Напряжение в электрической сети: Напряжение электросети

Содержание

Номинальные напряжения электрических сетей | elesant.ru

Напряжения электрических сетей

Важнейшей характеристикой любой электрической сети является её номинальное напряжение (U ном.). Именно на это напряжение производится расчет всего оборудования ЭС. Определяется номинальное напряжение электросети переправляемой активной мощностью и протяженностью ЛЭП.

Согласно стандартам принята линейка номинальных межфазных напряжений ЭС (электросети) и ЭП (электроприёмников) до 1000 Вольт, а именно: 220 Вольт, 380 Вольт, 660 Вольт. (гост 21128_75).

Для ЭС и ЭП переменного тока выше 1000 Вольт, установлена следующая линейка межфазных напряжений: 380 В, 3000 В, 6000 В, 10000 В, 20000 В, 35000 В, 110000 В, 150 000 В, 220 000 В, 330 000 В, 500 000 В, 750000 В, 1150000 В. (гост 721_77)

Классы электросетей по напряжению

В таблице видим классы электросетей по напряжению. Как видим сети делятся на: электросети низкого (НН), среднего (СН), высокого (ВН), сверх высокого (СВН), ультра высокого (УВН) напряжений.

Условия нормальной работы электрической сети

Для стабильной работы электроприёмников, должно соблюдаться следующее правило равенства напряжений: номинальное напряжение электроприемников должно равняться номинальному напряжению электросети. Uном.эп =Uном.сети. Но обеспечить такое равенство, при котором не будет, ни потерь, ни убытков на практике не возможно.

Нагрузка электроприёмников не может быть постоянной, она меняется и отклоняется от номинального значения. Принята допустимая зона отклонения напряжения электроприёмника в ±5%.

Кроме этого, протяженность ЛЭП предполагает потерю напряжения на линии, а это значит, что напряжение у приёмника будет меньше, напряжения у источника. Разница напряжений и будет величина потерь. Это учитывается при проектировании и по ГОСТ, напряжения (ном.) вырабатываемые генераторами, должны быть на 5% больше необходимого напряжения сети.

Напряжения на обмотках трансформаторов ЭС

Повышающие трансформаторы на первичных обмотках должны иметь напряжение равное напряжению генераторов. Напомню, повышающие трансформаторы стоят сразу после генераторов электроэнергии на ТЭЦ или ГЭС.

Первичные обмотки понижающих трансформаторов по отношению к сети являются потребителями, поэтому напряжение на них должно равняться номинальному напряжению сети.

Посмотрим на вторичные обмотки трансформаторов. Они, у обоих типов трансформаторов, являются источником напряжения для питаемой электросети. Поэтому, напряжение вторичных обмоток трансформаторов должно быть на 5%, а иногда и на 10% больше нужного напряжения сети.

Все эти 5-10 % нужны для компенсации падения напряжений в электрической сети. Иллюстрация компенсации и падения напряжения смотрим на эпюре напряжений.

Вводы

Суммируя всё вышесказанное, делаем выводы:

U ген. должно быть на 5% больше U ном. сети;
U первичных обмоток повышающих трансф-ов должно совпадать с напряжением генераторов, а следовательно должно быть на 5% больше U ном. сети;
U вторичных обмоток повышающих трансф-ов должно быть на 5-10% быть больше U ном. сети;
U первичных обмоток понижающих трансф-ов должно равняться U ном. сети;
U вторичных обмоток понижающих трансф-ов должно быть на 5-10% быть больше U ном. сети.

©Elesant.ru

Другие статьи раздела: Электрические сети

Почему в странах неодинаковые напряжение и частота в электрической сети

Электрическая сеть — совокупность электроустановок, предназначенных для передачи и распределения электроэнергии от электростанции к потребителю.

На территории Советского Союза до 1960-х годов переменное сетевое напряжение имело действующее значение 127 вольт. В Соединенных Штатах в те же годы напряжение в розетке достигало 120 вольт. Позже действующие значения напряжений в сетях будут стандартизированы с изменениями, с целью снижения расходов меди на провода, ибо для передачи одной и той же электрической мощности нужно тем меньшее сечение проводов, чем меньше ток, а ток в проводе будет тем меньше, чем выше напряжение при передаче.

Однако данный переход произойдет не сразу. Экономически передача электроэнергии на повышенном напряжении, конечно, выгоднее, но вот переход на другое напряжение в масштабах страны — мероприятие отнюдь не из дешевых, не говоря уже об изменении стандартов частоты тока.\

Исторически первые электрические сети в США обязаны своим напряжением в 110 вольт знаменитому изобретателю Томасу Альва Эдисону. Это его лампочки с угольными нитями накала были рассчитаны на питание постоянным напряжением в 100 вольт еще до победы Николы Тесла в «Войне токов», которая (победа) постепенно утверждалась в умах инженеров начиная с 1928 года.

Дело в том, что типовое напряжение электростанций постоянного тока Эдисона было как раз 110 вольт, ибо 10 вольт попросту пропадали в процессе передачи, так как добрая доля передаваемой мощности просто рассеивалась в проводах в форме тепла по закону Джоуля-Ленца. При этом компания Эдисона даже не помышляла о том, чтобы отказаться от своего стандарта в 110 вольт.

С изобретением в 1883 году Николой Тесла асинхронного двигателя переменного тока, началась широкая электрификация Европейского континента, где лампы накаливания нить накала имели металлическую, и напряжение такой лампе требовалось удвоенное — 220 вольт, которое сначала стали получать путем параллельного соединением двух линий по 110 вольт, что экономически выходило все равно не выгодно.

Так 220 вольт переменного тока появились в Берлине сразу, как только город начали масштабно электрифицировать, и потери мощности при передаче снизились в итоге вчетверо. Дальше повышать напряжение не стали, так как это получилось бы не безопасно для человека.

В Соединенных Штатах Америки сегодня стандартной системой электроснабжения является TN-C-S. В системе TN-C-S трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токопроводящих частей с землей и наглухо заземленную нейтраль.

Для обеспечения связи на участке трансформаторная подстанция — ввод в здание применяется совмещённый нулевой рабочий (N) и защитный проводник (PE) принимающий обозначение PEN. Однофазное напряжение здесь теперь 120/240 вольт, оно обеспечивается понижающим трансформатором с заземленным центаральным выводом.

Общепринятая частота переменного тока в Штатах на данный момент — 60 Гц, что теоретически позволяет расходовать меньше меди и железа на трансформаторы и двигатели, чем потребовалось бы при частоте в 50 Гц.

Однако, что касается среднего значения, близкого к историческим 110 вольтам, то в США оно, пожалуй, осталось как дань Эдисону, слишком уж много ЛЭП на 110 вольт было понастроено во времена его славы. С другой стороны 110 вольт безопаснее для человека чем 220 вольт. Чем не плюс в пользу США?

По сравнению с США, в Европе и в России, с широким внедрением сетей переменного тока, стандарт 220 вольт появился сразу. После войны в СССР трансформаторы по всей стране заменяли на новые, сразу устанавливали с выходным напряжением 220 вольт вместо былых 110-127 вольт. В СССР к выбору стандартного напряжения приложили руку немецкие ученые, которые принимали участие в электрификации страны.

Так и повелось «220 вольт с частотой 50 Гц» в Советском Союзе, а затем и в России и в странах СНГ. В Европе сегодня стандартное напряжение 230 вольт 50 Гц, в России фактически также, но официально данное значение стало регламентировано для России после 90-х следующим документом — ГОСТ 29322-2014.

Ранее ЭлектроВести писали, что еще в прошлом году стало известно, что электромобиль Opel Corsa запустят в производство в 2019 году. До официальной презентации новинки остается еще несколько недель (ориентировочно — в июне), однако благодаря утечке мы уже сейчас можем оценить дизайн модели. Старт продаж новой Opel Corsa в версиях с бензиновым, дизельным и электрическим двигателем запланирован на осень текущего года.

По материалам: electrik.info.

Нормы напряжения в сети в квартире

Автор Евгения На чтение 22 мин. Опубликовано 03.03.2020

Нормы напряжения в сети в квартире

Какое напряжение в бытовой сети оптимальное для работы электроприборов

Уровень напряжения – одни из критериев качества электроснабжения. Каждый из бытовых электроприборов рассчитан на продолжительную нормальную работу при условии питания его от напряжения, находящегося в пределах допустимых значений. В данной статье рассмотрим вопрос о том, какое напряжение в бытовой сети является оптимальным для работы электроприборов.

Уровень напряжения в электрической сети

Прежде всего, следует отметить, что на уровень напряжения в электрической сети влияет множество различных факторов. Электричество от источника – электростанции к конечному потребителю, в частности в жилые дома, приходит, пройдя несколько этапов преобразования. На первом этапе напряжение повышается для передачи его на большие расстояния, по энергосистеме. По мере приближения к конечному потребителю, электричество проходит несколько этапов преобразования напряжения до значений, используемых в быту.

Фиксированное значения напряжения в различных участках энергосистемы невозможно обеспечить, так как в энергетической системе постоянно происходят различные процессы: увеличивается или снижается нагрузка, соответственно изменяется и количество вырабатываемой электроэнергии на электростанциях, возникают аварийные ситуации на различных участках электрической сети, которые в той или иной мере влияют на уровни напряжения. Поэтому на каждом этапе преобразования электроэнергии осуществляется регулировка уровня напряжения, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.

Основной задачей регулировки напряжения обеспечить уровень напряжения на тех или иных участках электрической сети в пределах допустимых значений. То же самое касается конечного этапа, который обеспечивает понижение напряжения величины, используемой в быту – 220/380 В.

В наиболее часто используемой для электроснабжения потребителей однофазной электрической сети напряжением 220 В нормально допустимые отклонения напряжения находятся в пределах +/- 5 %. То есть диапазон напряжения 209-231 В является нормальным, может быть постоянным, соблюдение напряжения сети в пределах данных значений является одним из критериев качественного электроснабжения.

Но, как и упоминалось выше, в электрической сети могут возникать аварийные режимы работы, которые могут влиять на уровни напряжения в электрической сети. В связи с этим существует еще одна норма – предельно допустимые отклонения напряжения, которые составляют +/- 10 % или 198-242 В.

Данные отклонения напряжения допускаются на незначительное время, как правило, на время ликвидации аварийной ситуации в электрической сети или на время оперативных переключений, в процессе которых происходит временное изменение значений напряжения электросети.

Какое напряжение в бытовой сети оптимальное для работы электроприборов?

Выше приведены общие нормы напряжения электрической сети. Что касается бытовых электроприборов, то в большинстве случаев они проектируются для нормальной работы в диапазоне предельно допустимых отклонений напряжения, то есть 198-242 В. При этом электроприборы не должны выходить из строя в случае непродолжительного превышения напряжения выше 242 В.

