Напряжение в сети: Напряжение электросети | CLAGE-РОССИЯ

как оценить качество / Статьи и обзоры / Элек.ру

Для того, чтобы понять, насколько качественное напряжение поступает к нам в розетку, необходимы две вещи — знать стандарты качества и знать, как измерить эти стандарты. В статье я подробно расскажу, что такое качество напряжения и как измерить его характеристики. Это будет не теоретическая википедийная статья, а материал, максимально приближенный к реальной жизни.

Посмотрим, что мы можем измерить и посмотреть реально в питающей сети. Я приведу официальные стандарты качества и покажу, что в сети может происходить на самом деле.

Как и зачем оценивать качество напряжения в сети?

Действительно, зачем? Ведь достаточно нажать кнопку на пульте телевизора или воткнуть зарядное устройство айфона в розетку и пользоваться благами электрификации всей страны!

Но бывают моменты, когда что-то идет не так: крокодил не ловится, айфон не заряжается, кондиционер вместо прохлады выдает натужное гудение, а телевизор после щелчка не подает признаков жизни.

Тут собрались люди знающие, которые понимают, что значения основных параметров электрической сети — напряжения и частоты — можно узнать в первую очередь посредством мультиметра. Но что делать, если нужно посмотреть, что делается в розетке в течение суток? А что если нужно отследить скачок напряжения, который по времени гораздо короче интервала измерения мультиметра? Причем может быть так, что время появления этого артефакта неизвестно.

Обычно при любых проблемах с напряжением ставят стабилизаторы, но они помогают далеко не всегда. Ведь стабилизатор устраняет следствие, но не причину проблемы. А если происходит скачкообразное кратковременное изменение напряжения, то стабилизатор не только не поможет, но и усугубит положение.

И чтобы понять, что делать в том или ином случае — проверить качество контактов на вводе или поставить стабилизатор, — нужен анализатор качества электроэнергии (Power Quality Analyzer).

Анализатор качества электроэнергии дает полную картину того, что происходит в розетке.

Я использую в своей работе анализатор качества электрической энергии HIOKI 3197, фото которого будут приведены в статье.

Без анализатора качества часто вообще непонятно, что происходит в сети: какие помехи, импульсные перенапряжения и провалы, коэффициент мощности cos и так далее. Приходится действовать наугад, используя свой опыт и эксперименты. А с японцем HIOKI из Нагано все ясно-понятно. Для того, чтобы составить полную картину того, что творится в сети, прибор имеет клещи для измерения тока и зажимы для измерения напряжения, а также зажим для подключения к нейтрали. Итого — 7 точек подключения.

Анализатор качества электроэнергии

Реальный случай, когда без анализатора качества не обойтись. Контроллер в технологической линии периодически зависал и выдавал ошибки. Когда все перелопатили, а причину не нашли, на помощь пришел анализатор качества электроэнергии. После непродолжительного наблюдения напряжения 220 В, поступающего на питание контроллера, выяснилось, что причина в плохом контакте внутри сетевого фильтра.

Напряжение в электросети

Это самый важный параметр, определяющий в основном качество и характеристики всей энергосистемы.

Старый ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» гласит, что действующее (или среднеквадратическое, что для синуса одинаково) фазное напряжение в питающей сети должно составлять 220±10 %=198…242 В.

Однако новый ГОСТ 29322-2014 «Напряжения стандартные» «повысил» напряжение до 230 В±10 % =207…253 В. При этом разрешено действие напряжения 220 В. Линейные напряжения (между фазами) будут соответственно 380 и 400 В.

Получается, что если напряжение в розетке «плавает» от 198 до 253 В, то это укладывается в норму.

Рассмотрим трехфазную систему питания. Пример того, что может происходить на вводе в электрошкаф, виден на экране анализатора качества электроэнергии HIOKI 3197.

Фазные напряжения в трехфазной сети

На графиках видно, что уровень фазного напряжения колеблется около среднего уровня 238–240 В за время измерения 2 минуты. Судя по одинаковым провалам на всех фазах, за это время несколько раз включалась относительно мощная трехфазная нагрузка.

График напряжения, приведенный выше, может записываться в память прибора несколько дней. Таким образом, можно проанализировать, как меняется напряжение в течение суток, и подобрать стабилизатор. Либо вообще его не ставить, а отремонтировать электропроводку или предъявить претензии энергоснабжающей организации.

Кроме того (что очень важно!), можно зафиксировать и посмотреть все артефакты на напряжении. Например, скачки и провалы напряжения (последствия плохих контактов или помех), моменты пуска мощных приводов и т. д. Пороги событий устанавливаются в настройках. Пример экрана, на котором отображены события:

События и деталировка на экране анализатора качества электроэнергии

Ток в электросети

Когда-то в детстве отец мне купил мой первый тестер ТЛ-4М. Я мерил все подряд, пока мою голову не посетила «гениальная» идея — измерить ток в розетке. В итоге — выбило пробки, в тестере сгорел шунт, а я понял — ток измеряется всегда только через нагрузку. С тех пор средства измерения тока сильно шагнули вперед, и для этого используются только токовые клещи (трансформаторный метод), шунты практически не применяются.

Ток, точнее, его значение, форма и составляющие, значительно зависит от нагрузки. Например, вот как выглядит форма напряжения и тока при работе диммера:

Напряжение в сети и ток ЧЕРЕЗ диммер

Естественно, присутствуют гармоники тока и напряжения. Гармоники говорят о том, как отличаются формы напряжения и тока от синусоидальной.

Гармоники напряжения и тока

Гармоники напряжения и тока можно увидеть в графическом виде, как на скрине выше, так и в виде таблицы — с 1-й до 50-й гармоники. И для однофазной, и для трехфазной сети.

Частота

Все знают, что частота питающего напряжения у нас в розетке равна 50 Гц. Это означает, что 50 раз в секунду все повторяется. Иначе говоря, длительность периода напряжения равна 20 мс. Если точнее, то согласно ГОСТ 29322-2014 частота напряжения должна быть 50±0,2 Гц. То есть от 49,8 до 50,2 Гц.

Пожалуй, частота — единственный параметр, на который ничего не влияет. И ее стабильность зависит только от работы электростанции. Вот как график частоты выглядит на экране анализатора качества электроэнергии:

Частота питающей сети

Из графика видно, что частота отклоняется не более чем на 0,03 Гц от номинала, что с большим запасом укладывается в ГОСТ.

Заключение

HIOKI умеет гораздо больше, чем изложено в этой короткой статье. Например, служить в качестве эталонного электросчетчика и строить график потребляемой мощности, измерять коэффициент мощности cos и коэффициент реактивной мощности tg. Применение прибора обосновано при проведении энергоаудита и при выявлении сложных неисправностей оборудования.

Источник: Александр Ярошенко, автор блога SamElectric.ru. Опубликовано в журнале «Электротехнический рынок» №3 2020

Норма напряжения в сети по ГОСТ в РФ: 220 или 230 Вольт

Все привыкли к обозначению над розетками в 220В и практически ни кого не терзают сомнения в правдивости указанного номинала. Однако в среде экспертов часто встречаются разногласия об актуальности величины питающего напряжения. Поэтому далее мы рассмотрим, какая норма напряжения в сети по ГОСТ в РФ: 220 или 230 В является правильной.

Эволюция напряжения в сети – с чего все началось

Уровень стандартных напряжений за последние 100 лет постоянно изменялся, для отечественных бытовых сетей в зависимости от степени технологического развития. Так, на заре электрификации стран советского лагеря для потребителей электрической энергии устанавливался номинал на 127 В. Такая система номинальных параметров вошла в обиход благодаря разработкам Доливо-Добровольского, который и предложил трехфазную генерацию вместо устаревшей двухфазной. Следует отметить, что еще в конце 30-х годов прошлого века  норма напряжения 127 В  уже слабо соответствовала возросшим производственным нуждам, именно тогда возникли первые попытки заменить ее, но с началом Второй мировой войны эти планы так и не реализовались.

Но уже в 60-х годах начались масштабные работы по приведению номинального напряжения к новому стандарту 220/380 В вместо переменного трехфазного 127/220 В.

Европейские сети, к тому моменту уже совершили массовый переход на новые номиналы, дабы избежать  необоснованно затратной замены проводов на большее сечение. В попытке не уступать в эффективности советские страны также начали переход, который планировалось закончить за ближайшую пятилетку. Происходило строительство новых электростанций, замена трансформаторов и силовых агрегатов, но процесс перехода на нормы в 220 В фазного напряжения для бытовых потребителей затянулся до 80-х годов.

Рис. 1. Номинал на розетке

В 1992 году ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83) ввел новые нормы напряжения: 230 В фазного вместо 220 В и 400 В линейного вместо привычных 380 В.

Такой шаг преследовал стремление вывести собственную энергетическую систему в один ряд с зарубежными для:

1. удобства работы с ближайшими соседями;
2. возможности беспрепятственного выхода на мировые рынки;
3. упрощения процедуры транзита.

Но, из-за несовершенства всей отечественной системы электроснабжения и отсутствия средств для полномасштабной реконструкции, эти нормы напряжения не установились и по сей день.

Разногласия в ГОСТах

Как же так, есть нормы, в стандарте приведены новые требования, а практическая реализация не наступила и почти что через тридцать лет. Причиной этому послужило постоянное наращивание мощности бытовыми приборами, их количеством и растущее потребление. Поэтому энергоснабжающие организации не могли достигнуть даже допустимых отклонений предыдущего стандартного номинального напряжения.

