольтах. 1 B – это работа в 1 джоуль, которую совершило электрическое поле, передвигая заряд в 1 кулон по проводнику. Название единице измерения дано по имени итальянского ученого А. Вольта, который сконструировал гальванический элемент – первый источник тока.
Напряжение величина тождественная разности потенциалов. Например, если потенциал одной точки 35 B, а следующей точки 25 В, тогда разность потенциалов, как и напряжение будет равно 10 В.
Так как вольт — единица измерения, которую очень часто употребляют, то для измерений часто используют приставки для образования десятичных кратных единиц. Например, 1 киловольт (1 кВ = 1000 В), 1 мегавольт (1МВ = 1000 кВ), 1 милливольт (1 мВ = 1/1000 В) и т.д.
Напряжение в сети должно соответствовать, тому значению, на которое рассчитаны потребители электроэнергии. При передаче энергии по соединительным проводам часть разности потенциалов теряется на преодоления сопротивления подводящих проводников. Поэтому в конце линии передач эта энергетическая характеристика становится несколько меньше, чем в ее начале.
В сети падает напряжение. Это понижение, одного из главных параметров, обязательно скажется на работе оборудования, будь, то осветительная или силовая нагрузка. При проектировании и расчете линии электропередач надо учитывать, что отклонения в показаниях приборов, измеряющих разность потенциалов должны соответствовать установленным нормам. Цепи, рассчитанные по току нагрузки, учитывающие нагрев проводов, контролируют по величине падения напряжения.
Падением напряжения ΔU является разность потенциалов в начале линии и в ее конце.
Потеря разности потенциалов по отношению к действующему значению определяется формулой: ΔU = (P r+Qx)L/Uном,
где Q – реактивная мощность, P – активная мощность, r – активное сопротивление линии, x – реактивное сопротивление линии, Uном – напряжение номинальное.
Активное и реактивное сопротивление, подводящих проводов выбираются по справочным таблицам.
Согласно требованиям ГОСТ и правилам электроустановок напряжение в электрической сети может отклоняться от нормальных показаний не более, чем на 5% . Для осветительных сетей бытовых и промышленных помещений от +5% до – 2,5%. Допустимая потеря напряжения не более 5%.
В трехфазных линиях электропередач, напряжение которых, 6 – 10 кВ нагрузка распределяется равномернее и в них потери разности потенциалов меньше. Из-за неравномерной нагрузки в осветительных сетях низкого напряжения, используют 4-проводную систему трехфазного тока, напряжением 380/220 В (система TN-C) и пятипроводную ( TN-S) . Присоединив, в такой системе электродвигатели к линейным проводам, а осветительное оборудование между линейным и нулевым проводом выравнивают нагрузку на три фазы.
Какое напряжение в сети считается оптимальным? Рассмотрим базисное напряжение из стандартизированных, по уровню изоляции электрооборудования, ряда напряжений.
Номинальное напряжение в сети, это величина такой разности потенциалов, на которую изготовлены источники и приемники электроэнергии, при нормальных условиях работы. Устанавливается номинальное напряжение в сети и в подсоединенных потребителях с помощью ГОСТ. Действующее напряжение в устройствах, создающих электроэнергию, из-за условий компенсации потерь разности потенциалов в цепи, допустимы на 5% выше, чем номинальные напряжения в сети.
Первичные обмотки повышающих трансформаторов являются приемниками электроэнергии. Поэтому их действующие значения напряжений такие же, по величине, как и номинальные напряжения генераторов. У понижающих трансформаторов их действующее напряжение такое же, как и номинальное напряжение в сети или на 5% выше. С помощью вторичных обмоток трансформаторов, замкнутых на питаемую цепь осуществляется подача тока в сеть. Чтобы компенсировать потерю разности потенциалов в них, их номинальные напряжения устанавливают выше, чем в цепях на 5 – 10%.
Любая электрическая цепь имеет свои параметры номинального напряжения для электрооборудования, которые запитаны от нее. Оборудование работает при напряжении, отличающегося от номинального напряжения из-за падения напряжения. По ГОСТ, если режим работы цепи — нормальный, то подводимое к оборудованию напряжение не должно быть, ниже действующего больше, чем на 5%.