Если рассматривать диапазоны допустимых напряжений в паспортах бытовых электроприборов, то можно выделить две группы электроприборов. К первой группе можно отнести те электроприборы, которые меньше всего подвержены перепадам напряжения – это электрический чайник, электропечь, бойлер, электрический обогреватель и другие электроприборы, в которых основным конструктивным элементом является тепловой нагревательный элемент.

Ко второй группе можно отнести электроприборы, которые наиболее подвержены перепадам напряжения – это, прежде всего, компьютерная техника, блоки питания различной техники, аудио- и видеотехника и различные дорогостоящие электроприборы, конструктивно имеющие электронные схемы, преобразователи.

В паспорте электроприборов первой группы в большинстве случаев можно увидеть рекомендуемое рабочее напряжение 230 В. По сути данные электроприборы будут работать и при более низком напряжении, но при этом они будут работать менее эффективно.

Электроприборы второй группы, как более подверженные к перепадам напряжений, проектируется с учетом работы в широких диапазонах. Часто диапазоны рабочих напряжений выходят ниже предельно допустимых. Например, блок питания аудио- видеоаппаратуры, зарядное устройство мобильного телефона рассчитано для работы в пределах 100-240 В.

Отдельно следует выделить бытовые приборы, конструктивно имеющие электродвигатель, насос или компрессор. Перечисленные элементы рассчитаны для работы при номинальном напряжении, как правило, это 220-230 В.

В случае понижения напряжения в электрической сети увеличивается ток нагрузки в электродвигателе (насосе, компрессоре), что в свою очередь приводит к перегреву его обмоток и снижению срока службы изоляции. В данном случае, чем ниже напряжение в электрической сети, тем меньше срок службы данных электроприборов, в частности их конструктивных элементов – электродвигателей (насосов, компрессоров).

Учитывая диапазоны допустимого напряжения всех электроприборов, используемых в быту, можно сделать вывод, что наиболее оптимальным напряжением в электрической сети является напряжение величиной 230 В. При таком значении напряжения будут нормально работать электроприборы с электродвигателями, нагревательными элементами, а также электроприборы, конструктивно имеющие электронные схемы и преобразователи.

Рассматривая вопрос о том, какое напряжение в бытовой сети оптимальное для работы электроприборов, следует учитывать, что важен не только уровень напряжения, но и его стабильность.

Под стабильностью подразумевается отсутствие скачков напряжения, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Перепады напряжения негативно влияют на работу электроприборов и, в конечном счете, могут привести к выходу их из строя.

Искусственный интеллект нашего сайта решил, что эти статьи вам будут особенно полезны:

Что делать, если напряжение электропитания в сети выше или ниже нормы

Отношения по предоставлению коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах, собственникам и пользователям жилых домов, в том числе отношения между исполнителями и потребителями коммунальных услуг регулируются «Правилами предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов» (утв. постановлением Правительства РФ от 06.05.2011 № 354) (далее Правила). Указанные Правила устанавливают порядок контроля качества предоставления коммунальных услуг, порядок изменения размера платы за коммунальные услуги при предоставлении коммунальных услуг ненадлежащего качества, а также регламентируют вопросы, связанные с наступлением ответственности исполнителей и потребителей коммунальных услуг.

Коммунальные услуги – это осуществление деятельности исполнителя по подаче потребителям любого коммунального ресурса в отдельности или 2 и более из них в любом сочетании с целью обеспечения благоприятных и безопасных условий использования жилых, нежилых помещений, общего имущества в многоквартирном доме.

Электрическая энергия является одним из видов коммунальных ресурсов.

В соответствии с пп. «д» п. 3 Правил качество предоставляемых коммунальных услуг должно соответствовать требованиям, приведенным в приложении № 1 Правилам.

В п. 10 приложения №1 к Правилам указано, что одним из требований к качеству энергоснабжения является постоянное соответствие напряжения и частоты электрического тока требованиям законодательства РФ о техническом регулировании.

В соответствии с п. 4.2.2 ГОСТ 32144-2013 в электрических сетях низкого напряжения стандартное номинальное напряжение электропитания равно 220 В. При этом 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.

Таким образом, предельное отклонение (как положительное, так и отрицательное) в России не должно превышать отметку в 10% от номинального. Итого получаем такие значения: для сети 220 В – от 198 до 242 В.

В случае, если напряжение в сети потребителя отличается от данных значений, можно говорить о том, что качество коммунальной услуги по электроснабжению является ненадлежащим.

В Правилах прописан порядок установления факта предоставления коммунальной услуги ненадлежащего качества. Если вы обнаружили, что предоставляемая коммунальная услуга имеет ненадлежащее качество, то об этом нужно сообщить в аварийно-диспетчерскую службу исполнителя (письменно или устно, в том числе по телефону). Запишите номер заявки. Если причины нарушения качества коммунальной услуги неизвестны, то с потребителем должна быть согласована дата и время проведения проверки факта нарушения качества коммунальной услуги. Если с потребителем не согласовано иное время, то проверка назначается не позднее 2 часов с момента подачи заявки потребителем. По окончании проверки составляется акт, один экземпляр которого должен быть выдан потребителю. Если факт нарушения качества коммунальной услуги в ходе проведенной проверки подтвердился, то дата и время обращения потребителя в аварийную службу исполнителя будет считаться началом периода, в течение которого считается, что коммунальная услуга предоставляется с нарушениями качества. Период нарушения качества коммунальной услуги считается оконченным, например, с момента установления исполнителем факта возобновления предоставления коммунальной услуги надлежащего качества всем потребителям либо с момента сообщения потребителем исполнителю о возобновлении предоставления ему коммунальной услуги надлежащего качества. Если установлено, что качество предоставляемой электрической энергии было ненадлежащим, то размер платы за каждый час снабжения электрической энергией ненадлежащего качества суммарно в течение расчетного периода (месяца) снижается на 0,15 процента размера платы, определенного за такой расчетный период.

Следует знать, что исполнитель обязан выполнить требование об устранении недостатков в разумный срок, назначенный потребителем (ст. 30 Закона о защите прав потребителей). Для этого потребителю лучше оформить свое требование в виде письменного заявления, подать это заявление исполнителю. Второй экземпляр такого заявления с распиской в получении и датой нужно оставить у себя.

В соответствии с положениями ст. 13 Закона РФ «О защите прав потребителей» за нарушение прав потребителей исполнитель несет ответственность, предусмотренную законом или договором. Если иное не установлено законом, убытки, причиненные потребителю, подлежат возмещению в полной сумме сверх неустойки (пени), установленной законом или договором. Уплата неустойки (пени) и возмещение убытков не освобождают исполнителя от исполнения возложенных на него обязательств в натуре перед потребителем.

В соответствии с пп. «е» п. 33 Правил потребитель вправе требовать от исполнителя возмещения убытков и вреда, причиненного жизни, здоровью или имуществу потребителя вследствие предоставления коммунальных услуг ненадлежащего качества, а также компенсации морального вреда в соответствии с законодательством Российской Федерации.

Если в результате предоставления электрической энергии вышла из строя бытовая техника, потребитель вправе требовать возмещения причиненных убытков (стоимость восстановительного ремонта или стоимость бытовой техники).

С требованиями о предоставлении электрической энергии надлежащего качества и возмещении убытков следует обращаться к той организации, которая поставила ему электроэнергию нестандартного качества и кому он платит за потребленную энергию, т.е. на чей счет поступают денежные средства. Обращение лучше всего составить в письменном виде в виде претензии.

При отсутствии реакции на претензию и требование добровольного возмещения убытков пострадавшим потребителям следует обращаться в суд, приложив к иску все имеющие доказательства (например, акт проверки качества электроэнергии, заключение специализированной сервисной службы или экспертной организации о причинах выхода из строя техники).

В соответствии с п. 2 ст. 17 Закона РФ «О защите прав потребителей» иски о защите прав потребителей могут быть предъявлены по выбору истца в суд по месту:

нахождения организации, а если ответчиком является индивидуальный предприниматель, – его жительства;

жительства или пребывания истца;

заключения или исполнения договора.

Если иск к организации вытекает из деятельности ее филиала или представительства, он может быть предъявлен в суд по месту нахождения ее филиала или представительства.

Потребители, иные истцы по искам, связанным с нарушением прав потребителей, освобождаются от уплаты государственной пошлины в соответствии с законодательством Российской Федерации о налогах и сборах.

Важно знать, что при удовлетворении судом требований потребителя, установленных законом, суд взыскивает с исполнителя в пользу потребителя за несоблюдение в добровольном порядке удовлетворения требований потребителя штраф в размере пятьдесят процентов от суммы, присужденной судом в пользу потребителя (п. 6 ст. 13 Закона РФ «О защите прав потребителей»).

Нормы напряжения в квартире

Фотографии на тему: Нормы напряжения в квартире

Определить есть ли отклонение от нормы достаточно просто.

При пониженном напряжении электроприборы перестанут включаться или будут работать с перебоями. При повышенном напряжении приборы могут вовсе выйти из строя и “сгореть”. Если в квартире напряжение превышает или недотягивает до указанных предельных норм, владелец имеет право обратиться в управляющую компанию. Порядок действий:

Собственник обращается с жалобой в компанию, обслуживающую дом.
Электрик замеряет напряжение, составляет акт выполненных работ, фиксирует отклонения от нормы.
Владелец предоставляет акт в УК для устранения причин отклонений от нормы.
В случае если УК отказывает исправлять ситуацию, владелец вправе обратиться в суд.

Причин отклонения от нормы может быть много:

Нехватка напряжения трансформатора. Сейчас во многих домах стоят еще советские трансформаторы, их мощности не хватает для обеспечения многоквартирного дома из-за увеличившегося потребления. С появлением микроволновых печей, электрических чайников, компьютеров, пылесосов и т.д. расход электроэнергии значительно увеличился. А мощность трансформатора осталась на прежнем уровне. Компания, обслуживающая дом, должна решить эту проблему заменой трансформатора на более мощный, либо установкой дополнительного трансформатора.
Если проблема наблюдается у части жильцов, то причина может быть в тумблере. Часто на трансформаторах ставят специальный тумблер, с помощью которого можно регулировать напряжение. Этот тумблер может выйти из строя, за счет чего специалисты не могут отрегулировать мощность. Решается – заменой тумблера.
Еще одной частой причиной отклонения от нормы является перегруженность определенной фазы. При подключении электрик может допустить ошибку и подключить к одной фазе слишком много квартир. Тогда напряжение будет недостаточным.
Также причиной недостаточного напряжения может быть сгоревший провод. Если система электроснабжения давно не менялась, нелишним будет “прозвонить” все провода на наличие тока.

В любом случае при нестабильном напряжении тока, необходимо выяснить причину отклонения от нормы напряжения в квартире. Затем обратиться в УК для устранения проблем.