Первый из рассматриваемых нормативов – это ГОСТ 32144-2013, предназначенный для определения основных параметров качества электрической энергии. Как один из этих показателей, в стандарте установлены допустимые диапазоны для разности потенциалов.

Разумеется, рассматривать все пункты и их расчетную часть смысла не имеет, поэтому оговорим наиболее важные моменты:

• согласно п.4.2.2 номинальное напряжение считается 220 В между фазой и нулем, и 380 В для линейной нормы.
• провалы напряжения, которые, как правило, обуславливаются введением мощных потребителей, длительность провала не должна превышать 1 минуты;
• в соответствии с п. 4.3.3 импульсные перенапряжения, которые могут обуславливаться атмосферными разрядами, составляют норму от 1 микросекунды до нескольких миллисекунд;
• несимметрия трехфазной сети согласно п.4.2.5 должна составлять не более 2 – 4% коэффициента несимметрии в десятиминутном интервале по недельной характеристике.

Для сравнения с предыдущими нормами, в действии находится ГОСТ 29322-2014, который относится к международным стандартам и устанавливает номинальные характеристики рядов напряжения. Был разработан в соответствии с другими нормами — IEC 60038:2009 и аннулировал действие стандарта 1992 года. Но в нем, согласно п.3.1 номинал сетей бытовой энергии устанавливается на отметку 230 В и 400 В для электрических сетей с переменным током частотой 50 Гц. Стоит сказать, что для зарубежных сетей с частотой 60 Гц имеются некоторые отличия, но допустимое отклонение частоты всего 2%, поэтому для отечественных потребителей эти поправки неактуальны.

Как примерить два нормативных документа?

Несмотря на описанные выше несоответствия, оба стандарта допускают возможное отклонение характеристик от номинальной величины на 10% как в большую, так и в меньшую сторону. Однако заметьте, что норма в 220 В будет  допускать отклонение напряжения в пределах от 198 В до 242 В. В то же время, новый номинал в 230 В будет иметь разброс от 207 В до 253 В между возможным минимумом и максимумом в розетке.

Чтобы выровнять несоответствие между разными стандартами ГОСТ 29322-2014 предусматривает такие варианты напряжения для сетей 230 В в таблице А.1:

• номинальное – 230 В:
• наибольшее используемое для питания – 253 В;
• наименьшее для питания – 207 В;
• наименьшее используемое – 198 В.

Как видите, здесь нижний предел допустимой нормы напряжения расширен до 198 В, что необходимо, как один из этапов эволюции старой отечественной системы к современным стандартам. Таким образом, новые нормы не исключают 220 В, а включают их, как допустимое отклонение от международного стандарта, к которому отечественные электроснабжающие организации еще не перешли в силу тех или иных обстоятельств.

Подводя итоги

Как видите, напряжение 220 В является пережитком старой системы, которые все еще допускается в ваших розетках в качестве частного варианта, как производной от номинала 230 В.

Но что касается разброса от минимума до максимума, то здесь следует быть особенно осторожным. Все дело в том, что большинство производителей выпускают бытовое оборудование на определенные пределы напряжения, к примеру от 200 до 240 В, поэтому в случае повышения разности потенциалов на отметку 250 В, являющуюся допустимой, прибор может попросту выйти со строя.

Если у вас в квартире наблюдается подобная ситуация, можете сделать простую процедуру:

• проверьте норму на интересующем вас приборе;

Рис. 2: проверьте норму напряжения

• измерьте напряжение в розетке;

Рис. 3. Замерьте напряжение в сети

• сопоставьте эти величины.

Если напряжение в сети значительно больше допустимого для устройства, вам понадобится стабилизатор или новый прибор. Если же номинал напряжения в сети больше допустимого ГОСТом, то срочно обращайтесь в энергоснабжающую организацию.

Список использованной литературы

• Д. Файбисович «Каким быть номинальному напряжению в распределительных сетях» 2003
• Госполитиздат  «План электрификации РСФСР» 1955
• Шульц Ю. «Электроизмерительная техника: 1000 понятий для практиков» 1989
• Грищенко А.И., Зиноватный П.С. «Энергетическое право России.»   2008.

Напряжение 220 Вольт | Практическая электроника

Да, все знают что это электрический ток в розетке должен быть 220 вольт». Но тех, кто представляет хотя бы приблизительно как он образуется и передаётся потребителю, кто может сказать «в бытовой электросети однофазная линия переменного тока 220 вольт частотой 50 Герц» совсем немного и, скорее всего, это будут специально обученные люди, которые тоже порой не задумываются о том, почему именно 220 вольт? Почему переменный ток, почему частота сети именно 50 Герц? А действительно, почему сложилось именно так? Вариантов-то было множество. И кстати, заходя вперёд, стоит сообщить что вышеперечисленное не эталонный стандарт для всей планеты.

Кто-то пошёл и другим путём в возведении электро-инфраструктуры. На эти и некоторые другие вопросы мы попытаемся дать ответы в данной статье.

Откуда берется напряжение

Чтобы подать электричество в розетку, необходимо его как-то сгенерировать. Для  выработки электроэнергии до сих пор в большинстве применяются технологии конца 19 века – электромагнитная индукция, преобразующая механическую энергию в электрическую. Проще говоря – генераторы. Различие генераторов  лишь в том, каким образом подают механическую энергию. Раньше это были громоздкие паровые машины. Со временем добавились гидротурбины для проточной воды (гидроэлектростанции) , двигатели внутреннего сгорания, ядерные реакторы.

Принцип действия генератора основан на магнитной индукции. Вращательное движение генератора превращается в электрический ток. То есть можно сказать, что генератор – это тот же самый электродвигатель, но обратного действия. Если на электродвигатель подать напряжение, то он начнет вращаться. Генератор работает наоборот. Вращательное движение вала генератора превращается в электрический ток. Поэтому, чтобы вращать вал генератора, нам потребуется какая-либо энергия извне. Это может быть пар, который раскручивает турбину, а она в свою очередь раскручивает вал генератора

Принцип работы ТЭС

либо это может быть сила потока воды, которая с помощью гидротурбины раскручивает вал генератора, а он в свою очередь также вырабатывает электрический ток

Принцип работы ГЭС

Ну или это может быть даже ветряк

Ветряная электростанция

Короче говоря, принцип везде один и тот же.

Кстати, ядерный реактор не способен самостоятельно выработать энергию. По сути, атомная энергоустановка является тем же самым примитивным паровым котлом, где рабочим телом является обыкновенный пар. Да, нынче существуют иные способы генерации электричества, на вроде тех же самых солнечных элементов, бетагальванических и изотопных ядерных батарей, «мифических»  токомаков.  Однако, вышеперечисленный «хайтэк» имеет существенные ограничения – запредельная стоимость материалов ,монтажа и наладки, габариты и малый кпд. Потому, всерьёз рассматривать всё это в качестве полноценной электростанции большой мощности не стоит (по крайней мере в ближайшие пару десятков лет).

Экскурс в историю

Итак, генератор на нашей электростанции преобразовывает механическую энергию в электрическую. А что дальше? В каком виде и как именно передавать энергию потребителю? Как избежать колоссальных потерь при передаче?

Поразительно, но подобная ситуация существовала на самом деле! В той же Российской Империи вплоть до начала 20 века была полная неразбериха. Рядом с каждым «крупным» потребителем электроэнергии (фабрика, подворье преуспевающего купца или гостиница для особ благородных кровей) строили отдельную электростанцию. Было множество конкурирующих фирм, предоставляющих услуги электрификации и, в последующем, своё электрическое оборудование заточенное только под свою сеть. Каждый поставщик электроэнергии задавал собственные параметры электросети – напряжение, частоту. Были даже электросети с постоянным током! Человек, купивший, к примеру, электролампочки в «Товариществе электрического освещения Лодыгин и Ко» смог бы использовать их лишь в электросети этой же компании. При подключении к сети «Дженерал электрик» эта лампочка тут же вышла бы из строя – напряжение сети этой фирмы было значительно выше необходимого, не говоря уже о других параметрах.

Лишь в 1913 году имперские инженеры решились передавать электроэнергию на большие расстояния по воздушным проводным линиям, избавив от необходимости постройки электростанций «у каждой розетки». В преддверии грядущей великой войны и нахлынувшего патриотизма власть задумалась об импортозамещении. Ну прям как в наше время, после кризиса 2014 года). Были финансово и юридически задавлены многие небольшие западные фирмы (кроме германских и французских), преференции и льготы давались лишь отечественным товариществам и предприятиям. В итоге, это привело к монополизму на рынке поставщика электроэнергии и, невольно, стандартизации параметров электрической сети.

Так как Берлин и Париж были уже электрифицированы единой энергосистемой с переменным напряжением сети 220 вольт, отечественные компании также приняли этот стандарт. Людям было удобнее использовать электрические приборы единого типа, не беспокоясь что их новомодный электрический пылесос сгорит на новом месте жительства из-за других параметров энергосети. Произошло полное вытеснение многих небольших фирм – никто уже не хотел пользоваться их услугами и их приборами, хотя они вынужденно подстроились под единый  стандарт электросети. Те самые 220 вольт переменного тока.

Почему именно переменное напряжение?

Не так давно по историческим меркам у человечества возникла дилемма: какой ток лучше? Переменный или постоянный? Этот период времени был известен, как “война токов”. На самом деле были споры между Николой Теслой и Эдисоном – самыми великими учеными-изобретателями того времени. Эдисон был за постоянный ток, а Никола Тесла – за переменный. Это борьба продолжалось более 100 лет, даже после смерти этих великих ученых! Но все-таки в 2007 году окончательную победу одержал переменный ток.