Номинальное напряжение в городской сети должно равняться 220B, но далеко не всегда оно действительно такое. Эта характеристика может быть повышенной, пониженной или нестабильной, если кто-то из соседей занимается сваркой или подключил мощный инструмент. Нестандартное напряжение отрицательно действует на работу бытового электрооборудования.
При скачках напряжения самая большая опасность грозит электронным приборам. Они выйдут из строя раньше, чем электродвигатель пылесоса или стиральной машины. Достаточно сотой доли секунды, т.е. одной полуволны высокого напряжения, чтобы вышел из строя импульсный блок питания. Особенно опасно длительное воздействие повышенной разности потенциалов, кратковременные скачки менее опасны.
Например, удар молнии вызывает всплеск повышения напряжения, но от таких неприятностей вся электроника надежно защищена. Защита бессильна при длительном повышении напряжения. Организации, поставляющие на рынок электроэнергию, отвечают за качество продаваемой электроэнергии.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Что такое напряжение?
Напряжение — это давление от источника питания электрической цепи, которое обеспечивает движение заряженных электронов (ток) через проводящий контур, позволяя им выполнять полезную работу (например, обеспечивать свечение лампочки).
В кратком виде: напряжение = давление, оно измеряется в вольтах (В). Эта единица измерения названа в честь итальянского физика Алессандро Вольта (1745–1827 гг.), который изобрел вольтов столб, ставший предшественником современной бытовой батареи.
Ранее напряжение называлось электродвижущей силой (эдс). Поэтому в ряде уравнений, например в законе Ома, напряжение обозначается символом E.
Пример напряжения в простой цепи постоянного тока:
- В этой цепи постоянного тока переключатель замкнут (переведен во включенное положение).
- В источнике питания образуется напряжение («разность потенциалов» между двумя полюсами батареи), создавая давление, под действием которого поток электронов движется к отрицательной клемме батареи.
- Ток достигает лампочки, и лампочка начинает светиться.
- Ток возвращается в источник питания.
Различают напряжение переменного тока и постоянного тока. Отличия заключаются в следующем:
Напряжение переменного тока (на цифровом мультиметре обозначается символом ):
- распространяется равномерными синусоидальными волнами, как показано ниже:
- меняет направление с регулярными интервалами.
- обычно вырабатывается электростанциями с помощью генераторов, которые преобразуют механическую энергию, производимую вращением под действием протекающей воды, пара, ветра или тепла, в электрическую энергию.
- более распространено, чем напряжение постоянного тока. Электростанции подают напряжение переменного тока в организации и дома, где большинство устройств работает на напряжении переменного тока.
- Основные источники питания различаются в зависимости от страны. Например, в США напряжение источников равно 120 В.
- Некоторые бытовые устройства, например телевизоры и компьютеры, используют напряжение постоянного тока. Они используют выпрямители (например, массивный блок шнуре портативного компьютера), которые преобразовывают напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока, а также переменный ток — в постоянный.
Напряжение постоянного тока (на цифровом мультиметре обозначается символами и ):
- распространяется по прямой и только в одном направлении.
- обычно вырабатывается источниками накапливаемой энергии, например батареями.
- на источниках напряжения постоянного тока есть положительная и отрицательная клеммы. Клеммы определяют полярность в цепи. По полярности можно определить, является ли данная цепь цепью постоянного или переменного тока.
- обычно используется в портативном оборудовании с питанием от батареи (фонарики, камеры).
Что такое разница потенциалов?
Напряжение и термин «разность потенциалов» зачастую взаимозаменяемы. Разность потенциалов правильнее назвать разностью потенциальной энергии между двумя точками цепи. Величина разности (выраженная в вольтах) определяет величину потенциальной энергии, доступной для перемещения электронов из одной точки в другую. От этой величины зависит, какая работа потенциально может быть совершена в цепи.
Например, бытовая щелочная батарея типа AA обеспечивает напряжение 1,5 В. Обычные бытовые розетки обеспечивают напряжение 120 В. Чем выше напряжение в цепи, тем выше способность приводить в движение большое количество электронов и выполнять работу.