Какое отклонение напряжения в сети считается предельно допустимым

Несоответствие параметров электрической сети требуемым параметрам качества электроэнергии, установленных ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения», негативно влияет на работу электрооборудования. В быту чаще всего это отражается на сроке службы лампочек (быстрее перегорают), а также работе бытовой техники, в частности, холодильников, телевизоров, микроволновых печей. В этой статье мы рассмотрим допустимое и предельное отклонение напряжения в сети по ГОСТ, а также причины возникновения такой проблемы.

Нормы в соответствии с ГОСТом

Итак, руководствоваться мы будем, ГОСТ 32144-2013, согласно которому предельное отклонение (как положительное, так и отрицательное) в России не должно превышать отметку в 10% от номинального. Итого получаем такие значения:

для сети 230в – от 207 до 253 Вольта;
для сети 400в – от 360 до 440 Вольт.

Что касается допустимого отклонения напряжения у потребителей, в ГОСТе указано, что данную величину в точках общего подключения устанавливает непосредственно сетевая организация, которая в свою очередь должна удовлетворять нормы, указанные в настоящих стандартах.

Помимо этого хотелось бы отметить, что при нормальном режиме работы сети допустимое отклонение напряжения на зажимах электрических двигателей находится в диапазоне от -5 до +10%, а других аппаратов не больше, чем 5%. В то же время после возникновения аварийного режима допускается понизить нагрузку не больше, чем на 5%.

Кстати, хотелось бы дополнительно отметить, что на источнике питания в электросетях 0,4 кВ согласно нормам отклонение не должно превышать отметку в 5%, собственно, как и у самих потребителей. Итого, 5% на источнике + 5% у потребителей, имеем 10% предельно допустимого.

Немаловажно знать о причинах возникновения отклонения напряжений. Так вот основной причиной считается сезонное или суточное изменение электрической нагрузки самих потребителей. К примеру, в зимнее время все резко включают обогреватели, в результате чего параметры электросети заметно падают. О том, что делать, если низкое напряжение в сети, мы рассказывали в соответствующей статье!

Негативное влияние отклонения параметров

Чтобы вы понимали всю опасность отклонения напряжения в сети, предоставляем к прочтению следующие факты:

Когда значение понижается ниже нормы, значительно снижается срок службы используемого электрооборудования и в то же время повышается вероятность возникновения аварии. Помимо этого, в технологических установках увеличивается длительность самого производственного процесса, что влечет за собой увеличение показателей себестоимости продукции.
В бытовой сети, как мы уже говорили, отклонения напряжения сокращает срок службы лампочек. При повышении напряжения на 10% срок эксплуатации обычных лампочек сокращается в 4 раза. В свою очередь энергосберегающие лампы при снижении напряжения на 10% начинают мерцать, что также негативно влияет на продолжительность их работы. Об остальных причинах мерцания люминесцентных ламп вы можете узнать из нашей статьи.
Что касается электрических приводов, то из-за снижения напряжения увеличивается потребляемый двигателем тока. В свою очередь это уменьшает срок службы двигателя. Если же напряжение будет даже на незначительных казалось бы 1% выше нормы, реактивная мощность, которую потребляет электродвигатель, может увеличиться до 7%.

Подведя итог, хотелось бы отметить, что существует несколько современных способов решения проблемы: снижение потерь напряжения в электрической сети, о чем мы писали в соответствующей статье, а также регулирование нагрузки на отходящих линиях и шинах подстанций.

Вот мы и рассмотрели нормы отклонения напряжение в сети по ГОСТ. Теперь вы знаете, насколько низкого или же высокого значения может достигать этот параметр в трехфазной и однофазной сети переменного тока!

Рекомендуем также прочитать:

Каково допустимое напряжение в сети 220 В по ГОСТу: 4 причины введения стандарта

Допустимое напряжение в сети в большинстве сооружений составляет 220 В До совсем недавнего времени в России, как и близлежащих странах СНГ действовали технические нормативно-правовые акты в сфере подачи и обслуживания электроэнергии времени существования СССР. Так, известными в этой области являются ГОСТ 29322-92 и ГОСТ 21128-83 в новой редакции 2014 года. Каждый из них закреплял известное нам всем и привычное до боли значение среднего параметра подаваемого напряжения – 220 В. Однако с недавнего времени, а именно, 2015 года, было принято решение о введении нового стандарта, который соответствует общеевропейским запросам и потребностям. О том, какое на сегодняшний день допустимое напряжение на кабеле электросети и какое наибольшее и минимальное значение должны выдавать счетчики – узнавайте в данной публикации.

Полные нормы напряжение в электросети: ГОСТ

Несмотря на то, что большинство обывателей и людей, не относящихся к категории осведомленных в области напряжения в их электросети, утвердительно скажет о том, что стандартным напряжением является показатель в 220 В. К их удивлению, даже несмотря на старые и привычные всем наклейки, на котором указан общепринятый стандарт, уже не актуальны.

С 2015 года в РФ действует новый стандарт – уровни 230 В и 400 В, что соответствует европейским стандартам.

Такие акты приняты также в Украине и странах Балтии, в том числе Беларуси.

К чему привело изменение стандарта:

Изменилось рабочее напряжение на кабеле электросети;
Колебания стали чуть более значимыми, нежели ранее, но все также в допустимых нормах 5% и максимальных – 10%;
Потенциальная оплата услуг поставки электроэнергии выросла не совершенно символическую сумму;
Частота подачи напряжения – 50 Гц.

Нормы напряжения в электросети зависят от типа назначения постройки

Таким образом, напряжение в сети должно считаться несколько возросшим в бытовой практике. Но на деле же все иначе и это сулит наличие подводных камней в сфере поставки организациями электроэнергии. Несмотря на общепринятый стандарт, организации, поставляющие напряжение в квартиры домов, подают все по тем же меркам, принятым еще в советское время и равным 220 В. Все это происходит официально по ГОСТу 32144-2013, которым и руководствуются поставщики.

Стандартные параметры электрической сети

Нормы общепринятых стандартов регламентируют также основные параметры, присущие для электроэнергии, поставляемой в дома. С учетом того, что технический ГОСТ – это десятки и десятки страниц сложной терминологии и расчетов, здесь будут приведены общая оценка приводимых категорий. Как общепринято считать, основными параметрами, определяющими нашу бытовую электроэнергию, считаются частота и сила переменного тока и напряжение. Однако есть и ряд других, которые стоит учитывать.

Стандартные параметры электрической сети включают в себя:

Коэффициент временного напряжения;
Импульсное напряжение;
Отклонение частоты напряжения на кабеле электросети;
Диапазон изменения напряжения;
Длительность потери напряжения и прочие.

Все перечисленные показатели так или иначе оказывают влияние на потерю или превышение установленных норм подачи энергии в сети.

Максимальное отклонение напряжения в электросети

Ток в сети по естественным причинам непостоянен и изменяется в определенных показателях. В рамках нового стандарта 230 В/400 В номинальное отклонение допустимо в пределах 5% и максимально должны отмечаться в кратковременных промежутках не более 10%. Таким образом, такое теоретические отклонение допускается в пределах 198 В и до 242 В. Такой размах может считаться актуальным для большинства нынешних квартир.

Что влияет на сетевое колебание поставки энергии и потери напряжения:

Одним из самых распространенных причин является устаревание оборудования, в том числе счетчиков, электрощитов, кабелей проводки и так далее;
Значительные погрешности отмечаются и в плохо обслуживаемой сети;
Ошибки при планировке и выполнении прокладочных работ в доме;
Значительный рост показателей энергопотребления, превышающих установленный стандарт.

Как уже отмечалось, приемлемы перепады в сети на +-5%. Так, например, по поставляемому показателю в 220 вольт, допустимо отклонение в сети, равное 209 В и наибольшее превышение, равное 231 В.

Посадка напряжения в домашней сети

Так называемая посадка напряжения может быть чревато многими нежелательными последствиями. Причем нежелательными как самими жителями, так и организацией-поставщиком, ведь именно она будет восполнять все непредвиденные расходы. По объективным причинам, описанным ранее, посадка электроэнергии может достигать рекордных показателей.

При проблемах с напряжением в домашней сети следует вызвать электрика

При обнаружении таких колебаний, максимальная просадка фиксируется и с этими показателями, ссылаясь на общепринятый стандарт и качество поставляемой энергии, нужно обращаться в органы-поставщики электроэнергии.

При отсутствии желания исправлять неисправности это является основанием для подачи искового заявления в суд.

Чем чревато превышение или значительное снижение установленных норм поставки напряжения в доме:

Быстрее перегорают лампочки;
Особенно это пагубно для холодильника, стиральной машинки и прочих электробытовых приборов, требующих мощное и постоянное напряжение;
Срок службы любой электротехнической техники, в том числе микроволновки, тостера, телевизора, компьютеров и так далее.

Таким образом становится очевидно, что все классы электротехники страдают от сильных перепадов напряжения. Особенно это влияние деструктивно сказывается, если в сети именно низкое напряжение. И обязанность обеспечить бесперебойным, стабильным и качественным током принадлежит именно организации, которая занимается поставкой и согласно договору, должна обеспечивать ее качественное обслуживание.

Величина допустимого падения напряжения: ПУЭ

Согласно принятым правилам устройства электроустановок (ПУЭ) еще в бывшем СССР, падением напряжения признается разность показателей напряжения на разных точках сети. Как правило, это точки начала и конца цепи. В установленных нормах по закону полагается различать понятия отклонение напряжения от ее потери. Если первый случай в общепринятом масштабе рассматривается на примере лампы накаливания, показатель отклонения которого признается номинальным и обязательным к исполнению, то в случае с потерей, рассматриваемой на шинах станции, – это признается рекомендуемым показателем.

Нормальное падение работы напряжения в сети:

В так называемых воздушных линиях – до 8%;
В кабельных линиях электроснабжения – до 6%;
В сетях на 220 В – 380 В – в районе 4-6%.

При этом падением в рамках аварийного режима признается падение до 12% в сети – это установленный предел. Падение более установленной нормы сулит включение системы защитной автоматики, которая должна срабатывать при достижении пониженной нормы на протяжении не менее 30 секунд.

Также в некоторых источниках можно найти стандарты напряжения, превышающие даже новые показатели в 230 В и 400 В. Не стоит путать примеры бытового использования с заводом или фабрикой, на которых показатели естественно значительно превышают бытовую среду.

Обязательное регулирование напряжения в электрических сетях

Осуществить собственное регулирование напряжения не только трудозатратно, но и потребует финансовых вложений. Еще более трудным вариантом является добиваться стабилизации тока в сети от организации-поставщика. Это можно сделать путем подачи жалоб, личных обращений, исков в суд, однако, результат далеко не всегда достигается даже этими методами.