Дело все в том, что постоянный ток при передаче на большие расстояния теряет свою энергию на нагрев проводов. Здесь во всем виноват закон Джоуля-Ленца

Q=I²Rt

где

Q — количество выделяемого тепла (Джоули)

I — сила тока, протекающего через проводник (Амперы)

R — сопротивление проводника (Омы)

t — время прохождения тока через проводник (Секунды)

Нетрудно догадаться, что чем больше сила тока будет протекать по проводам, и чем длиннее будут провода, тем больше они будут нагреваться, так как сопротивление провода выражается формулой:

сопротивление провода формула

Второй причиной было то, что в генераторе постоянного тока надо было использовать специальную конструкцию, которая бы позволяла снимать электрический ток с движущихся обмоток. Для этого на валу двигателя крепился так называемый коллектор, к которому припаивались обмотки генератора. Коллектор все время находился в движении, так как он закреплен на самом валу генератора. С коллектора с помощью графитовых щеток снималось напряжение. Тот же самый принцип до сих пор используется в генераторах и двигателях постоянного тока.

Принцип работы генератора постоянного тока

Минусом такой конструкции является то, что со временем щетки и коллектор изнашиваются. Поэтому, такой генератор надо часто обслуживать, вовремя заменять щетки и чистить коллектор. Чаще всего такой генератор имеет два провода: плюс и минус. Чем больше коллекторных пластин (ламелей) на таком генераторе, тем чище будет постоянный ток с такого генератора. Если  такой генератор имеет множество ламелей и крутится с одинаковой скоростью, то на осциллографе можно увидеть примерно такую картину постоянного тока

осциллограмма постоянного тока

Таких недостатков лишен генератор переменного напряжения. Принцип его действия показан ниже

Принцип работы генератора переменного тока

В настоящее время в нем используются три обмотки,  разнесенные друг от друга на 120 градусов. Один конец каждой обмотки соединяется с друг другом, образуя так называемый “ноль”. В нашей стране такие генераторы на ТЭС или ГЭС стараются крутить со скоростью 50 оборотов/сек. Ну или 3000 оборотов/минуту. Неплохая такая скорость). В Америке же их крутят под 60 оборотов/сек. А что такое обороты в секунду? Это и есть частота. А частота, как вы помните, выражается в Герцах (Гц). Поэтому, у нас в розетках частота 50 Гц, в Америке 60 Гц.

Такие генераторы называют трехфазными, так как они имеют три фазы: A, B, C. В англо-язычной литературе можно увидеть обозначение R, S, T либо L1, L2, L3. Точка, где соединяется конец всех обмоток обозначается буквой N (ноль).

Генератор переменного тока

То есть по сути с генератора выходит 4 провода: фазы A,B,С и 0, он же нейтраль N, который соединяет один конец каждой из трех обмоток.

Обмотки генератора переменного тока

При вращении ротора-магнита в каждой обмотке создается электрический ток. Если с помощью осциллографа вывести осциллограммы сразу трех обмоток, то можно увидеть что-то типа этого:

Осциллограммы трехфазного напряжения

Передача электрического тока на дальние расстояния

Итак, электрический ток мы получили. Теперь надо как-то передать его на дальние расстояния, не забывая про закон Джоуля-Ленца: Q=I²Rt . То есть нам надо каким-то чудом уменьшить силу тока, которая будет течь по проводам, так как в основном из-за нее происходят большие потери.

Для этих целей идеально подойдет трансформатор, но не простой, а трехфазный. Здесь используется замечательное свойство трансформатора: если повышаем напряжение, то понижаем силу тока, и наоборот, понижаем напряжение, увеличиваем силу тока. Поэтому, для того, чтобы передать полученную электроэнергию на дальние расстояния, нам нужно увеличить в несколько раз напряжение, тем самым мы в это же число раз уменьшим силу тока. Ниже на рисунке схема передачи электроэнергии от генератора ГЭС и до конечного потребителя, то есть для заводов, для электротранспорта и для нас с вами.

Передача электроэнергии от генератора до конечного потребителя

С ГЭС напряжение повышают до нескольких киловольт, чаще всего до 110 кВ. Все это достигается с помощью трехфазного высоковольтного повышающего трансформатора (2).

Трехфазный высоковольтный трансформатор

Далее высоковольтное напряжение идет по высоковольтной линии (3) и доходит до какого-либо города, либо райцентра.

Высоковольтная линия передачи электроэнергии

В каждом райцентре либо городе есть своя подстанция, где имеется уже свой высоковольтный понижающий трансформатор (4), который преобразует напряжение 110 кВ в 10 кВ, либо в 6 кВ (5).

Почему нельзя было сразу тянуть провода с генератора? Зачем надо было повышать, а потом снова понижать напряжение? Все опять же из за закона Джоуля-Ленца. Так как ГЭС находится на очень большом расстоянии от потребителей электроэнергии, приходится повышать напряжение, чтобы минимизировать потери на нагрев проводов. Как мы уже говорили, трансформатор повышает напряжение, но при этом уменьшает во столько же раз силу тока, поэтому потери в проводах на дальние расстояния сокращаются в разы, исходя из формулы Джоуля-Ленца Q=I²Rt.

Потом уже с подстанции напряжение расходится по трансформаторным “будкам”, которые можно уже заметить в каждом районе.

Трансформатор 6 кВ в 380 В

От этих “будок” выходит после преобразования приблизительно 380 Вольт. Но здесь есть один нюанс. Везде используется три провода, а к нам в дома заходят чаще всего два провода. В чем же дело? А дело как раз в том, что есть такое понятие как линейное и фазное напряжение. Линейное напряжение замеряется между 3 проводами, по которым идут 380 В. Они называются фазами. То есть грубо говоря – это те же самые провода, которые вышли с генератора еще где-нибудь на ГЭС. Но если взять любую из фаз и замерять напряжение относительно нулевого проводника, то есть относительно нуля, то у нас будет фазное напряжение 220 В. Получается, к нам в дом заходит ОДНА фаза и НОЛЬ. Куда деваются другие фазы? Они равномерно распределяются между жильцами дома или вашего района. То есть к вашему соседу может придти другая фаза, но тот же самый ноль.

Трехфазное линия передачи электроэнергии

Напряжение 220 Вольт

Очень много вопросов в рунете именно по напряжению “из розетки”.   Самый часто задаваемый вопрос выглядит так:

– Какой ток в розетке?

Здесь вопрос, конечно же, поставлен неправильно. Током чаще всего называют именно силу тока. Правильнее было бы задать вопрос: “Какое напряжение в розетке?”

У нас в России в домашней сети переменное напряжение с частотой в 50 Герц,  максимальной амплитудой приблизительно в 310 Вольт и действующим напряжением в 220 Вольт. Думаю, это будет самый развернутый ответ.

Итак, теперь давайте разбираться что к чему.

Как  же выглядит этот “ток из розетки” на осциллографе? Ну примерно вот так:

По вертикали у нас одна клеточка равняется 100 Вольтам. Следовательно, максимальная амплитуда Umax будет равна где-то 330 Вольт

амплитудное значение напряжения

По идее должно быть 310 Вольт. Хотя оно и не удивительно. Напряжение в сети редко когда бывает стабильным. Все, конечно же, зависит от потребителей и трансформатора на электростанции, который их питает.

Когда я был еще совсем маленьким, рядом с телевизором у нас стояло очень интересное устройство. На нем была шкала, и мы вечером подкручивали крутилку, чтобы шкала показывала ровно 220 Вольт, иначе телевизор отказывался работать. С возрастом я понял, что это был ручной стабилизатор напряжения, так как именно вечером все соседи начинали “жрать” электричество и поэтому в сети было вольт 190-200. Это уже сейчас во всех телевизорах и других бытовых приборах эти стабилизаторы встроены прямо внутри прибора, и поэтому надобность в стабилизаторах резко отпала.

Что такое фаза и ноль

К вам 220 Вольт приходит по двум проводам. Иногда с ними бывает в связке еще и третий провод желто-зеленого цвета – это земля. Этот провод используется для обеспечения безопасности. В старых домах такого провода нет. Земля в 90% случаев обозначается как желто-зеленый провод. Другие провода могут иметь различную окраску, но чаще всего стараются ноль маркировать синим проводом, а фазу –  ярким цветом. Например, красным.

Обозначение фазы, нуля и земли на проводе

Итак, по одному проводу течет фаза, по другому – ноль. Ноль – это провод для съема электрического тока с фазы. Ноль не представляет опасности для человека, но лучше все-таки не экспериментировать! В фазе напряжение очень быстро изменяется сначала от какого-то максимального значения (для 220 Вольт это значение равняется 310 Вольт), потом падает до нуля, и потом идет в минус и достигает значения в -310 Вольт и потом снова до нуля и снова до 310 Вольт. Итак, за секунду он успевает проделать эту операцию 50 раз, так как генератор на ГЭС, ТЭС или АЭС крутится именно с такой скоростью.

осциллограмма 220 В

Какие процессы происходят на фазе?

В какой-то момент времени фаза бывает больше по напряжению, чем ноль. В какой-то момент времени она становится равна нулю. А в какой-то момент времени становится меньше чем ноль. Или, иначе говоря, ноль становится больше по напряжению, чем фаза). Потом фаза снова становится равна нулю, а потом снова больше нуля и все это повторяется до тех пор, пока работает генератор на электростанции.