Напряжение/разность потенциалов можно сравнить с водой в резервуаре. Чем крупнее резервуар и чем больше его высота (и, следовательно, возможная развиваемая скорость), тем сильнее будет способность воды оказать воздействие при открытии клапана, когда вода начинает течь, подобно электронам.
Почему нужно измерять напряжение
В большинстве случаев при проведении проверки технические специалисты знают, как должна работать цепь.
Цепи используются для передачи энергии на нагрузку: от небольших устройств и бытовой техники до промышленных двигателей. На нагрузках часто есть паспортная табличка, на которой указаны эталонные значения стандартных электрических параметров, в том числе напряжения и силы тока. Вместо паспортной таблички некоторые производители предоставляют подробную схему (техническую схему) всех контуров нагрузки. Стандартные значения могут содержаться в руководствах.
Благодаря этим значениям технический специалист понимает, какие показания следует ожидать при нормальной работе нагрузки. Показания цифрового мультиметра позволяют объективно определять отклонения от нормы. Однако и в этом случае технический специалист должен руководствоваться знаниями и опытом для определения причин, вызывающих подобные отклонения.
Ссылка: Digital Multimeter Principles by Glen A. Mazur, American Technical Publishers.
Напряжение электрической сети
Электрическое напряжение – это основная характеристика энергетического поля. Она определяется как соотношение перемещения заряженных частиц к величине заряда частицы. Измеряется электрическое напряжение в Вольтах. О нем иногда говорят как о некой разности потенциалов между двумя точками. Для измерения напряжения существуют специальные приборы – вольтметры.
Напряжение электрической сети
Не секрет, что основой функционирования нашей энергосистемы является трехфазная сеть. В ней различают два вида электрического напряжения – линейное и фазное. Линейное передает напряжение между двумя проводами в сети, а трехфазное – это напряжение между линейным проводом и нейтральным (с нулевым потенциалом).
При нагрузке в сетях по
« треугольной» схеме, линейное напряжение ровняется фазному напряжению сети, а вот по схеме «звезда» выражение напряжения меняется в корень из трех больше фазного. Обычно это и применяется для потребительского электроснабжения, где линейное напряжение 380 В., а фазное 220В. Существует целый ряд стандартов в выражении номинального значения напряжения. В электроустановках до 1000В. – это 127,220,380, и 660В.
Зачем следить за колебаниями напряжения электрической сети?
Напряжение электрической сети подвержено колебаниям. В сетях может происходить или его увеличение (перенапряжение) от номинальных значений или наоборот уменьшение. Колебание напряжения имеет внешние и внутренние причины. Внешние факторы выражаются в воздействии природных причин, таких как молния или атмосферное электричество. А внутренние факторы колебания напряжения возникают от скачкообразного изменения нагрузки из-за активности потребителей. Могут быть и технические причины колебаний напряжения, обусловленные излишним сопротивлением катушки при начальном значении токов.
Как повышение напряжение, так и его понижение от нормы несет в себе очень много негативных моментов для электросетей и конечных потребителей. Вот почему за ним нужно неуклонно следить как специальным службам, так и рядовым потребителям. Так, при перенапряжении снижается срок службы технологического оборудования, повышается вероятность аварий. Для бытовых потребителей скачки напряжения грозят выводом из строя бытовой техники, перегоранием и снижением срока службы ламп накаливания, различных нагревательных электропитающих приборов.
Ответственность за правильное напряжение электропитания возлагается на энергоснабжающую организацию, которая, чтобы минимизировать скачки напряжения, применяет различные методы технического характера. Это может быть установка разрядников и ограничителей напряжения, а также молниеотводов. В бытовой сети для перестраховки от колебаний напряжения применяют сетевые фильтры, стабилизаторы, защитные реле.
«220 В» или «230 В» — стандартное напряжение в России?