Для регулировки напряжения в электрической сети используют специальные приборы

Если вы все-таки решили самостоятельно исправить картину, то это возможно следующим образом:

Метод централизованного регулирования напряжения. Этот подход предполагает подсчет того, сколько изменений потребуется для стабилизации ситуации и соответствующее регулирование в центральном блоке питания.
Метод линейного воздействия. Осуществляется с помощью так называемого линейного регулятора, который изменяет фазы с помощью вторичной обмотки на цепи.
Использование конденсаторных батарей в сети. Этот способ в теоретической части называется компенсацией реактивной мощности.
Также предельно нестабильную сеть можно подправить с помощью продольной компенсации. Она подразумевает последовательное подключение к сети конденсаторов.

Также актуальным вариантом, при не слишком выраженным отклонении от установленной нормы, является установка одного крупного или нескольких мелких стабилизаторов в сети. Это потребует некоторых финансовых вложений, специальные навыки монтажа, а также не подходит для максимально колеблющихся систем электроснабжения, ведь просто не смогут делать большой объем работы и регулировать большое количество напряжения.

Итак, как уже было определено, новым общепринятым стандартом считается напряжение в сети в квартире от 230 В до 400 В. Для примера, шкала напряжения бывает и 240 В, 250 В, с учетом максимально допустимой погрешности. Однако для привычной нам розетки э1ф рабочее напряжение – это все тот же уровень 220в, который привычен для нас всех еще с советского периода.

Допустимое напряжение в сети 220 В по ГОСТу (видео)

На счетчиках пишется показатель сетевого напряжения, который должен учитывать каждый житель дома. Следите за своими электроприборами правильно и вовремя обращайтесь в нужные инстанции.

Питающее однофазное и трехфазное электрическое напряжение в основных странах мира. Напряжение и частота. Номиналы электрических сетей.

Страна / регион	Частота сети	Питающее напряжение
Австралия / Australia	50 Гц	Однофазное: 240 В, Трехфазное: 415 В
Австрия / Austria	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 400 В
Бельгия / Belgium	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 400 В
Болгария / Bulgaria	50 Гц	Однофазное: 220 В, Трехфазное: 380 В
Великобритания «Англия » / England	50 Гц	Однофазное: 240 В, Трехфазное: 415 В
Венгрия / Hungary	50 Гц	Однофазное: 220 В, Трехфазное: 380 В
Вьетнам / Vietnam	50 Гц	Однофазное: 220 В, Трехфазное: 380 В
Германия / Germany	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 400 В
Греция / Greek	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 400 В
Гонконг / Hong Kong	50 Гц	Однофазное: 200/220 В, Трехфазное: 346/380 В
Дания / Denmark	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 400 В
США / United States	60 Гц	Однофазное: 115/230 В, Трехфазное: 230 В
Сингапур / Singapore	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 400 В
Индонезия / Indonesia	50 Гц	Однофазное: 220 В, Трехфазное: 380 В
Индия / India	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 240/415 В
Испания / Spain	50 Гц	Однофазное: 127/220 В, Трехфазное: 220/380 В
Италия / Italy	50 Гц	Однофазное: 220 В, Трехфазное: 380 В
Канада / Canada	60 Гц	Однофазное: 120/347 В, Трехфазное: 208/240/600 В
Китай / China	50 Гц	Однофазное: 220 В, Трехфазное: 380 В
Люксембург / Luxembourg	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 400 В
Малазия / Malaysia	50 Гц	Однофазное: 240 В, Трехфазное: 415 В
Мьянма / Myanmar	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 230/400 В
Нидерланды («Голландия»)/ Netherlands	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 400 В
Норвегия / Norway	50 Гц	Однофазное: 220/230 В, Трехфазное: 380 В
Польша / Poland	50 Гц	Однофазное: 220 В, Трехфазное: 380 В
Португалия / Portugal	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 400/480 В
Румыния / Romania	50 Гц	Однофазное: 220 В, Трехфазное: 380 В
Таиланд / Thailand	50 Гц	Однофазное: 220 В, Трехфазное: 220/380 В
Тайвань / Taiwan	60 Гц	Однофазное: 110/220 В, Трехфазное: 220/380 В
Швеция / Sweden	50 Гц	Однофазное: 230/400 В, Трехфазное: 400/690 В
Швейцария / Switzerland	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 400 В
Филлипины / Philippines	60 Гц	Однофазное: 115/230 В, Трехфазное: 240/480 В
Финляндия / Finland	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 400 В
Франция / France	50 Гц	Однофазное: 230 В, Трехфазное: 400 В
Южная Корея / South Korea	60 Гц	Однофазное: 110/220 В, Трехфазное: 200/220/380 В
Япония / Japan	50/60 Гц	Однофазное: 100/200 В, Трехфазное: 200 В

Номинальное напряжение в сети 220. О напряжении домашней электрической сети

Обман! Вы платите больше, а энергосбытовые компании вас обманывают подавая повышенное напряжение в вашу квартиру.

Т.е не по Гост ГОСТ Р 54149-2010 () — 220 вольт.

1 Вольт свыше и вы уже переплачиваете. Плата за электричество растёт.

Мы не будем делиться понятиями напряжения в сети переменного тока. Мгновенное напряжение, амплитудное значение напряжения, среднее значение напряжения, среднеквадратичное значение напряжения и.т.д. Эта статья не ликбез.

То что вы сможете доказать (говоря проще и не вдаваясь в подробности) выше 231 Вольт (5%). Но даже пара Вольт и вы уже переплачиваете.

Розетка с напряжением сети 220 вольт. Замерьте даже обычным тестером. Сколько? 220 Вольт, или больше. Если у вас есть основания полагать что значительно и постоянно выше, а тем более +5% (+11 вольт), то возможен обман и вы платите больше.

Насколько плохо сказывается повышенное напряжение на бытовую технику понятно всем. Она быстрее выходит из строя.

Зачем Вам более ярко горящая лампочка или более нагретый фен. Они выйдут из строя быстрее и вы понесёте расходы на приобретение новых.

Обоснование обмана настолько прозаично, что даже школьники зная основы электротехники в объёме курсе физики средней школы поймут, как обманывают. Тема интересна. Платят за электричество все, но не все знают нюансы.

Нагрузка в вашей домашней сети различна. Но большая часть к сожалению имеет постоянное сопротивление и не имеет автоматической регулировки потребляемой мощности.

Новые ГОСТ РФ по качеству поставляемой электроэнергии «немного» сложны для потребителя и позволяют трактовать «электрическим сетям» правоту в свою сторну. Однако у нас есть опыт общения с конкретным вызовом специалистов с поверенными приборами. Мы измеряли обычными бытовыми тестерами, индикацией стабилизаторов и поверенным прибором. Напряжение было 234 вольта плюс/ минус 1 вольт. Общение происходило с условием «не афиширования источника» и нам подтвердили, что данный обман потребителей имеет место.

При повышении напряжения даже на 1 вольт нас обманывают и мы платим больше.

Проблема в том, что у большей части домашней нагрузки — сопротивление постоянно. Это и нагреватели обогревателей, утюги, фены, электрочайники, обычные лампочки и электродвигатели (компрессоры холодильников).

Закон Ома ещё никто не отменял. Да, немного посложнее посчитать нагрузку с импульсными блоками питания – компьютеры, телевизоры, но они потребляют несоизмеримо меньше.

Берём закон Ома I=V/R .

Допустим Обогреватель 2200 Ватт. Ток протекает 10 Ампер. При нормальном напряжении.

Сопротивление спирали R= V/I = 220/10=22 Ома.

Можно и омметром замерить. Большой разницы между переменным и постоянным током для такой нагрузки практически нет.

Сопротивление — это всего лишь отношение напряжения на концах проводника к силе тока, текущего по проводнику.

Т.е. сопротивление у нас постоянное – 22 Ома.

При напряжении 220 вольт. Мощность P=V*I. 2200 Ватт.

При напряжении 230 вольт. Мощность P=V*I. 2300 Ватт.

Мы платим за потреблённую мощность. Итого за час на 100 Ватт больше. А если посчитать в сутки на все приборы с постоянным сопротивлением?

Допустим у нас вышло (средне) до 1, 5 Квтч в день – мы просто переплачиваем. А если в месяц – 45 квтч. А если в масштабах дома и города. Вот как наживаются на простых людях. Плата за электричество касается всех.

Проверяйте напряжение. Вас могут методично обманывать. Причём на весьма ощутимую сумму.

Что делать? Если вы обнаружили постоянно повышенное напряжение, вызовите вначале электриков для замера напряжения. Бывают перекосы фаз и это можно устранить. А вот если они аффилированы, то необходимо заказать независимую экспертизу с поверенными приборами.

Мы специально не углублялись в Гост и не расписывали нюансы, чтоб было намного понятнее.

Как за счёт повышенного напряжения в сети 220 вольт обманывают и зарабатывают на нас.

Переход на новый стандарт электросетей МЭК 38-83, от сетей 220 В на сети 230 В. Рассматривается работа бытовой техники, электроники и электроламп накаливания в новых условиях.

Как известно, в розетках домашней электросети должно быть напряжение 220 В, на которое рассчитаны все бытовые приборы. Жители России давно привыкли к этому. Однако с некоторых пор люди стали замечать, что электрические лампочки накаливания, вкрученные в люстры, светильники и настольные лампы, стали чаще перегорать. Что же произошло?

Международное сообщество в целях унификации параметров электрических сетей для питания бытовых приборов предложило руководителям государств перейти на единый стандарт по нормативному документу МЭК 38-83.

Россия согласилась принять в этом участие и разработала свой стандарт ГОСТ 29322-92, который наметил мероприятия по изменению существующих ранее параметров. С 2003 года начался постепенный перевод электросетей со значения номинального напряжения 220 В на значение 230 В, завершившийся в 2004 году.

На сегодняшний день электрические сети под европейский стандарт подогнали 175 стран, включая Россию и Украину, Армению и Эстонию. Руководители остальных государств ближнего зарубежья — Литвы и Латвии, Молдовы и Грузии, Беларуси и Казахстана, Азербайджана и Узбекистана, Таджикистана, Туркменистана и Киргизии — еще не решились на переход или только начали его осуществлять.

Международная унификация напряжения питания бытовой техники позволяет упростить цепи питания, избавиться от переключателей, адаптирующих приборы под разные стандарты, а также избежать ошибок потребителей.

Изменение номинала питающей сети с 220 В на 230 В дает лишь 5-процентную прибавку напряжения, что не должно сказаться на работоспособности большинства бытовых приборов. Многие из них имеют встроенные стабилизаторы питания и допускают изменение входного напряжения в широких пределах. К такой технике относятся компьютеры, принтеры, ксероксы и другие электронные приборы.

Следует отметить, что осветительные устройства, использующие лампы накаливания и рассчитанные на работу от сети напряжением 220 В, в новых условиях не смогут обеспечить гарантированный производителем срок службы.