Хотите узнать, как все это выглядит на графике? Да пожалуйста 😉

фаза и ноль на осциллограмме

Как я уже сказал, фаза без нуля – ничто! И если даже встать на диэлектрический коврик, то есть полностью изолировать себя от контакта с землей, то можно даже и потрогать фазу без вреда для здоровья. НО! не вздумайте проверять это дома! Так поступают только матерые электрики и у них имеются в наличии эти диэлектрические коврики и другие прибамбасы.

[quads id=1]

Но никогда, слышите, НИКОГДА! не дотрагивайтесь голыми руками сразу до двух проводов, тем более взяв их по одному в руки! Вы будете проводником, соединяющим цепь 220 Вольт. Или попросту говоря, вас ударит электрическим током. Думаю, некоторые до сих пор помнят эти “приятные” ощущения. А как бодрит сразу! Уууухх)))

Напряжение в розетке – это действующее напряжение и вычисляется оно по формуле:

где

U_Д  – это действующее напряжение, В

U_max – максимальное напряжение, В

Следовательно,

что мы и видели на осциллограмме.

Так что знайте, что в электронике и в электрике если вам говорят, что напряжение переменного тока, допустим, 24 Вольта – это действующее напряжение. Максимальным значением переменного напряжения никто не пользуется.

Колебание напряжения в сети (скачки, низкое/высокое напряжение) Интепс

   Для того чтобы разобраться в причинах колебания напряжения в домашней сети, в том числе и при включении нагрузки, с начала надо понять какие процессы на это влияют. Большинство людей, не имеющих глубоких познаний в области электричества, считают, что у них в розетке ровно 220 Вольт и так оно и должно быть, ни меньше, ни больше. Попробуем разобраться во всем этом. Итак, по порядку…
   Предположим, что у нас идеальный источник энергии, внутренним сопротивлением которого можно пренебречь, и к нему напрямую подсоединена нагрузка. Тогда можно смело утверждать, что напряжения на источнике энергии и на нагрузке равны и не меняются при изменении величины нагрузки
 Uип=Uн.
   Но на самом деле, между источником питания (трансформаторной подстанцией) и обычными потребителями электрической энергии большое количество различных элементов, которые участвуют в передаче энергии от источника до потребителя. К ним относятся сами линии электропередач (провода, шины), различные разъединители, автоматические выключатели, предохранители, счетчики и т.д. Все это в сумме создает дополнительную внутреннюю нагрузку в системе передачи электроэнергии, а, как известно, на каждой нагрузке возникает падение напряжения в зависимости от величины этой нагрузки. При отсутствии внутренней нагрузки ток в линии рассчитывался бы по формуле:
Iн=Uип/Rн, где Uип — напряжение источника питания, Rн — сопротивление нагрузки.
Тогда как с внутренней нагрузкой, ток уже рассчитывается по формуле:
Iн=Uип/Rвн+Rн, где Rвн — сопротивление внутренней нагрузки
Отсюда следует, что снижение напряжения ΔUвн на внутренней нагрузке Rвн равно:
ΔUвн=Iн х Rвн
А напряжение на нагрузке Uн рассчитывается по формуле второго закона Кирхгофа:
Uн=Uип-ΔUвн.
Из формулы видно, при подсоединении нагрузки напряжение снижается на величину падения напряжения на внутренней нагрузке передающей линии электропередач. Соответственно, с повышением нагрузки увеличивается и падение напряжения на внутренней нагрузке линии, что и является фактом снижения напряжения на нагрузке.
   Теперь, когда понятно за счет чего происходит изменение напряжения в сети, рассмотрим конкретные причины:

1.    Плохой контакт.
   Эта причина является самой распространенной, поэтому если у вас вдруг начались проблемы с морганием света, особенно при включении какой-либо нагрузки, то в первую очередь необходимо провести профилактические работы по проверке и протяжке всех основных электрических соединений.  Такую работу лучше доверить опытному электрику, т.к. причина может быть как в щите, так и в любой распределительной коробке или в общедомовой линии электропередач. При плохом контакте в соединении увеличивается нагрев контактирующих поверхностей, вследствие этого происходит окисление контакта, что в свою очередь еще хуже влияет на соединение. Это может привести к полной потере контакта (обрыву, разрушению) и даже к возгоранию изоляции проводников. То есть, по сути, плохой контакт не что иное, как дополнительное внутреннее сопротивление в линии, на котором и происходит падение напряжения, отражаясь, например, на мигании света.

2.    Малое сечение электропроводки.
   Данная причина возможна в старых зданиях, где при строительстве было заложено малое сечение электропроводки (толщина) ввиду отсутствия в то время мощных потребителей. И действительно, еще каких-то тридцать лет назад в быту не было ничего мощнее утюга, а сейчас у каждого огромное количество разных электроприборов: стиральные машины, микроволновые печи, духовки, пылесосы, чайники и т.д. При подключении большого числа энергоемких приборов к сети, которая не была рассчитана на большую мощность, также происходит проседание напряжения из-за сопротивления электропроводки. Омическое сопротивление проводника (электропроводки) обратно пропорционально сечению этого провода, соответственно, чем меньше сечение провода, тем больше его сопротивление. Сечение провода и текущий по нему ток можно сравнить с туннелем и идущим по нему человеком. Чем уже туннель, тем сложнее по нему продвигаться, так и току по проводам. Соответственно, чем больше ток нагрузки и меньше сечение проводов, тем больше падение на этих проводах. Такая причина возможна и в случае неправильно выбранного сечения провода при прокладке электропроводки.
   В данной ситуации может помочь только замена электропроводки на провода с большим сечением (рассчитанным под данную нагрузку).

3.    Большое количество потребителей на одной линии.
   Довольно часто можно услышать такие жалобы, что когда сосед пользуется мощной нагрузкой (например – электро сауна, мощный станок), то у другого соседа свет то притухает, то ярко вспыхивает. Стоит понимать, что все потребители (дома) подключены к линии электропередач параллельно, поэтому если кто то из соседей включает мощную нагрузку, то напряжение начинает проседать не только у него, но и у всех, кто подключен к этой линии. Величина изменения напряжения в сети также зависит и от времени суток. Чаще всего колебания напряжения возникают в час пик, когда большая часть потребителей пользуются электроприборами (вечернее время и выходные).

4.    Несимметричная нагрузка.
   В бытовых электросетях, где в основном преобладает однофазная нагрузка (ТВ, ПК, стиральные машины, холодильники и т.д.), энергетикам зачастую сложно распределить равномерно потребителей по всем трем фазам линии электропередач, т.к. они самостоятельны и включаются в разное время. Основной причиной увеличения потерь в данном случае является несимметричная нагрузка, из-за которой сильно возрастают потери в трансформаторе подстанции.
   Устранить причины колебаний напряжения, описанных в пунктах 3 и 4, поможет стабилизатор напряжения переменного тока. При подборе стабилизатора нужно учесть диапазон его входного напряжения, который должен быть шире значения колебаний напряжения в вашей электросети. Мощность выбираемого стабилизатора напряжения всегда лучше рассчитывать с запасом на 25-30%. Подробнее как выбрать стабилизатор здесь: ссылка.

что нужно знать ᐉ читать на Elektro.in.UA

Уровень напряжения считается основным критерием, по которому определяют качество энергоснабжения. Все электрическое оборудование рассчитано на работу в определенных пределах колебания напряжения. За единицу измерения данного показателя принят 1 вольт. На его уровень влияет много факторов, а потому ток в сети переменный, и в случае резкого изменения рабочих параметров, он представляет опасность для электрического оборудования. Чтобы избежать таких проблем, производители часто интегрируют в конструкцию электрического оборудования преобразователи переменного тока, что повышает стоимость техники, но и делает ее более надежной. Также можно использовать стабилизаторы напряжения, способные выпрямлять его во время скачков. Рассмотрим какими бывают параметры сетей.

Какое напряжение в сетях

Как известно, электричество вырабатывается генераторами на электростанциях. До попадания к потребителю на промышленные объекты или в жилые дома, электричество проходит несколько преобразований. От электростанции по энергосистеме оно передается на подстанции. Там, преобразуясь через трансформаторы, передается в жилые дома и другие объекты на щитовые. От щитовых электричество подводится к счетчику в жилых квартирах и только после этого к точкам раздачи и потребления.

На начальном этапе вырабатываемое напряжение достигает 400 тысяч вольт, но в процессе передачи и преобразований потребитель получает стандартное значение этого параметра в зависимости от типа сети. Самое большое распространение получили два стандарта сети:

1. Европейский. Напряжение в таких сетях колеблется в пределах 220-240 вольт с частотой 50 герц. Для потребления электричества оборудование должно быть оснащено вилками типа С — М.

2. Американский. Характеризуется значением 100-127 вольт и частотой 60 герц. Для потребления требуются вилки стандартов А — В.

Большинство стран на планете пользуются такими стандартами. Следовательно, львиная доля выпускаемого электрооборудования адаптирована под эти параметры. В Украине принят европейский стандарт сети с частотой 50 герц. Предусмотрены однофазные и трехфазные линии с напряжением 220 и 380 вольт соответственно. Поэтому в розетках жилых помещений оно составляет 220 вольт, а к производственным или коммерческим объектам чаще всего подключается однофазное и двухфазное напряжение 380 вольт. Возможны отклонения от этих параметров в пределах норм, которые мы рассмотрим ниже.