0 — текст кнопки «Купить», если = 0, то выводится кнопка «Сообщить о поступлении» 2 Предзаказ — данный тип реализации НЕ учитывает остатки, товар с данным типом можно купить всегда, выводится текст на кнопке «Предзаказ». 3 Только под заказ — данный тип реализации, НЕ учитывает остатки, такие товары изготавливаются под заказ, выводится текст на кнопке «Заказать» —> Купить
Мощный стабилизатор напряжения
0 — текст кнопки «Купить», если = 0, то выводится кнопка «Сообщить о поступлении» 2 Предзаказ — данный тип реализации НЕ учитывает остатки, товар с данным типом можно купить всегда, выводится текст на кнопке «Предзаказ». 3 Только под заказ — данный тип реализации, НЕ учитывает остатки, такие товары изготавливаются под заказ, выводится текст на кнопке «Заказать» —> Купить
Рекомендуем прочитать:
Какое напряжение должно быть в сети 220В или 230В
И так вопрос: «Какое напряжение должно быть в нашей сети 220В или 230В?» На первый взгляд, очень простой вопрос. И очень простой ответ: «В сети должно быть 220В». Действительно, мы с детства знаем, что в розетке 220 Вольт и это опасно для жизни. На заводе, фабрике и в офисе на каждой розетке должна быть надпись «220В». На двери трансформаторной будки: «Не влезай — Убьет! 220В/380В».
Однако это не совсем верный ответ. В настоящее время в России стандартным напряжением в сети является напряжение 230В, но для поставщиков электроэнергии действует 220В. Действительно, ранее в Советском союзе стандартным напряжением было 220В, однако в последствии были приняты решения о переходе на общеевропейский стандарт — 230В. Согласно требований межгосударственного стандарту ГОСТ 29322-92 сетевое напряжение должно составлять 230В при частоте 50 Гц. Переход на этот стандарт напряжения должен был завершиться в 2003 году. В ГОСТ 30804.4.30-2013 так же есть упоминание о необходимости проведения измерений при стандартном напряжении 230В. ГОСТ 29322-2014 определяет стандартное напряжение 230В с возможностью использовать 220В. Электросети поставляют электроэнергию согласно действующего на сегодняшний день ГОСТ 32144-2013, устанавливающего напряжение 220В.
Изменение стандартного значения напряжения было проведено для получения полного соответствия европейским стандартам качества электроэнергии. Из всех бывших республик СССР к стандарту «230В» перешли Россия, Украина, страны Балтии.
При этом следует понимать, что электрическое оборудование, выпускаемое в России и для России должно нормально работать и при напряжении 220В, и при напряжении 230В. Для приборов, как правило, закладывается диапазон по напряжению от -15 % до +10 % от номинального.
География стран со стандартными напряжениями: 100В, 110В, 115В, 120В, 127В, 220В, 230В, 240В
В разных странах мира приняты различные стандарты сетевого напряжения. Можно встретить следующие стандарты:
- 100В в Японии
- 110В в Ямайке, Гаити, Гондурасе, Кубе
- 115В в Барбадосе, Сальвадоре,Тринидаде
- 120В в США, Канаде, Венесуэле, Эквадоре
- 127В в Бонайре, Мексике,
- 220В во многих странах Азии и Африки
- 230В во многих странах Европы и части стран Азии
- 240В в Афганистане, Гайане, Гибралтаре, Катаре, Кении, Кувейте, Ливане, Нигерии, Фиджи.
География стран, в которых приняты напряжения 220В и 230В
Наибольшее распространение получили стандарты 220В и 230В, эти стандарты приняты более чем в 150 странах мира. Ниже приводится таблица стран, в которых приняты стандарты напряжения 220В и 230В. В левой колонке находятся страны, в которых стандартное сетевое напряжение 220В, в правой колонке — страны, где напряжение 230В.