Дело в том, что электролампы с вольфрамовой спиралью (лампы накаливания и галогенные лампы) чувствительны к перекалу. Имеются данные, что завышение расчетного напряжения на 3-4 процента приводит к сокращению эксплуатационного периода в 2 раза.

Если обычные образцы ламп мощностью 25-100 Вт имеют наработку на отказ около 1000 часов, то теперь их долговечность составит 500 часов. Поэтому потребителю не стоит удивляться, что электрические лампы старого образца будут перегорать чаще. Новые изделия, как правило, могут работать при напряжениях 230-240 В, реализуя гарантии российского и европейского производителя.

Покупателям следует быть внимательным к продукции государств, которые еще не перешли на новый международный стандарт и могут выпускать электролампы, рассчитанные на работу от сети 220 В. Информация о рабочем напряжении обычно указана на упаковке либо маркирована на поверхности колбы или цоколя изделия.

Выбор напряжения электрической сети, питающей промышленное предприятие | Справка

Подробности: Категория: Справка

Основными источниками электроснабжения промышленных предприятий являются энергосистемы. Для повышения эффективности системы электроснабжения при ее проектировании следует стремиться к сокращению числа ступеней трансформации, повышению напряжения питающей сети, внедрению подстанций без выключателей с минимальным набором оборудования, применению магистральных линий и токопроводов. Если определенное расчетом оптимальное число понизительных подстанций напряжением 35…220/6 (10) кВ оказывается больше единицы, то по территории предприятия следует проложить воздушную линию (BJ1) или кабельную вставку с ответвлениями к подстанциям глубокого ввода (Г1ГВ), которые целесообразно располагать в центрах нагрузок групп цехов, территориально обособленных на данном предприятии. При этом распределительные устройства (РУ) напряжением 6 (10) кВ ПГВ используют в качестве распределительных пунктов (РП) цехов.
Напряжение каждого звена системы электроснабжения нужно выбирать с учетом напряжений смежных звеньев.
Выбор напряжения питающей сети проводят на основании технико-экономического сравнения вариантов в следующих случаях: при наличии возможности получения электроэнергии от источника питания при двух и более напряжениях;
если предприятие с большой потребляемой мощностью нуждается в сооружении или значительном расширении существующих районных подстанций, электростанций либо сооружении собственной электростанции;
при наличии связи электростанций предприятий с районными сетями.
Предпочтителен вариант с более высоким напряжением даже при преимуществах варианта с более низким из сравниваемых напряжений в пределах до 5… 10% по приведенным затратам.
На первых ступенях распределения электроэнергии для питания больших предприятий применяют напряжения 110, 220 и 330 кВ.
Напряжение 35 кВ используют для частичного внутризаводского распределения электроэнергии в следующих случаях:
при наличии крупных электроприемников на напряжение 35 кВ; наличии удаленных нагрузок и других условий, требующих для питания потребителей повышенного напряжения;
применении схемы глубокого ввода для питания группы подстанций 35/0,4…0,66 кВ малой и средней мощности.

Классы напряжения в России | Электротехнический журнал

Класс напряжения — это номинальное междуфазное напряжение электрической сети, для работы в которой предназначено электрооборудование. В класс напряжения входит определённый диапазон напряжений, в котором электрооборудование данного класса может нормально функционировать.

Классы электрического напряжения в России

Класс напряжения электрооборудования, кВ.	Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования, кВ.	Номинальное напряжение электрической сети, кВ.	Наибольшее длительно допускаемое рабочее напряжение в электрической сети, кВ.
0,22	0,23	0,22	0,23
0,4	0,45	0,4	0,45
0,69	0,73	0,69	0,73
1	1,1	1,0	1,1
3	3,6	3,0	3,5
		3,15	3,5
		3,3	3,6
6	7,2	6,0	6,9
6	7,2	6,6	7,2
10	12,0	10,0	11,5
10	12,0	11,0	12,0
15	17,5	13,8	15,2
		15,0	17,5
		15,75	17,5
20	24,0	18,0	19,8
		20,0	23,0
		22,0	24,0
24	26,5	24,0	26,5
27	30,0	27,0	30,0
35	40,5	35,0	40,5
110	126,0	110,0	126,0
150	172,0	150,0	172,0
220	252,0	220,0	252,0
330	363,0	330,0	363,0
500	525,0	500,0	525,0
750	787,0	750,0	787,0
1150	1150	1150	1150

Примечания

ГОСТ 29322-92. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ.

( Пока оценок нет )

Электрическая сеть — обзор

10.1.1 Физика и наука о знаниях

Физика предлагает основы электротехники и основные уравнения для потока токов, напряжений и сигналов. Поток токов, распределение напряжений и распространение сигналов можно точно вычислить. Электрические параметры проходят через цепи и системы, а сигналы распространяются через среду. Для потока электрических сигналов существуют хорошо установленные уравнения из теории передачи, согласно которым количественно и точно дает искажение, дисперсию и задержку электрических сигналов при их прохождении через любую среду передачи.Эти уравнения основаны на законах Максвелла (Maxwell et al., 1991), которые были объединены на основе экспериментальных наблюдений Фарадея (Faraday et al., 1844), Ампера (Hoffmann, 1996), Вольта (IEEE Alessandro Volta Memorial Workshop on Low -Power Design, 1999), Эрстед (Грегори, 1998) и Гаусс (Филипп, 2000).

В области электричества основными объектами, несущими сигнал, являются напряжение и их ток в схемной среде. Электрические поля (электромагнитные и электростатические) передают сигналы в беспроводной среде.Основными элементами электрических сетей являются R (сопротивление), L (индуктивность) и C (емкость) в среде цепи и μ, (электромагнитная проницаемость) и ε (электростатическая диэлектрическая проницаемость) при распространении волн. При работе с системами передачи свойства среды точно представлены в терминах R, L, G (проводимость) и C. Все они измеряются на единицу длины (на милю или на километр). Единица измерения мощности ¹ — ватт, а для энергии — ватт-секунды.В этой главе мы переносим эти сущности в область знаний и используем их, чтобы выяснить, есть ли в социальных сетях сопротивление, индуктивные и емкостные элементы, а также особенности в обществе, которые искажают и рассеивают поток массивов информации и знаний. Процесс исследуется на основе того, как данный набор знаний ( BoK ) и его встроенные объекты, ориентированные на знания ( KCOs ), их взаимосвязи и их атрибуты изменяются в зависимости от характера и характеристик социальных сетей.

Концепция емкостных и индуктивных элементов в социальных системах кажется осуществимой и возможной, поскольку средства коммуникации в обществах могут стать предсказательными (емкостными) или интерпретировать прошлое (индуктивными). Общества также могут стать (гипер) критичными по отношению к против , * и против , и могут препятствовать любым возможным изменениям, чтобы продвинуть их вперед, и так далее. История неоднократно показывала, что прогресс сдерживается ограничивающим обществом. Высокий импеданс для элементов знания ( n ’s, * s и v ’ s), чтобы течь, вызывает бессмысленные предсказательные и / или удушающие эффекты.В правильной комбинации социальные достижения ² появляются скачкообразно на короткое время и на какое-то время впадают в уныние и повторяют циклический характер, который также очевиден в электрических системах, когда электрические параметры демонстрируют (последовательные или параллельные) резонансные эффекты ( Bell Laboratories, 1982).

В области знаний поведение KCO может проявлять резонансные эффекты с серьезными последствиями. Например, если государственный департамент и министерство обороны будут действовать, чтобы положить конец войне, то потоку информации и знаний будет серьезно препятствовать емкостное или индуктивное поведение любого из этих ведомств.Фактически, дисбаланс в характеристиках двух KCO (характеризуемых матрицами [A-I] (см. Приложение B)) может вызвать последовательный резонанс, вызывающий полную блокировку военной политики президента. Когда два департамента работают параллельно, например, для оказания помощи жертвам войны или восстановления раздираемой войной страны, может появиться параллельный резонансный эффект, блокирующий любую передачу усилий по оказанию помощи. В идеальном случае, когда эквивалентность схем установлена, несовпадения социальных объектов (характеризующихся матрицами [A-I]) быстро анализируются машинами, а не предвзятыми человеческими объектами в цепочке команд.Оба эти эффекта проявились во время недавних войн по всему миру.

Электрическая сеть | Инжиниринг | Фэндом

Электрическая сеть представляет собой соединение электрических элементов, таких как резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы и переключатели. Это также может относиться к большой сети распределения или передачи электроэнергии.

Электрическая цепь — это сеть с замкнутым контуром, обеспечивающим обратный путь для тока.

Сеть представляет собой соединение двух или более простых схемных элементов и не обязательно может быть схемой.

В случае электрических распределительных сетей инженеры проектируют схему для максимально эффективной транспортировки энергии, в то же время принимая во внимание экономические факторы, безопасность сети и резервирование. В этих сетях используются такие компоненты, как линии электропередач, кабели, автоматические выключатели, переключатели и трансформаторы.

Для проектирования любых электрических цепей инженеры-электрики должны уметь прогнозировать напряжения и токи в цепи. Линейные схемы в определенной степени можно анализировать вручную, потому что теория комплексных чисел дает инженерам возможность обрабатывать все линейные элементы с использованием единого математического представления.

Многие инженеры используют специальное программное обеспечение для проектирования и моделирования схем перед их построением. Этот метод увеличивает как временную, так и экономическую эффективность, поскольку он не требует от инженера создания каждого прототипа схемы для его тестирования. Развитие таких технологий, как VHDL, также снизило нагрузку на инженеров за счет моделирования и автоматического создания схем.

Электрические законы [править | править источник]

Ко всем электрическим сетям применяется ряд законов об электричестве.К ним относятся

Текущий закон Кирхгофа [1]: сумма всех токов, входящих в узел, равна сумме всех токов, выходящих из узла.
Закон Кирхгофа [2]: направленная сумма разностей электрических потенциалов вокруг цепи должна быть равна нулю.
Закон Ома: напряжение на резисторе является произведением его сопротивления и тока, протекающего через него.
преобразование Y-дельта
Теорема Нортона [3]: любой двухконтактный набор источников напряжения и резисторов электрически эквивалентен идеальному источнику тока, включенному параллельно с одним резистором.
Теорема Тевенина [4]: любая двухконтактная комбинация источников напряжения и резисторов электрически эквивалентна одному источнику напряжения, включенному последовательно с одним резистором.
Теорема Миллмана [5]: напряжение на концах параллельных ветвей равно сумме токов, протекающих в каждой ветви, деленной на общую эквивалентную проводимость.

Могут потребоваться другие, более сложные законы, если сеть содержит нелинейные или реактивные компоненты. Нелинейные самовосстанавливающиеся системы гетеродинирования могут быть аппроксимированы.Применение этих законов приводит к набору одновременных уравнений, которые можно решить вручную или с помощью компьютера.