Какое напряжение в сети считается нормальным

При передаче электричества по энергосистеме напряжение теряется, так как часть энергии уходит на нагрев проводников. Задача регулировки параметров сети заключается в том, чтобы достичь

  стабильных 220 вольт. Это не всегда получается, но практически все электрооборудование выдерживает незначительные отклонения сети от параметров — до 5%. Поэтому нормальным напряжением считается 209-231 вольт. При таких параметрах работа электрооборудования абсолютно безопасна, независимо от продолжительности эксплуатации.

Кроме вышеуказанных условий, нормальным напряжением считается отклонение от общепринятых стандартов на 10%, но на короткий промежуток времени. Такие отклонения возникают в аварийных ситуациях или переключениях, после которых они быстро устраняются. Большинство предлагаемого на рынке оборудования может некоторое время работать при напряжении в пределах 198-242 вольт. При понижении этого значения ниже минимального, эффективность работы оборудования в разы снижается или оно прекращает функционировать. При завышении параметров из строя выходят защитные устройства электроприборов

Как предотвратить скачки напряжения в сети

Автор: Voltmarket

Время прочтения: 5 мин

Скачки напряжения в сети ??? —  необходим стабилизатор напряжения

Функционально любой тип стабилизатора напряжения может обеспечить безопасность Вашим электрическим приборам (при условии соответствия параметров мощности стабилизатора и подключаемого прибора), но все-таки главным вопросом остается качественная стабилизация напряжения в электрической сети.

В Украине стандартом допустимого отклонения напряжения в электрической сети считается  показатель — 220В ±10%. При нормах отклонения качества напряжения в питающей электрической сети, самый обычный (имеется ввиду с минимальным набором функций) стабилизатор напряжения, реагирует на сбои и перепады в диапазоне 150В-260В.

Пару десятков лет назад, применение  стабилизаторов напряжения такой точности было приемлемым, но  в наше время, когда функциональность и уязвимость наших бытовых приборов довольно высока, требования к стабилизации напряжения в электрической сети также пересмотрены.

Почему же приборы стали такими «чувствительными»? Данный факт имеет логическое объяснение — Украинский рынок бытовых приборов просто наводнен продукцией импортного производства, которые «не адаптированы» к нашим электрическим сетям. Зарубежным производителям бытовых приборов (в условиях жесткой конкуренции на рынке) не выгодно обеспечивать свою продукцию  индивидуальной защитой от перегрузок и скачков напряжения в электрический сети, так как это значительно повысит себестоимость выпускаемой продукции и уменьшит спрос на неё. И дело не в том, что зарубежные производители бытовой техники не заботятся о безопасной работе своих приборов, просто во многих странах мира установка квартирного стабилизатора напряжения или стабилизатора напряжения для промышленного оборудования является непременным условием для подключения электрических приборов к питающей сети. К примеру: если сдается жилье в эксплуатацию, то установку стабилизатора напряжения производят в обязательном порядке или если подключается сложное технологическое оборудование, чувствительное даже к самым минимальным скачкам напряжения в сети, то без стабилизатора напряжения не допускается даже пробный пуск в работу.

Как бы ни старались украинские поставщики электрической энергии решить вопрос качества напряжения в электрической сети Украины в глобальном масштабе, и обеспечить необходимый диапазон 220-230В — на данный момент это технически не разрешимо. То средств не хватает, то оборудование устарело, то слишком много потребителей включили свои мощные обогреватели зимой — это лишь некоторые факторы,  которые приводят к нестабильности напряжения в электрической сети.

И если пока не получается решить вопрос стабилизации напряжения в сети, то наверное нам следует перенять опыт у зарубежных соседей, установив стабилизаторы напряжения на всю квартиру или на отдельно взятые («особо нуждающиеся») электрические приборы: газовый котел, компьютер, кондиционер, холодильник…

Многие сомневаются, нужен ли им стабилизатор напряжения, так как ещё не сталкивались лично с данной проблемой, а знакомы с ней только понаслышке. Что бы развеять все сомнения, предлагаем провести Вам опыт, который даст исчерпывающий ответ. Для проведения его понадобится обычный портативный тестер с дисплеем. Подключив его к питающей сети в Вашей квартире, понаблюдайте за цифрами на дисплее. Если данные прибора колеблются в пределах:

• 220-230В — у Вас идеальное напряжение питающей сети;

• 205-235В — такой диапазон подойдет для работы небольших простых электроприборов: электрический чайник, утюг, обогреватель или любой бытовой прибор, в конструкцию которого не входит электродвигатель;

• 195-245В — при таком напряжении в электрической сети,  вы подвергаете риску любые бытовые приборы.

Следует помнить, что производителем электрических приборов гарантируется исправная работа бытовых приборов и электрического оборудования в течение гарантийного срока службы при условии подключения к электрической сети 220-230В. Всяческие отклонения от данного диапазона значительно сокращают срок эксплуатации данного прибора. Довольно часто такая ситуация случается с холодильниками, кондиционерами, газовыми котлами. И если остановка холодильника и кондиционера создаст только неудобства для потребителей, то остановка газового котла может быть приравнена к стихийному бедствию. Ведь в результате выхода из строя  газового котла Вы потратитесь не только на замену дорогостоящей электрической платы, но и (что значительно дороже) будете вынуждены ремонтировать пришедшие в негодность в результате размораживания трубы и радиаторы.

Украинский рынок электротехнической продукции представлен качественными моделями стабилизаторов напряжения от лидеров этой отрасли: ТМ «RUCELF», «ЭЛИМ Украина», «СигмаВольт», «VOLTER», «PHANTOM», «BALANCE», «ЧП ПРОЧАН», «ЭЛЕКТРОСТИЛЬ», «АЛЬТЕРНАТИВА», «УКРТЕХНОЛОГИЯ», «АРИАНА», «LVT».

Приобретайте стабилизатор напряжения только заводского производства, при наличии сертификатов качества и гарантийных обязательств.

В каталоге магазина ВольтМаркет Вы найдете необходимую информацию о видах стабилизаторов, о принципе стабилизации, о производителях и о моделях стабилизаторов.

Если же Вы, на данный момент, не готовы на покупку стабилизатора напряжения, обратите Ваш взор на менее затратную покупку — РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ. Реле контроля напряжения, хоть и не стабилизируют напряжение, подаваемое на ваши электроприборы, но хотябы отключает его, при резких скачках напряжения, что тоже позволит обеспечить защиту ваших электроприборов.

Если у Вас после прочтения данной статьи, возникнут вопросы, то наши менеджеры с удовольствием на них ответят, помогут подобрать параметры стабилизатора напряжения, дадут необходимые рекомендации. Так же, в разделе имеется множество фильтров, которые помогут Вам подобрать стабилизатор напряжения собственноручно, для этого кликните на кнопку ниже:

Ждем Вас в магазине ВольтМаркет!

 

Наши приборы работают за вас!

Испытательная лаборатория
Волгоградского регионального фонда содействия санитарно-эпидемиологическому благополучию населения.
400087, г. Волгоград, ул. Новороссийская, 14б
Аттестат аккредитации: ГСЭН.RU.ЦОА.045.702 от 07.07.2010г.

Влияние измерения напряжения в сети на результаты измерения искусственной освещенности.

Шевченко А.А., Тужилин Д.Ю.

 

В работе лабораторий, занимающихся измерениями физических факторов и гигиенической оценкой условий труда, значительную часть времени занимает измерение и последующая гигиеническая оценка системы освещения. Измерения искусственной освещенности проводятся на всех рабочих местах и зонах, помещениях общественных зданий и др. Основной стандарт, регламентирующий проведение измерения освещенности — ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности». При измерении освещенности от искусственных источников освещения, одним из условий является контроль уровня напряжения на контрольных щитках распределительных сетей освещения. При этом, фиксируются показания в начале и по окончанию измерений, если полученные результаты имеют разницу более 5%, рассчитывается коэффициент для уточнения «фактического» значения освещенности, с учетом типа применяемой лампы.

Еф = E*Uном/(Uном-К(Uном-Uср),

где Е — минимальная, средняя или цилиндрическая освещенность, лк;
Uном — номинальное напряжение в сети, В;
К — коэффициент для различных типов ламп;
Uср — среднее значение напряжения, определяемое по формуле:

Uср=(U1+U2)/2 ,

где U1 – напряжение сети в начале измерения, В;
U2 — напряжение сети в конце измерения, В.

В соответствии с ГОСТ 29322-92 «Стандартные напряжения», в Российской Федерации, номинальное напряжение для трехфазных трехпроводных или четырехпроводных сетей составляет — 230 В, однофазных трехпроводных сетей — 240 В. В точке питания потребителя допускается отклонение 10% от номинального напряжения, таким образом для однофазных сетей нормальный режим работы составляет от 216 до 264 вольт, а для трехфазных сетей от 207 до 253 вольт. В то же время, ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности», требует ввести коэффициент при отклонении от номинального напряжения в 5%.