Таблица стран, в которых принято напряжение 220В и 230В
| Страна | Напряжение | Страна | Напряжение |
| Азербайджан | 220В | Австралия | 230В |
| Азорские острова | 220В | Австрия | 230В |
| Албания | 220В | Алжир | 230В |
| Ангола | 220В | Андорра | 230В |
| Аргентина | 220В | Антигуа | 230В |
| Балеарские острова | 220В | Армения | 230В |
| Бангладеш | 220В | Бахрейн | 230В |
| Бенин | 220В | Белоруссия | 230В (ранее 220В) |
| Босния | 220В | Бельгия | 230В |
| Буркина-Фасо | 220В | Ботсвана | 230В |
| Бурунди | 220В | Бутан | 230В |
| Восточный Тимор | 220В | Вануату | 230В |
| Вьетнам | 220В | Великобритания | 230В |
| Габон | 220В | Венгрия | 230В |
| Гвинея | 220В | Гамбия | 230В |
| Гвинея-Бисау | 220В | Гана | 230В |
| Гонконг | 220В | Гваделупа | 230В |
| Гренландия | 220В | Германия | 230В |
| Грузия | 220В | Гренада | 230В |
| Вжибути | 220В | Греция | 230В |
| Египет | 220В | Дания | 230В |
| Зимбабве | 220В | Доминика | 230В |
| Индонезия | 220В | Замбия | 230В |
| Иран | 220В | Западное Самоа | 230В |
| Кабо-Верде | 220В | Израиль | 230В |
| Казахстан | 220В | Индия | 230В |
| Камерун | 220В | Иордания | 230В |
| Канарские острова | 220В | Ирак | 230В |
| Киргизия | 220В | Ирландия | 230В |
| Китай | 220В | Исландия | 230В |
| Коморы | 220В | Испания | 230В |
| Конго | 220В | Италия | 230В |
| Корфу | 220В | Камбоджа | 230В |
| Лесото | 220В | Лаос | 230В |
| Литва | 220В | Латвия | 230В (ранее 220В) |
| Мавритания | 220В | Лихтенштейн | 230В |
| Мадейра | 220В | Люксембург | 230В |
| Макао | 220В | Маврикий | 230В |
| Македония | 220В | Малави | 230В |
| Мартиника | 220В | Мальдивские острова | 230В |
| Мозамбик | 220В | Мальта | 230В |
| Нигер | 220В | Молдавия | 230В (ранее 220В) |
| Новая Каледония | 220В | Монголия | 230В |
| ОАЭ | 220В | Мьянма | 230В |
| Парагвай | 220В | Непал | 230В |
| Перу | 220В | Нидерланды | 230В |
| Португалия | 220В | Новая Зеландия | 230В |
| Реюньон | 220В | Норвегия | 230В |
| Сан-Томе | 220В | Пакистан | 230В |
| Северная Корея | 220В | Польша | 230В |
| Сербия | 220В | Россия | 230В (220В) |
| Сирия | 220В | Румыния | 230В |
| Сомали | 220В | Сенегал | 230В |
| Таджикистан | 220В | Сингапур | 230В |
| Таиланд | 220В | Словакия | 230В |
| Тенерифе | 220В | Словения | 230В |
| Того | 220В | Судан | 230В |
| Туркменистан | 220В | Сьерра-Леоне | 230В |
| Узбекистан | 220В | Танзания | 230В |
| Фарерские острова | 220В | Тунис | 230В |
| Филиппины | 220В | Турция | 230В |
| Французская Гвиана | 220В | Украина | 230В (ранее 220В) |
| Чад | 220В | Уругвай | 230В (ранее 220В) |
| Черногория | 220В | Финляндия | 230В |
| Чили | 220В | Франция | 230В |
| Экваториальная Гвинея | 220В | Хорватия | 230В |
| Эфиопия | 220В | Чехия | 230В |
| ЮАР | 220В | Швейцария | 230В |
| Южная Корея | 220В | Швеция | 230В |
| Шри Ланка | 230В | ||
| Эритрея | 230В | ||
| Эстония | 230В |
Примечание: при составлении таблицы использованы данные энциклопедии «Википедия»
Какое напряжение походит для электроприборов 220В или 230В
Нам удалось выяснить, что стандартным напряжением в России сегодня является напряжение 230В. На практике конечно напряжение в сети постоянно изменяется и зависит от многих факторов. Какое же напряжение является удовлетворительным для электроприборов, применяемых в нашем доме? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Диапазон допустимых напряжений для каждого прибора определяется техническими данными паспорта изделия. Часто допустимый диапазон напряжений указывается на тыльной стороне изделия или на электрической вилке прибора. Так современные компьютеры могут работать при напряжении от 140 до 240 Вольт, зарядное устройство для телефона от 110 Вольт до 250 Вольт. Наиболее требовательны к качеству электропитания приборы, имеющие электродвигатели (холодильники, кондиционеры, стиральные машины, котлы отопления, насосы).