Программное обеспечение сетевого моделирования [править | править источник]

В более сложных схемах инженерам необходимо обратиться к программному обеспечению для моделирования схем. SPICE [6] и EMTP — самые известные из них.

Линеаризация вокруг рабочей точки [править | править источник]

При столкновении с новой схемой программное обеспечение сначала пытается найти решение для устойчивого состояния. Это решение, в котором все узлы соответствуют закону тока Кирхгофа и , напряжения на каждом элементе цепи и через него соответствуют уравнениям напряжения / тока, регулирующим этот элемент.

Как только решение установившегося состояния найдено, рабочие точки каждого элемента в цепи известны. Для анализа слабого сигнала каждый нелинейный элемент может быть линеаризован вокруг его рабочей точки, чтобы получить оценку напряжений и токов для слабого сигнала. Это применение закона Ома. Полученная матрица линейных цепей может быть решена методом исключения Гаусса-Жордана [7].

Кусочно-линейная аппроксимация [править | править источник]

Симулятор этого типа использует кусочно-линейные аппроксимации уравнений, управляющих элементами схемы.Это приближение сводится к разделению схемы на две части: полностью линейная сеть с рядом выводов, которые подключаются к идеальным диодам. Каждый раз, когда диод переключается с включения на выключение или наоборот, линейная сеть конфигурируется по-разному. Повышения точности моделирования можно добиться, добавив больше деталей к аппроксимации уравнений, это увеличит время выполнения моделирования. Такая гибкость позволяет инженеру находить компромисс между временем моделирования и точностью результатов, что нелегко сделать с помощью предыдущей техники моделирования.

Примером программного обеспечения, использующего эту технику, является набор инструментов Simulink [8] PLECS [9].

Главный

Имитатор

Электрическая цепь или электрическая сеть

Соединение различных активных и пассивных компонентов заданным образом для образования замкнутого пути называется электрической цепью . Система, в которой электрический ток может течь от источника к нагрузке, а затем обратно к другому выводу источника, называется электрической цепью .Основными частями идеальной электрической цепи являются:

Электрические источники для подачи электричества в схему, в основном электрические генераторы и батареи
Управляющие устройства для управления электричеством, в основном это переключатели, автоматические выключатели, автоматические выключатели и потенциометры, такие как устройства и т. д.
Защитные устройства для защиты цепи от ненормальных условий, и это в основном электрические предохранители, автоматические выключатели, распределительные устройства.
Проводящий путь для переноса электрического тока из одной точки в другую в цепи, и это в основном провода или проводники.
Нагрузка.

Таким образом, напряжение и ток являются двумя основными характеристиками электрического элемента . Различные методы, с помощью которых определяются напряжение и ток на любом элементе в любой электрической цепи, называются анализом электрической цепи.

На этом рисунке показана простая электрическая цепь, содержащая

Из-за этого в цепи протекает ток I и на резисторе появляется падение потенциала V вольт.

Основные свойства электрических цепей

Цепь всегда является замкнутым контуром.
Схема всегда содержит, по крайней мере, источник энергии, который действует как источник электронов.
Электрические элементы включают в себя неуправляемый и управляемый источник энергии, резисторы, конденсаторы, индукторы и т. Д.
В электрической цепи поток электронов происходит от отрицательного вывода к положительному выводу.
Направление потока обычного тока — от положительной клеммы к отрицательной.
Прохождение тока приводит к падению потенциала на различных элементах.

Типы электрических цепей

Электрическую цепь можно разделить на три категории

Разрыв цепи
Замкнутый контур
Короткое замыкание

Разрыв цепи

Если из-за отключения любая часть электрической цепи, если нет протекания тока через цепь, называется разомкнутой цепью .

Замкнутая цепь

Если в цепи нет разрыва и ток может течь от одной части к другой части цепи, цепь называется замкнутой цепью .

Короткое замыкание

Если две или более фаз, одна или несколько фаз и земля или нейтраль системы переменного тока или положительный и отрицательный провода, или положительный или отрицательный провод и земля системы постоянного тока соприкасаются друг с другом напрямую или соединяются друг с другом путем нулевого сопротивления тогда цепь называется короткозамкнутой .

Электрические цепи могут быть дополнительно разделены на следующие категории в соответствии с их структурными особенностями:

Последовательные цепи
Параллельные цепи
Последовательные параллельные цепи

Последовательные цепи

Когда все элементы цепи являются соединены один за другим хвостом к голове и из-за чего будет только один путь протекания тока, тогда цепь называется последовательной цепью .Элементы схемы в этом случае называются последовательно соединенными. В последовательной электрической цепи одинаковый ток протекает через все последовательно соединенные элементы.

Параллельная цепь

Если компоненты соединены таким образом, что падение напряжения на каждом компоненте одинаково, то это называется параллельной схемой . В параллельной схеме падение напряжения на каждом компоненте одинаковое, но токи, протекающие через каждый компонент, могут отличаться. Полный ток — это сумма токов, протекающих через каждый элемент.

Пример параллельной цепи — это система электропроводки дома. Если одна из электрических ламп перегорает, ток все еще может течь через остальные лампы и приборы.
В параллельной цепи напряжение одинаково для всех элементов.

При параллельном соединении резисторов:

Чтобы найти общее сопротивление всех компонентов, сложите обратные значения сопротивлений каждого компонента и возьмите обратную величину от суммы.

При параллельном соединении катушек индуктивности:

Общая индуктивность несвязанных катушек индуктивности, включенных параллельно, равна обратной величине суммы обратных величин их индивидуальных индуктивностей.

При параллельном подключении конденсаторов:

Параллельно подключенные конденсаторы действуют как последовательная комбинация. Общая емкость конденсаторов, включенных параллельно, равна сумме их индивидуальных емкостей.

Последовательная параллельная цепь

Электрическая цепь, в которой некоторые элементы соединены последовательно, а некоторые элементы соединены параллельно, называется последовательной параллельной цепью . Большинство практических схем — это последовательные параллельные цепи .Очень распространенный пример — соединение проводов в роторе двигателя постоянного тока.

Сеть распределения электроэнергии, объясненная инженерам-электрикам

Напряжение первичного распределения

В Великобритании для обеспечения первичного распределения обычно используются напряжения 132 кВ, 110 кВ, 66 кВ, 33 кВ и 11 кВ с напряжением 380–415 В. трехфазное и нейтральное питание низкого напряжения для небольших потребителей, таких как жилые или небольшие коммерческие помещения, где однофазное напряжение 220–240 В на нейтраль отключено от трехфазного источника питания.Схема распределения электроэнергии

, объясненная инженерам-электрикам (новичкам) — фото предоставлено: powersystemsuk.co.uk

Пример трехфазной распределительной сети показан на Рисунке 1 ниже.

Трехфазная распределительная сеть

Напряжение распределения в континентальной Европе обычно составляет 110 кВ, 69 кВ и 20 кВ , но практика варьируется от страны к стране. В США используются напряжения 138, 115, 69, 34,5, 13,2 и 4,16 кВ.

Рисунок 1 — Электрораспределительная сеть (щелкните, чтобы увеличить изображение)

Трансформаторы

Трансформатор, переходящий от первичного распределения к низковольтному источнику питания, может быть установлен на опоре или на подстанции , и он находится рядом с потребителями в для ограничения длины низковольтного соединения и потерь мощности в низковольтной цепи.

В национальной энергосистеме для распределения в цепи низкого напряжения требуются многие тысячи трансформаторов и связанных с ними автоматических выключателей или предохранителей / защитных устройств, в отличие от систем передачи высокого напряжения и первичного распределения, где количество подстанций составляет сотни.

Трехфазный распределительный трансформатор на опоре (кредит: wikimedia.org)

Постепенное внедрение маломасштабной распределенной генерации (DG) в настоящее время является серьезной проблемой для распределительных сетей.

Эти сети, которые были спроектированы для одностороннего трафика энергии от уровней передачи до потребителей , возможно, придется модифицировать, чтобы принять возможность обратного потока, вызванного превышением ГД местного спроса. Это существенно влияет на требуемые системы защиты.

Из рисунка 1 видно, что первичная и низковольтная распределительные системы соединены радиально. Следует избегать замкнутых цепей между соседними подстанциями, поскольку они могут приводить к циркулирующим токам, которые могут увеличивать потери мощности и создавать трудности в схемах защиты.

Однако существуют соединительные цепи между соседними линиями и кабелями для изменения конфигурации сети, когда часть цепи низкого напряжения не работает для обслуживания или из-за неисправности.

Эти межкоммутаторные цепи управляются нормально разомкнутым переключателем, который можно замкнуть вручную в течение нескольких минут, хотя все большая тенденция заключается в автоматизации этой операции с помощью систем диспетчерского управления и сбора данных (SCADA).

Городские и пригородные зоны

В городских и пригородных районах большая часть первичной и низковольтной распределительной системы находится под землей, с легкодоступными подстанциями, расположенными в подвалах или на небольших охраняемых участках. На промышленных объектах также может быть несколько подстанций, встроенных в здания или охраняемые зоны.

Они могут контролироваться инженером или эксплуатироваться и обслуживаться электросетевой компанией.

Сельская местность

В сельской местности и в более рассредоточенных пригородных районах многие трехфазные воздушные линии, работающие на 10-15 кВ или 27-33 кВ , поддерживаются на многие мили на опорах, которые могут быть деревянными или бетонными. или стальная решетка. Трехфазное питание 380–415 В поступает от этих линий через небольшой установленный на столб входной / выходной трансформатор с предохранителями.

Если максимальная принимаемая нагрузка ниже 50 кВт, источники питания для домов или усадеб могут быть получены от однофазного источника питания 10–15 кВ .

Обычно сельская система первичного распределения обеспечивает питание до 50 понижающих трансформаторов, разбросанных по обширному региону. Линии в такой системе уязвимы для повреждения ветвями деревьев, скопления снега и льда и ударов молнии, и поэтому она имеет более низкую надежность, чем подземные системы в городских районах.

Сельская распределительная электрическая подстанция

Для защиты этого типа системы была применена значительная изобретательность с использованием автоматических выключателей питания с повторным включением и автоматических переключателей повторного включения.

Сейчас обычной практикой в развитых странах является мониторинг первичной распределительной системы до 10–15 кВ и отображение аварийных сигналов, напряжения и условий перетока в диспетчерской. А в случае аварии оперативно отправляются ремонтные бригады.

Ремонт низковольтной системы по-прежнему зависит, , от потребителей, уведомляющих о потере питания .

Заземление распределительных систем

Правильное заземление распределительных систем имеет первостепенное значение для предотвращения появления чрезмерных напряжений на соединениях с отдельными потребителями.

В Великобритании и некоторых других странах существует практика подключения к земле нейтрального проводника четырехпроводной системы и нейтрали обмотки низкого напряжения понижающего трансформатора не только на вторичном выходе трансформатора, но и также в каждой точке нагрузки с помощью местного счетчика и защитного предохранителя.