	Однофазное напряжение			Трёхфазное напряжение
	минимальное	номинальное	максимальное	минимальное	номинальное	максимальное
ГОСТ 29322-92 «Стандартные напряжения»	216	240	264	207	230	253
ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности»	228		252	219		242

Таким образом, ГОСТ 24940-96, предъявляет гораздо более высокие требования к напряжению в сети, в то время как ГОСТ 29322-92 позволяет неопределенно долго обеспечивать потребителей более низким/высоким напряжением.
Если брать существующие офисные и торговые здания, которые во многих городах строятся как можно ближе к центральным районам города, а значит изначально, подключаются к энергодефицитным мощностям распределительных сетей, номинальное напряжение в таких сетях будет приближаться к нижней отметке 10% интервала ГОСТ 29322-92 как при однофазном, так и при трехфазном питании. Современные офисные помещения, как правило, оснащены техникой со значительным энергопотреблением: компьютеры, принтеры и копировальные аппараты, серверы, климатическое оборудование. Учет электроэнергии производится по каждой группе помещений отдельно, поэтому довольно точно можно измерить уровень напряжения на распределительных щитках. Как показывает практика, в современных электросетях, уровень напряжения уже находиться в диапазоне от 5 до 10% от номинального, что соответствует ГОСТ 29322-92 «Стандартные напряжения», но требует ввести коэффициент для пересчета уровня освещенности. По опыту наблюдения за динамикой напряжения в сети одного офисного центра, перед началом рабочего дня напряжение составляет 220-219 вольт, и в течении получаса падает до 210-207 вольт и остается стабильным вплоть до окончания рабочего дня, когда снимается основная нагрузка.
Подавляющее большинство офисных помещений оснащено светильниками с люминесцентными лампами с применением ПРА или ЭмПРА, не корректирующих вольт-амперную характеристику тока ламп при падения питающего напряжения. Таким образом, с учетом современных реалий, введение повышающего коэффициента для измеренного уровня освещенности, автоматически «улучшает» полученные результаты, что приводит к искажению действительности.

Пример корректировки освещенности по номинальному напряжению в сети:
Измерения проводились в темное время суток, только от источников общего освещения, в горизонтальной плоскости, на высоте 0,8 метра от поверхности пола, в соответствии с условной сеткой раздела помещения.

№ п/п	Плоскость и уровень измерения	Система освещения (комбинированная, бщая)	Вид (люминисцентная,накаливания) тип, марка	Уровень освещенности, (лк)
				Измеренный (лк)	С учетом поправочного коэффициента	Норматив (лк)
1	2	3	4	5	6	7
Помещение офиса
1	0,8	общ	люм	212	235	300
2	0,8	общ	люм	218	242	300
3	0,8	общ	люм	209	232	300
4	0,8	общ	люм	297	330	300
5	0,8	общ	люм	201	223	300
6	0,8	общ	люм	141	157	300
7	0,8	общ	люм	210	233	300
8	0,8	общ	люм	361	401	300
9	0,8	общ	люм	280	311	300
10	0,8	общ	люм	365	405	300
11	0,8	общ	люм	431	478	300
12	0,8	общ	люм	387	430	300
13	0,8	общ	люм	372	413	300
14	0,8	общ	люм	218	242	300
15	0,8	общ	люм	193	214	300
16	0,8	общ	люм	324	360	300
17	0,8	общ	люм	370	411	300
18	0,8	общ	люм	387	430	300
19	0,8	общ	люм	382	424	300
20	0,8	общ	люм	361	401	300
21	0,8	общ	люм	221	245	300
22	0,8	общ	люм	198	220	300
23	0,8	общ	люм	344	382	300
24	0,8	общ	люм	375	416	300
25	0,8	общ	люм	412	457	300
26	0,8	общ	люм	403	447	300
27	0,8	общ	люм	419	465	300
28	0,8	общ	люм	213	236	300
29	0,8	общ	люм	201	223	300
30	0,8	общ	люм	278	309	300
31	0,8	общ	люм	288	320	300
32	0,8	общ	люм	299	332	300
33	0,8	общ	люм	195	216	300
34	0,8	общ	люм	355	294	300
35	0,8	общ	люм	364	404	300
36	0,8	общ	люм	364	404	300
37	0,8	общ	люм	117	130	300
38	0,8	общ	люм	197	219	300
39	0,8	общ	люм	211	234	300
40	0,8	общ	люм	178	198	300
Средняя освещенность				289	321	300

Дополнительные данные:
Напряжение сети: U1=207 в начале измерений, U2=207 в конце измерений.

Номинальное напряжение 230 В.
Разница показаний от номинального напряжения сети составляет более 5%

Попроавочный коэффициент равен

К= 1. по ГОСТу для люминесцентных ламп.

Поправочный коэффициент 1,11

Таким образом, применение поправочного коэффициента в некоторых случаях, может искажать реальное состояние условий труда по фактору световая среда.

Предложения по применению корректирующего коэффициента.
1.Перед началом измерений, необходимо узнать тип питающей сети здания, а не этажа: однофазная или трехфазная. Как вариант, здание запитываеться трехфазным током, с номинальным напряжением 230В, но каждый этаж питается одной фазой, следовательно и номинальное напряжение на каждом этаже надо принимать как 230 В. Если электропитание здания производиться однофазным током, то номинальное напряжение принимается как 240В.
2.Определить наличие крупных энергопотребителей, которые могут работать циклично и действительно вызывать колебания в сети.
3.Желательно провести динамическое наблюдение за напряжением в сети в течении одного или нескольких дней.
4.Определить тип пускорегулирующих устройств в светильниках. ЭПРА не чувствительны к колебаниям напряжения в сети и корректировка по напряжению не требуется.
5. Если здание изначально имеет заниженное напряжение в сети, которое больше 5%, но меньше допустимых по ГОСТ 29322-92 «Стандартные напряжения» 10% и остается стабильным на протяжении всего рабочего дня, пересчет освещенности по току не производить.

Перечень используемого оборудования:

Наименование средств измерения	Номер	Свидетельство о проверке		Проверено до	Погрешность средств измерений
		Номер	Дата
ТКА-ПКМ модель 02 Люксметр — Яркомер	026033	Клеймо государственного поверителя	22. 04.2010г.	22.04.2011г.	10%
ТКА-ПКМ модель 08 Люксметр — Пульсметр	081987	Клеймо государственного поверителя	06.11.2009г.	06.11.2010г.	10%
Люксметр-яркомер-пульсметр «Эколайт», с фотоголовкой ФГ-01	00032-10	ФГУ РОСТЕСТ-МОСКВА №448/288960	14. 05.2010г.	14.05.2011г.	10%
Мультиметр цифровой APPA 62Т	9740063	Метрологическая служба ЗАО «ПРИСТ» №09536 Аттестат аккредитации метрологической службы на право поверки средств измерений №1344 от 17 августа 2007г.	12.05.2010г.	12.05.2011г.