Ясно, что для любых приборов, используемых в России и напряжение 220В и напряжение 230В является хорошим.
Какие бывают отклонения в качестве электроэнергии
Хорошо известно, что в наших сетях часто бывают значительные отклонения от стандартов качества электроэнергии. И напряжение может быть значительно ниже 220В или значительно выше 230В. Причины этого явления тоже известны: старение действующих электрических сетей, плохое обслуживание сетей, высокий износ сетевого оборудования, ошибки в планирование сетей, большой рост потребления электроэнергии. К проблемам в сетях можно отнести: низкое и пониженное напряжение, высокое и повышенное напряжение, скачки напряжения. провалы напряжения, перенапряжение, изменение частоты тока.
Купить по выгодной цене стабилизаторы напряжения можно в нашем магазине с бесплатной доставкой в города: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Самара, Казань, Омск, Челябинск, Ростов-на-Дону, Уфа, Волгоград, Красноярск, Пермь, Воронеж, Саратов, Краснодар, Тольятти, Ижевск, Барнаул, Ульяновск, Тюмень, Иркутск, Владивосток, Ярославль, Хабаровск, Махачкала, Оренбург, Новокузнецк, Томск, Кемерово, Рязань, Астрахань, Пенза, Набережные Челны, Липецк, Тула, Киров, Чебоксары, Калининград, Курск, Брянск, Улан-Удэ, Магнитогорск, Иваново, Тверь, Ставрополь, Белгород, Сочи, Нижний Тагил, Архангельск, Владимир, Смоленск, Курган, Волжский, Чита, Калуга, Орёл, Сургут, Череповец, Владикавказ, Мурманск, Вологда, Саранск, Тамбов, Якутск, Грозный, Стерлитамак, Кострома, Петрозаводск, Нижневартовск, Комсомольск-на-Амуре, Таганрог, Йошкар-Ола, Новороссийск, Братск, Дзержинск, Нальчик, Сыктывкар, Шахты, Орск, Нижнекамск, Ангарск, Балашиха, Старый Оскол, Великий Новгород, Благовещенск, Химки, Прокопьевск, Бийск, Энгельс, Псков, Рыбинск, Балаково, Подольск, Северодвинск, Армавир, Королёв, Южно-Сахалинск, Петропавловск-Камчатский, Сызрань, Норильск, Люберцы, Мытищи, Златоуст, Каменск-Уральский, Новочеркасск, Волгодонск, Абакан, Уссурийск, Находка, Электросталь, Березники, Салават, Миасс, Альметьевск, Рубцовск, Коломна, Ковров, Майкоп, Пятигорск, Одинцово, Копейск, Железнодорожный, Хасавюрт, Новомосковск, Кисловодск, Черкесск, Серпухов, Первоуральск, Нефтеюганск, Новочебоксарск, Нефтекамск, Красногорск, Димитровград, Орехово-Зуево, Дербент, Камышин, Невинномысск, Муром, Батайск, Кызыл, Новый Уренгой, Октябрьский, Сергиев Посад, Новошахтинск, Щёлково, Северск, Ноябрьск, Ачинск, Новокуйбышевск, Елец, Арзамас, Жуковский, Обнинск, Элиста, Пушкино, Артём, Каспийск, Ногинск, Междуреченск, Сарапул, Ессентуки, Домодедово, Ленинск-Кузнецкий, Назрань, Бердск, Анжеро-Судженск, Белово, Великие Луки, Воркута, Воткинск, Глазов, Зеленодольск, Канск, Кинешма, Киселёвск, Магадан, Мичуринск, Новотроицк, Серов, Соликамск, Тобольск, Усолье-Сибирское, Усть-Илимск, Тимашевск, Тихорецк, Ухта, Севастополь, Симферополь, Ялта, Судак, Саки, Феодосия, Старый Крым, Алупка, Алушта.
- Показатели качества электроэнергии
- Низкое или пониженное напряжение. Как повысить напряжение в сети
- Высокое или повышенное напряжение. Как понизить напряжение в сети