Система защитного заземления (PME) — фото предоставлено: emfs.info

Это известно как система Protective Multiple Earth (PME) , которая предназначена для обеспечения того, чтобы все металлические крышки и оборудование, питаемое от источника питания, были соединены таким образом, чтобы опасно высокое напряжение не опасно для жизни.

Ссылка: Справочник инженера-энергетика Newnes — D.F. Warne (покупка бумажной копии на Amazon)

11. Электрический расчет распределительных сетей.Как рассчитать падение напряжения в ЛЭП и нагрузку на трансформатор? — SiCAD

Одним из обязательных элементов конструкции является выбор сечения провода ЛЭП. Таким образом, проектировщик должен выполнить электрический расчет сети. Онлайн-сервис проектирования внешних распределительных сетей SiCAD позволяет автоматизировать процесс электрических расчетов.

Принцип расчета следующий:

Создайте план для 0.Низковольтная электрическая сеть 4 кВ
Укажите местонахождение потребителей электроэнергии и источника питания (точки питания), а также его мощность
Запустите процесс расчета в пункте главного меню «Расчет / Расчет токов и падения напряжения». Выберите нужную электрическую сеть.

Расчет мощностей в каждом пролете осуществляется по стандарту ДБН B2.5-23 2010 в соответствии с введенными вами значениями мощностей в типовых узлах абонентских аппаратов.Следует отметить, что типичные узлы абонентских групп будут считаться подключенными к линиям на том уровне, с которым они находятся. При этом учитываются все возможные случаи сочетания разных типов домов, фабрик и наличия электрического отопления. Мощность электрического обогрева учитывается с коэффициентом разнообразия, равным единице, как того требует ДБН. После расчета электрической мощности и токов рассчитывается падение напряжения в каждом пролете. Известно активное и реактивное сопротивление жил кабелей и проводов.Сумма падений напряжения в каждом пролете будет величиной падения напряжения на пути от источника питания к наиболее удаленному абоненту. Падения напряжения рассчитываются исходя из значения напряжения на сборных шинах трансформатора, введенного в свойствах источника питания (Трансформаторная подстанция). Заключение Института электродинамики НАН Украины о правильности результатов электрических расчетов в сервисе SiCAD положительное и вы можете прочитать его по ссылке.

Для получения результатов электрических расчетов выберите в главном меню «Расчет / Расчет токов и падения напряжения» и нажмите на любой объект электрической сети 0,4 кВ. При этом никакая линия с проводом для сетей 10, 20 или 35 кВ не должна подключаться к электрической сети 0,4 кВ. Сервис SiCAD выполняет верификацию и не позволяет создавать сети с двумя источниками питания или сети с замкнутыми цепями. Результат расчета будет отображаться в отдельном модальном окне — это позволяет одновременно анализировать результат расчета и просматривать проект.На отдельных вкладках отображается следующая информация:

Падение напряжения dU, процент падения напряжения и отклонения напряжения от номинала для наиболее удаленных абонентов.
Расчетный ток в амперах для каждого участка линии электропередачи.
Однофазный Ток короткого замыкания в точках подключения наиболее удаленных абонентов электроэнергии.
Нагрузка источника , где отображается общая нагрузка на трансформатор.Количество и типы потребителей электроэнергии. В том числе типы собственных домов пользователя с электрическим отоплением, если оно было введено при создании типа дома. Ниже приведен результат расчета для каждой отдельной линии, отходящей от источника питания (трансформаторной подстанции).
Вкладка Детальный расчет показывает результаты расчета электрических параметров для каждого пролета линии.

Мы рассмотрели все возможности онлайн-сервиса SiCAD.Удачных проектов! По всем вопросам обращайтесь по адресу [email protected]

Электросеть устойчивого состояния | US ITER

В настоящее время электрические потребности рабочего места и зданий ИТЭР покрываются линией 15 кВ, идущей от соседнего исследовательского центра CEA.Но по мере роста активности установка будет питаться напрямую от сети через подстанцию, которая раскинулась на четырех гектарах на юго-восточном конце платформы.

Подготовка к этому моменту — важная веха Совета ИТЭР, которая должна быть достигнута в первом квартале 2017 года — началась в пятницу, 20 января, в первом из семи «отсеков» подстанции. Сборные шины, переключатели, пантографы, выключатели … все сложное оборудование и системы, связывающие сеть с трансформаторами ИТЭР, были активированы и испытаны в тесном взаимодействии с диспетчерской RTE в Марселе.

25 июня 2020 г.

Источник: Лента новостей ИТЭР

Было проверено более тысячи единиц информации, и сигналы CODAC ИТЭР подтвердили, что высоковольтные трансформаторы готовы к работе в установившейся электрической сети площадки, когда они подключены к французской сети 400 кВ для поддержки работы ИТЭР.

2 октября 2018 г.

Источник: Лента новостей ИТЭР

Принстонская лаборатория физики плазмы (PPPL) при содействии офиса Министерства энергетики в Принстоне и офиса проекта ИТЭР США в Ок-Риджской национальной лаборатории завершила пятилетний проект стоимостью 34 миллиона долларов от имени ИТЭР США, чтобы предоставить три четверти компонентов для стационарной электрической сети ИТЭР, международной площадки для проведения термоядерных экспериментов во Франции.

9 октября 2017 г.

US ITER наращивает поставки оборудования в Европу. В январе Соединенные Штаты поставили первую партию промышленных проводников для сверхпроводящей системы магнитов с тороидальным полем; США также завершили поставку первой исключительной нагрузки — массивного высоковольтного трансформатора для установившейся электрической системы — на площадку ИТЭР.В марте первые компоненты системы водяного охлаждения токамака, два больших дренажных резервуара, были отправлены из Камдена, штат Нью-Джерси, для доставки на площадку ИТЭР.

19 марта 2015 г.

Напряжение и ток | Основные понятия электричества

Как упоминалось ранее, нам нужно нечто большее, чем просто непрерывный путь (т. Е. Цепь), прежде чем возникнет непрерывный поток заряда: нам также нужны средства для проталкивания этих носителей заряда по цепи.Так же, как мрамор в трубе или вода в трубе, для инициирования потока требуется некоторая сила воздействия. В случае электронов эта сила — это та же сила, которая действует в статическом электричестве: сила, создаваемая дисбалансом электрического заряда. Если мы возьмем примеры воска и шерсти, которые были натерты друг с другом, мы обнаружим, что избыток электронов в воске (отрицательный заряд) и дефицит электронов в шерсти (положительный заряд) создают дисбаланс заряда между ними. Этот дисбаланс проявляется как сила притяжения между двумя объектами:

Если между заряженным воском и шерстью поместить токопроводящую проволоку, электроны будут проходить через нее, так как некоторые из избыточных электронов в воске устремляются через провод, чтобы вернуться к шерсти, восполняя там недостаток электронов:

Дисбаланс электронов между атомами воска и атомами шерсти создает силу между двумя материалами.Поскольку электроны не могут перетекать от воска к шерсти, все, что может сделать эта сила, — это притягивать два объекта вместе. Однако теперь, когда проводник перекрывает изолирующий зазор, сила заставит электроны течь в однородном направлении через провод, хотя бы на мгновение, пока заряд в этой области не нейтрализуется и сила между воском и шерстью не уменьшится. Электрический заряд, образованный между этими двумя материалами при трении их друг о друга, служит для хранения определенного количества энергии. Эта энергия мало чем отличается от энергии, накопленной в высоком резервуаре с водой, который выкачивается из пруда нижнего уровня:

Влияние силы тяжести на воду в резервуаре создает силу, которая пытается снова опустить воду на более низкий уровень.Если подходящая труба будет проложена от резервуара обратно к пруду, вода под действием силы тяжести потечет вниз из резервуара по трубе:

Для перекачки этой воды из пруда с низким уровнем в резервуар с высоким уровнем требуется энергия, а движение воды по трубопроводу обратно к исходному уровню представляет собой высвобождение энергии, накопленной от предыдущей откачки. Если вода перекачивается на еще более высокий уровень, для этого потребуется еще больше энергии, таким образом, будет сохранено больше энергии, и больше энергии будет высвобождено, если воде позволить снова течь по трубе обратно вниз:

Электроны мало чем отличаются.Если мы протираем воск и шерсть вместе, мы «выкачиваем» электроны с их нормальных «уровней», создавая условия, при которых существует сила между парафином и шерстью, поскольку электроны стремятся восстановить свои прежние положения (и балансировать в своих пределах. соответствующие атомы). Сила, притягивающая электроны обратно в исходное положение вокруг положительных ядер их атомов, аналогична силе гравитации, действующей на воду в резервуаре, пытаясь вернуть ее к прежнему уровню. Подобно тому, как перекачка воды на более высокий уровень приводит к накоплению энергии, «перекачка» электронов для создания дисбаланса электрического заряда приводит к накоплению определенного количества энергии в этом дисбалансе.И точно так же, как предоставление возможности для воды стекать обратно с высоты резервуара приводит к высвобождению этой накопленной энергии, предоставление возможности электронам течь обратно к их исходным «уровням» приводит к высвобождению накопленной энергии. Когда носители заряда находятся в этом статическом состоянии (точно так же, как вода, неподвижная, высоко в резервуаре), энергия, хранящаяся там, называется потенциальной энергией , потому что у нее есть возможность (потенциал) высвобождения, которая не была полностью реализована. пока что.

Понимание концепции напряжения

Когда носители заряда находятся в этом статическом состоянии (точно так же, как вода, неподвижная, высоко в резервуаре), энергия, хранящаяся там, называется потенциальной энергией, потому что у нее есть возможность (потенциал) высвобождения, которая еще не полностью реализована. . Когда вы терзаете обувь с резиновой подошвой о тканевый ковер в сухой день, вы создаете дисбаланс электрического заряда между вами и ковром. При царапании ногами накапливается энергия в виде дисбаланса зарядов, вытесняемых из их первоначальных мест.Этот заряд (статическое электричество) является стационарным, и вы вообще не заметите, что энергия накапливается. Однако, как только вы положите руку на металлическую дверную ручку (с большой подвижностью электронов для нейтрализации вашего электрического заряда), эта накопленная энергия будет высвобождена в виде внезапного потока заряда через вашу руку, и вы будете воспринимать ее как поражение электрическим током! Эта потенциальная энергия, хранящаяся в виде дисбаланса электрического заряда и способная спровоцировать прохождение носителей заряда через проводник, может быть выражена термином, называемым напряжением, которое технически является мерой потенциальной энергии на единицу заряда или чего-то, что физик мог бы называют удельной потенциальной энергией.