Полный список: вилки, розетки и напряжение по странам

Абу-Даби (не страна, а штат (эмират) в Объединенных Арабских Эмиратах)	G	230 В	50 Гц
Афганистан	C / F	220 В	50 Гц
Албания	C / F	230 В	50 Гц
Алжир	C / F	230 В	50 Гц
Американское Самоа	A / B / F / I	120 В	60 Гц
Андорра	C / F	230 В	50 Гц
Ангола	C / F	220 В	50 Гц
Ангилья	A / B	110 В	60 Гц
Антигуа и Барбуда	A / B	230 В	60 Гц
Аргентина	C / I	220 В	50 Гц
Армения	C / F	230 В	50 Гц
Аруба	A / B / F	120 В	60 Гц
Австралия	I	230 В (официально, но на практике часто 240 В)	50 Гц
Австрия	C / F	230 В	50 Гц
Азербайджан	C / F	220 В	50 Гц
Азорские острова	A / B / C / F	230 В	50 Гц
Багамы	A / B	120 В	60 Гц
Бахрейн	G	230 В	50 Гц
Балеарские острова	C / F	230 В	50 Гц
Бангладеш	A / C / D / G	220 В	50 Гц
Барбадос	A / B	115 В	50 Гц
Беларусь	C / F	220 В	50 Гц
Бельгия	C / E	230 В	50 Гц
Белиз	A / B / G	110 В / 220 В	60 Гц
Бенин	C / E	220 В	50 Гц
Бермудские острова	A / B	120 В	60 Гц
Бутан	C / D / G	230 В	50 Гц
Боливия	Кондиционер	230 В	50 Гц
Бонайре	Кондиционер	127 В	50 Гц
Босния и Герцеговина	C / F	230 В	50 Гц
Ботсвана	D / G	230 В	50 Гц
Бразилия	C / N	127 В / 220 В	60 Гц
Британские Виргинские острова	A / B	110 В	60 Гц
Бруней	G	240 В	50 Гц
Болгария	C / F	230 В	50 Гц
Буркина-Фасо	C / E	220 В	50 Гц
Бирма (официально Мьянма)	A / C / D / G / I	230 В	50 Гц
Бурунди	C / E	220 В	50 Гц
Камбоджа	A / C / G	230 В	50 Гц
Камерун	C / E	220 В	50 Гц
Канада	A / B	120 В	60 Гц
Канарские острова	C / E / F	230 В	50 Гц
Кабо-Верде (по-португальски: Кабо-Верде)	C / F	230 В	50 Гц
Каймановы острова	A / B	120 В	60 Гц
Центральноафриканская Республика	C / E	220 В	50 Гц
Чад	C / E / F	220 В	50 Гц
Нормандские острова (Гернси и Джерси)	C / G	230 В	50 Гц
Чили	C / L	220 В	50 Гц
Китай, Народная Республика	A / C / I	220 В	50 Гц
Остров Рождества	I	230 В	50 Гц
Кокосовые острова (Килинг)	I	230 В	50 Гц
Колумбия	A / B	110 В	60 Гц
Коморские острова	C / E	220 В	50 Гц
Конго-Браззавиль (Республика Конго)	C / E	230 В	50 Гц
Конго-Киншаса (Демократическая Республика Конго)	C / E	220 В	50 Гц
Острова Кука	I	240 В	50 Гц
Коста-Рика	A / B	120 В	60 Гц
Кот-д’Ивуар (Кот-д’Ивуар)	C / E	220 В	50 Гц
Хорватия	C / F	230 В	50 Гц
Куба	A / B / C / L	110 В / 220 В	60 Гц
Кюрасао	A / B	127 В	50 Гц
Кипр	G	230 В	50 Гц
Кипр, Север (непризнанное, самопровозглашенное государство)	G	230 В	50 Гц
Чешская Республика (Чехия)	C / E	230 В	50 Гц
Дания	C / E / F / K	230 В	50 Гц
Джибути	C / E	220 В	50 Гц
Доминика	D / G	230 В	50 Гц
Доминиканская Республика	A / B / C	120 В	60 Гц
Дубай (не страна, а государство (эмират) в составе Объединенных Арабских Эмиратов)	G	230 В	50 Гц
Восточный Тимор (Тимор-Лешти)	C / E / F / I	220 В	50 Гц
Эквадор	A / B	120 В	60 Гц
Египет	C / F	220 В	50 Гц
Сальвадор	A / B	120 В	60 Гц
Англия	G	230 В	50 Гц
Экваториальная Гвинея	C / E	220 В	50 Гц
Эритрея	C / L	230 В	50 Гц
Эстония	C / F	230 В	50 Гц
Эфиопия	C / F / G	220 В	50 Гц
Фарерские острова	C / E / F / K	230 В	50 Гц
Фолклендские острова	G	240 В	50 Гц
Фиджи	I	240 В	50 Гц
Финляндия	C / F	230 В	50 Гц
Франция	C / E	230 В	50 Гц
Французская Гвиана (заморский департамент Франции)	C / E	230 В	50 Гц
Французская Полинезия (французская зарубежная совокупность)	C / E	220 В	60 Гц
Габон (Габонская Республика)	C / E	220 В	50 Гц
Гамбия	G	230 В	50 Гц
Сектор Газа (Газа)	C / H	230 В	50 Гц
Грузия	C / F	220 В	50 Гц
Германия	C / F	230 В	50 Гц
Гана	D / G	230 В	50 Гц
Гибралтар	G	230 В	50 Гц
Великобритания (GB)	G	230 В	50 Гц
Греция	C / F	230 В	50 Гц
Гренландия	C / E / F / K	230 В	50 Гц
Гренада	G	230 В	50 Гц
Гваделупа (заморский департамент Франции)	C / E	230 В	50 Гц
Гуам	A / B	110 В	60 Гц
Гватемала	A / B	120 В	60 Гц
Гвинея	C / F	220 В	50 Гц
Гвинея-Бисау	C / E / F	220 В	50 Гц
Гайана	A / B / D / G	120 В / 240 В	60 Гц
Гаити	A / B	110 В	60 Гц
Голландия (официально Нидерланды)	C / F	230 В	50 Гц
Гондурас	A / B	120 В	60 Гц
Гонконг	G	220 В	50 Гц
Венгрия	C / F	230 В	50 Гц
Исландия	C / F	230 В	50 Гц
Индия	C / D / M	230 В	50 Гц
Индонезия	C / F	230 В	50 Гц
Иран	C / F	230 В	50 Гц
Ирак	C / D / G	230 В	50 Гц
Ирландия (Ирландия)	G	230 В	50 Гц
Ирландия, Северная	G	230 В	50 Гц
Остров Мэн	C / G	230 В	50 Гц
Израиль	C / H	230 В	50 Гц
Италия	C / F / L	230 В	50 Гц
Ямайка	A / B	110 В	50 Гц
Япония	A / B	100 В	50 Гц / 60 Гц
Jordan	C / D / F / G / J	230 В	50 Гц
Казахстан	C / F	220 В	50 Гц
Кения	G	240 В	50 Гц
Кирибати	I	240 В	50 Гц
Корея, Северная	C / F	220 В	50 Гц
Корея, Южная	C / F	220 В	60 Гц
Косово	C / F	230 В	50 Гц
Кувейт	G	240 В	50 Гц
Кыргызстан	C / F	220 В	50 Гц
Лаос	A / B / C / E / F	230 В	50 Гц
Латвия	C / F	230 В	50 Гц
Ливан	C / D / G	230 В	50 Гц
Лесото	M	220 В	50 Гц
Либерия	A / B / C / F	120 В / 220 В	60 Гц
Ливия	C / L	230 В	50 Гц
Лихтенштейн	C / J	230 В	50 Гц
Литва	C / F	230 В	50 Гц
Люксембург	C / F	230 В	50 Гц
Макао	G	220 В	50 Гц
Македония, Северная	C / F	230 В	50 Гц
Мадагаскар	C / E	220 В	50 Гц
Мадейра	C / F	230 В	50 Гц
Малави	G	230 В	50 Гц
Малайзия	G	230 В (официально, но на практике часто 240 В)	50 Гц
Мальдивы	C / D / G / L	230 В	50 Гц
Мали	C / E	220 В	50 Гц
Мальта	G	230 В	50 Гц
Маршалловы Острова	A / B	120 В	60 Гц
Мартиника (Французский заморский департамент)	C / E	230 В	50 Гц
Мавритания	C / E / F	220 В	50 Гц
Маврикий	C / G	230 В	50 Гц
Mayotte (Французский заморский департамент)	C / E	230 В	50 Гц
Мексика	A / B	127 В	60 Гц
Микронезия (официально: Федеративные Штаты Микронезии)	A / B	120 В	60 Гц
Молдова	C / F	230 В	50 Гц
Монако	C / E / F	230 В	50 Гц
Монголия	C / F (примечание: большинство розеток в Монголии являются универсальными, которые принимают либо типы A / C, либо типы A / B / C / D / E / F / G / I / O)	230 В	50 Гц
Черногория	C / F	230 В	50 Гц
Монтсеррат	A / B	230 В	60 Гц
Марокко	C / E	220 В	50 Гц
Мозамбик	C / F / M	220 В	50 Гц
Мьянма (бывшая Бирма)	A / C / D / G / I	230 В	50 Гц
Намибия	Д / М	220 В	50 Гц
Науру	I	240 В	50 Гц
Непал	C / D / M	230 В	50 Гц
Нидерланды	C / F	230 В	50 Гц
Новая Каледония (заморское сообщество Франции)	C / E	220 В	50 Гц
Новая Зеландия	I	230 В	50 Гц
Никарагуа	A / B	120 В	60 Гц
Нигер	C / D / E	220 В	50 Гц
Нигерия	D / G	230 В	50 Гц
Ниуэ	I	230 В	50 Гц
Остров Норфолк	I	230 В	50 Гц
Северный Кипр (непризнанное, самопровозглашенное государство)	G	230 В	50 Гц
Северная Корея	C / F	220 В	50 Гц
Северная Македония	C / F	230 В	50 Гц
Северная Ирландия	G	230 В	50 Гц
Норвегия	C / F	230 В	50 Гц
Оман	G	240 В	50 Гц
Пакистан	C / D	230 В	50 Гц
Палау	A / B	120 В	60 Гц
Палестина	C / H	230 В	50 Гц
Панама	A / B	120 В	60 Гц
Папуа-Новая Гвинея	I	240 В	50 Гц
Парагвай	Кондиционер	220 В	50 Гц
Перу	A / B / C	220 В	60 Гц
Филиппины	A / B / C	220 В	60 Гц
Острова Питкэрн	I	230 В	50 Гц
Польша	C / E	230 В	50 Гц
Португалия	C / F	230 В	50 Гц
Пуэрто-Рико	A / B	120 В	60 Гц
Катар	G	240 В	50 Гц
Реюньон (Французский заморский департамент)	C / E	230 В	50 Гц
Румыния	C / F	230 В	50 Гц
Россия (официально Российская Федерация)	C / F	220 В	50 Гц
Руанда	C / E / F / G	230 В	50 Гц
Saba	A / B	110 В	60 Гц
Сен-Бартелеми (французское заморское сообщество, неофициально также именуемое Сен-Барт или Сен-Барт)	C / E	230 В	60 Гц
Остров Святой Елены	G	230 В	50 Гц
Сент-Китс и Невис (официально Федерация Сент-Кристофера и Невиса)	D / G	230 В	60 Гц
Сент-Люсия	G	230 В	50 Гц
Сен-Мартен (французское зарубежье)	C / E	220 В	60 Гц
Сен-Пьер и Микелон (французская зарубежная общность)	C / E	230 В	50 Гц
Сент-Винсент и Гренадины	A / B / G	110 В / 230 В	50 Гц
Самоа	I	230 В	50 Гц
Сан-Марино	C / F / L	230 В	50 Гц
Сан-Томе и Принсипи	C / F	230 В	50 Гц
Саудовская Аравия	G	220 В	60 Гц
Шотландия	G	230 В	50 Гц
Сенегал	C / D / E	230 В	50 Гц
Сербия	C / F	230 В	50 Гц
Сейшельские Острова	G	240 В	50 Гц
Сьерра-Леоне	D / G	230 В	50 Гц
Сингапур	G	230 В	50 Гц
Синт-Эстатиус	A / B / C / F	110 В / 220 В	60 Гц
Синт-Мартен	A / B	110 В	60 Гц
Словакия	C / E	230 В	50 Гц
Словения	C / F	230 В	50 Гц
Соломоновы Острова	G / I	230 В	50 Гц
Сомали	G	220 В	50 Гц
Сомалиленд (непризнанный, самопровозглашенный штат)	G	220 В	50 Гц
Южная Африка	C / M / N	230 В	50 Гц
Южная Корея	C / F	220 В	60 Гц
Южный Судан	C / D	230 В	50 Гц
Испания	C / F	230 В	50 Гц
Шри-Ланка	G	230 В	50 Гц
Судан	C / D	230 В	50 Гц
Суринам (Суринам)	A / B / C / F	127 В / 220 В	60 Гц
Свазиленд	M	230 В	50 Гц
Швеция	C / F	230 В	50 Гц
Швейцария	C / J	230 В	50 Гц
Сирия	C / E / L	220 В	50 Гц
Таити (самый большой остров Французской Полинезии, заморское сообщество Франции)	C / E	220 В	60 Гц
Тайвань	A / B	110 В	60 Гц
Таджикистан	C / F	220 В	50 Гц
Танзания	D / G	230 В	50 Гц
Таиланд	A / B / C / O	230 В	50 Гц
Того	C / E	220 В	50 Гц
Токелау	I	230 В	50 Гц
Тонга	I	240 В	50 Гц
Тринидад и Тобаго	A / B	115 В	60 Гц
Тунис	C / E	230 В	50 Гц
Турция	C / F	230 В	50 Гц
Туркменистан	C / F	220 В	50 Гц
Острова Теркс и Кайкос	A / B	120 В	60 Гц
Тувалу	I	230 В	50 Гц
Уганда	G	240 В	50 Гц
Украина	C / F	230 В	50 Гц
Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ)	G	230 В	50 Гц
Соединенное Королевство (UK)	G	230 В	50 Гц
Соединенные Штаты Америки (США)	A / B	120 В	60 Гц
Виргинские острова США	A / B	110 В	60 Гц
Уругвай	C / F / L	220 В	50 Гц
Узбекистан	C / F	220 В	50 Гц
Вануату	I	230 В	50 Гц
Ватикан	C / F / L	230 В	50 Гц
Венесуэла	A / B	120 В	60 Гц
Вьетнам	A / B / C	220 В	50 Гц
Виргинские острова (Британские)	A / B	110 В	60 Гц
Виргинские острова (США)	A / B	110 В	60 Гц
Уэльс	G	230 В	50 Гц
Уоллис и Футуна (французское зарубежье)	C / E	220 В	50 Гц
Западный берег	C / H	230 В	50 Гц
Западная Сахара	C / E	220 В	50 Гц
Йемен	A / D / G	230 В	50 Гц
Замбия	C / D / G	230 В	50 Гц
Зимбабве	D / G	230 В	50 Гц