Определение напряжения

Определяемое в контексте статического электричества, напряжение — это мера работы, необходимой для перемещения единичного заряда из одного места в другое, против силы, которая пытается сохранить баланс электрических зарядов. В контексте источников электроэнергии напряжение — это количество доступной потенциальной энергии (работа, которую необходимо выполнить) на единицу заряда для перемещения зарядов через проводник, поскольку напряжение — это выражение потенциальной энергии, представляющее возможность или потенциал для выделения энергии когда заряд перемещается с одного «уровня» на другой, он всегда находится между двумя точками.Рассмотрим аналогию с водохранилищем:

Из-за разницы в высоте падения существует вероятность того, что гораздо больше энергии будет выпущено из резервуара через трубопровод в точку 2, чем в точку 1. Принцип интуитивно понятен при падении камня: что приводит к более сильный удар, камень упал с высоты одного фута или тот же камень упал с высоты одной мили? Очевидно, что падение с большей высоты приводит к высвобождению большей энергии (более сильному удару).Мы не можем оценить количество накопленной энергии в водном резервуаре, просто измерив объем воды, точно так же, как мы можем предсказать серьезность удара падающей породы, просто зная вес камня: в обоих случаях мы также должны учитывать, как далекие эти массы упадут со своей начальной высоты. Количество энергии, высвобождаемой при падении массы, зависит от расстояния между его начальной и конечной точками. Точно так же потенциальная энергия, доступная для перемещения носителей заряда из одной точки в другую, зависит от этих двух точек.Следовательно, напряжение всегда выражается как величина между двумя точками. Интересно, что аналогия с массой, потенциально «падающей» с одной высоты на другую, является настолько удачной моделью, что напряжение между двумя точками иногда называют падением напряжения .

Генерирующее напряжение

Напряжение можно генерировать другими способами, кроме трения материалов определенных типов друг о друга. Химические реакции, лучистая энергия и влияние магнетизма на проводники — вот несколько способов создания напряжения.Соответствующими примерами этих трех источников напряжения являются батареи, солнечные элементы и генераторы (например, «генератор переменного тока» под капотом вашего автомобиля). На данный момент мы не будем вдаваться в подробности того, как работает каждый из этих источников напряжения — более важно то, что мы понимаем, как источники напряжения могут применяться для создания потока заряда в электрической цепи. Давайте возьмем символ химической батареи и шаг за шагом построим схему:

Как работают источники напряжения?

Любой источник напряжения, включая аккумуляторные батареи, имеет две точки электрического контакта.В этом случае у нас есть точка 1 и точка 2 на приведенной выше диаграмме. Горизонтальные линии разной длины указывают на то, что это батарея, и дополнительно указывают направление, в котором напряжение этой батареи будет пытаться протолкнуть носители заряда по цепи. Тот факт, что горизонтальные линии в символе батареи кажутся разделенными (и, следовательно, не могут служить в качестве пути для потока заряда), не вызывает беспокойства: в реальной жизни эти горизонтальные линии представляют собой металлические пластины, погруженные в жидкий или полутвердый материал. который не только проводит заряды, но и генерирует напряжение, чтобы подтолкнуть их, взаимодействуя с пластинами.Обратите внимание на маленькие значки «+» и «-» непосредственно слева от символа батареи. Отрицательный (-) конец батареи всегда является концом с самым коротким тире, а положительный (+) конец батареи всегда является концом с самым длинным тире. Положительный конец батареи — это конец, который пытается вытолкнуть из нее носители заряда (помните, что по традиции мы думаем, что носители заряда заряжены положительно, хотя электроны заряжены отрицательно). Точно так же отрицательный конец — это конец, который пытается привлечь носители заряда.Когда «+» и «-» концы батареи ни к чему не подключены, между этими двумя точками будет напряжение, но не будет потока заряда через батарею, потому что нет непрерывного пути, по которому могут перемещаться носители заряда.

Тот же принцип справедлив и для аналогии с резервуаром для воды и насосом: без возвратной трубы обратно в пруд накопленная энергия в резервуаре не может быть выпущена в виде потока воды. Когда резервуар полностью заполнен, поток не может возникнуть, независимо от того, какое давление может создать насос.Должен существовать полный путь (контур), по которому вода может течь из пруда в резервуар и обратно в пруд для обеспечения непрерывного потока. Мы можем обеспечить такой путь для батареи, соединив кусок провода от одного конца батареи к другому. Формируя цепь с петлей из проволоки, мы инициируем непрерывный поток заряда по часовой стрелке:

Понимание концепции электрического тока

Пока батарея продолжает вырабатывать напряжение и непрерывность электрического пути не нарушена, носители заряда будут продолжать течь в цепи.Следуя метафоре воды, движущейся по трубе, этот непрерывный, равномерный поток заряда через цепь называется током . Пока источник напряжения продолжает «толкать» в одном направлении, носители заряда будут продолжать двигаться в том же направлении в цепи. Этот однонаправленный поток тока называется постоянного тока, или постоянного тока. Во втором томе этой серии книг исследуются электрические цепи, в которых направление тока переключается взад и вперед: переменного тока, или переменного тока.Но пока мы просто займемся цепями постоянного тока. Поскольку электрический ток состоит из отдельных носителей заряда, протекающих в унисон через проводник, перемещаясь и толкая носители заряда впереди, точно так же, как шарики через трубу или вода через трубу, величина потока в одной цепи будет одинаковой. в любой момент. Если бы мы отслеживали поперечное сечение провода в одной цепи, считая протекающие носители заряда, мы бы заметили точно такое же количество в единицу времени, что и в любой другой части цепи, независимо от длины проводника или проводника. диаметр.Если мы нарушим непрерывность цепи в любой точке , электрический ток прекратится во всей петле, и полное напряжение, создаваемое батареей, будет проявляться через разрыв между концами проводов, которые раньше были соединены:

Что такое полярность падения напряжения?

Обратите внимание на знаки «+» и «-», нарисованные на концах разрыва цепи, и то, как они соответствуют знакам «+» и «-» рядом с выводами аккумулятора. Эти маркеры указывают направление, в котором напряжение пытается подтолкнуть ток, это направление потенциала, обычно называемое , полярность .Помните, что напряжение всегда относительно между двумя точками. По этой причине полярность падения напряжения также является относительной между двумя точками: будет ли точка в цепи помечена знаком «+» или «-», зависит от другой точки, к которой она относится. Взгляните на следующую схему, где каждый угол петли отмечен номером для справки:

При нарушении целостности цепи между точками 2 и 3 полярность падения напряжения между точками 2 и 3 будет «+» для точки 2 и «-» для точки 3.Полярность батареи (1 «+» и 4 «-») пытается протолкнуть ток через петлю по часовой стрелке от 1 до 2, до 3 до 4 и снова обратно к 1. Теперь давайте посмотрим, что произойдет, если мы снова соединим точки 2 и 3 вместе, но сделаем разрыв в цепи между точками 3 и 4:

При разрыве между 3 и 4 полярность падения напряжения между этими двумя точками будет «-» для 4 и «+» для 3. Обратите особое внимание на тот факт, что «знак» точки 3 противоположен знаку в Первый пример, где разрыв был между точками 2 и 3 (где точка 3 была помечена «-»).Мы не можем сказать, что точка 3 в этой цепи всегда будет либо «+», либо «-», потому что полярность, как и само напряжение, не зависит от одной точки, а всегда относительна между двумя точками!

ОБЗОР:

Носители заряда могут двигаться через проводник с помощью той же силы, которая проявляется в статическом электричестве.
Напряжение — это мера удельной потенциальной энергии (потенциальной энергии на единицу заряда) между двумя точками.С точки зрения непрофессионала, это мера «толчка», позволяющая мотивировать обвинение.
Напряжение, как выражение потенциальной энергии, всегда относительно между двумя местоположениями или точками. Иногда это называют «падением напряжения».
Когда источник напряжения подключен к цепи, напряжение вызывает равномерный поток носителей заряда через эту цепь, называемый током .
В одиночной (однопетлевой) схеме величина тока в любой точке такая же, как и величина тока в любой другой точке.
Если цепь, содержащая источник напряжения, разорвана, полное напряжение этого источника появится в точках разрыва.
+/- ориентация падения напряжения называется полярностью . Это также относительное значение между двумя точками.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Номинальные напряжения электрических сетей | elesant.ru

Напряжения электрических сетей

Классы электросетей по напряжению

Условия нормальной работы электрической сети

Напряжения на обмотках трансформаторов ЭС

Вводы

Другие статьи раздела: Электрические сети

Почему в странах неодинаковые напряжение и частота в электрической сети

Нормы напряжения в сети в квартире

Нормы напряжения в сети в квартире

Что делать, если напряжение электропитания в сети выше или ниже нормы

Нормы напряжения в квартире

Читайте также

Определить есть ли отклонение от нормы достаточно просто.

Какое отклонение напряжения в сети считается предельно допустимым

Нормы в соответствии с ГОСТом

Негативное влияние отклонения параметров

Каково допустимое напряжение в сети 220 В по ГОСТу: 4 причины введения стандарта

Полные нормы напряжение в электросети: ГОСТ

Стандартные параметры электрической сети

Максимальное отклонение напряжения в электросети

Посадка напряжения в домашней сети

Величина допустимого падения напряжения: ПУЭ

Обязательное регулирование напряжения в электрических сетях

Допустимое напряжение в сети 220 В по ГОСТу (видео)

Питающее однофазное и трехфазное электрическое напряжение в основных странах мира. Напряжение и частота. Номиналы электрических сетей.

Номинальное напряжение в сети 220. О напряжении домашней электрической сети

Выбор напряжения электрической сети, питающей промышленное предприятие | Справка

Классы напряжения в России | Электротехнический журнал

Классы электрического напряжения в России

Примечания

Электрическая сеть — обзор

10.1.1 Физика и наука о знаниях

Электрическая сеть | Инжиниринг | Фэндом

Электрические законы [править | править источник]

Программное обеспечение сетевого моделирования [править | править источник]

Линеаризация вокруг рабочей точки [править | править источник]

Кусочно-линейная аппроксимация [править | править источник]

Электрическая цепь или электрическая сеть

Основные свойства электрических цепей

Типы электрических цепей

Разрыв цепи

Замкнутая цепь

Короткое замыкание

Последовательные цепи

Параллельная цепь

Последовательная параллельная цепь

Сеть распределения электроэнергии, объясненная инженерам-электрикам

Напряжение первичного распределения

Трехфазная распределительная сеть

Трансформаторы

Городские и пригородные зоны

Сельская местность

Заземление распределительных систем

11. Электрический расчет распределительных сетей.Как рассчитать падение напряжения в ЛЭП и нагрузку на трансформатор? — SiCAD

Электросеть устойчивого состояния | US ITER

Напряжение и ток | Основные понятия электричества

Понимание концепции напряжения

Определение напряжения

Генерирующее напряжение

Как работают источники напряжения?

Понимание концепции электрического тока

Что такое полярность падения напряжения?

Добавить комментарий Отменить ответ