Глядя на сетевое напряжение в глаза и выживая

Часто бывает сюрпризом видеть, как другие люди реагируют на электричество в сети, когда они сталкиваются с ним в части оборудования. Как инженеры, которые много лет занимались этим как лично, так и профессионально, легко забыть, что не у всех был такой опыт. С одной стороны, мы морщимся от тех, кто ныряет в воду, не опасаясь последствий, с другой — мы постоянно удивляемся количеству людей, которые относятся к любому предмету с напряжением более нескольких вольт, как если бы он был заражен радиоактивной сибирской язвой и боятся даже думать об открытии.

Недавно мы побеседовали с авторами Hackaday о том, как мы можем подойти к этой теме.Самый простой выход — быть сплошным эльфом и защитником и присоединиться к толпе радиоактивной сибирской язвы. Но мы пришли к выводу, что этот сайт — ресурс для хакеров и производителей. Некоторые из вас собираются приподнять крышку коробок со значительным напряжением, несмотря ни на что, поэтому мы подумали, что поможем вам сделать это безопасно, а не просто прислушиваться к далеким крикам.

Итак, вот первая из серии статей о том, как подойти к электронным устройствам, содержащим высокое напряжение, и как жить, чтобы рассказать историю. Под «высокими напряжениями» мы подразумеваем все, вплоть до напряжений сети, и те, которые напрямую связаны с ними, например выпрямленное постоянное напряжение в несколько сотен вольт, которое вы найдете в импульсном блоке питания.Для многокиловольтного EHT вам придется дождаться следующей статьи, потому что это отдельная тема. Мы упомянем эти более высокие напряжения мимоходом, но их детали лучше оставить коллеге по Hackaday с более соответствующим опытом.

Предупреждение

Самое первое, что необходимо прояснить при написании статьи, подобной этой, — это то, что вы должны игнорировать любые идеи о «безопасных» напряжениях или токах. Хотя история о значительном количестве людей, которые умирают каждый год от облизывания 9-вольтовой батареи, вероятно, является городской легендой, и вам не о чем беспокоиться о низковольтном оборудовании, лучше всего рассматривать и более высоких напряжений как потенциально возможные. опасны и реагируют соответственно.

Если однажды у вас случился скачок напряжения в сети, и это сошло с рук, вам повезло, это не значит, что напряжение безопасное, вы просто играли в русскую рулетку с законом Ома и низкоомным источником высокого напряжения. Ваша бытовая сеть может сбросить изрядное количество тока, которое требуется вашему домашнему отоплению, вашей плите или электрическому чайнику, поэтому, если он найдет путь с низким сопротивлением через вас, у него не будет проблем со сбросом того тока, который закон Ома позволяет ему через это дорожка.Скорее всего, если это случится с вами, путь будет достаточно высоким сопротивлением, что вы получите только очень неприятный толчок и выживете, чтобы рассказать историю, но если это не ваш счастливый день, сопротивление будет достаточно низким, чтобы вы просто собираюсь сидеть на конце, дергаясь, пока не отключат питание, живы вы или нет. Это ужасная правда. Играйте с этим, и вы можете умереть, конец истории. Вы несете ответственность за свою безопасность, и это не шутка. ОК? Теперь за работу!

Верстак

Говоря об оборудовании, работающем от сети, следует начинать с вашей скамейки.Мы понимаем, что вы, вероятно, будете работать за своим кухонным столом или где бы вы ни находились, но лучше начинать такую ​​статью с базового уровня того, что вы действительно должны иметь , когда делаете это. Есть три вещи, которые мы считаем важными в системе электроснабжения на стенде сетевого напряжения. Изолирующий трансформатор для питания объекта, над которым вы работаете, если он нуждается в питании от сети, прерыватель цепи остаточного тока для остальных источников питания и аварийный изолирующий выключатель для всего стендового питания.

Разделительный трансформатор

Изолирующий трансформатор сети. wdwd [GFDL], через Wikimedia Commons Изолирующий трансформатор изолирует сетевое питание от системы заземления. Это не меняет никаких рисков, связанных с сетевым напряжением или другими высокими напряжениями в вашем устройстве, но это действительно обеспечивает вам некоторый уровень защиты, если вы случайно проложите путь к земле от компонента, находящегося под напряжением.

Здесь, вероятно, стоит на минутку объяснить, как работает заземление по отношению к электросети.У вас будет местное заземление в вашем доме, и ваша коммунальная компания подключит нейтральную линию к земле на подстанции, чтобы гарантировать, что линейные напряжения не будут индуцироваться более высоким напряжением по сравнению с их окружением, чем напряжение, которое они должны нести. Между токоведущим и нейтралью может быть 110 В или 230 В, в зависимости от того, где вы живете, но без этого заземления оба этих проводника могут оказаться на тысячи вольт выше, чем их окружение, например, во время грозы.Заземление обеспечивает постоянную связь между напряжением в сети и окружающей средой, например, опорами электросети, деревьями, вашим домом и вами.

Заземление, таким образом, является жизненно важной частью безопасности распределения электроэнергии. Единственная загвоздка с открытым оборудованием на вашем столе заключается в том, что любое заземление становится действительной частью обратной цепи для питания, а поскольку это заземление может проходить через вас, это опасно. Изолирующий трансформатор разрывает эту цепь заземления вашего рабочего места, тем самым устраняя эту конкретную опасность.В результате вы можете безопасно прикоснуться к , к из двух проводов, и, поскольку нет пути к земле, вы не попадете под удар. (Прикосновение к двум проводам замыкает цепь. Вы все равно должны быть осторожны!) Изолирующие трансформаторы также используются для подъема заземления, чтобы вы могли подключить электрическую цепь к осциллографу, даже если черный зажим щупа подключен к заземлению.

Автоматический выключатель остаточного тока

Автоматический выключатель дифференциального тока.Jimbob82 [общественное достояние], через Wikimedia Commons Автоматический выключатель дифференциального тока сравнивает ток, протекающий в проводнике под напряжением, с током, протекающим в нейтрали. В нормальной ситуации эти токи будут идентичны, поскольку ток, протекающий по одному, должен течь обратно по другому. Если они различаются, вероятно, что пропадание тока связано с опасностью или неисправностью и сработал автоматический выключатель. Поэтому, если в вашем теле происходит короткое замыкание на землю, а не на нормальный обратный путь, он обнаруживается и отключается.Важно понимать, что автоматический выключатель дифференциального тока не защитит вас от цепей на другой стороне изолирующего трансформатора, однако он должен обеспечить некоторую защиту для других цепей на вашем стенде. Вы вполне можете обнаружить, что коды проводки в вашей стране означают, что у вас уже есть автоматический выключатель дифференциального тока.

Выключатель аварийной развязки

Аварийный выключатель. Сантери Виинамяки [CC BY 3.0], через Wikimedia Commons Вы будете знакомы с аварийными разъединителями, если работали с большими станками.Большой красный переключатель, позволяющий легко выключить все питание. Возможно, вы захотите ударить его, если что-то выйдет из-под контроля, или кто-то другой может захотеть ударить его, чтобы вы отключили питание, которое поражает вас электрическим током. В любом случае, это очень быстрый способ вручную обезопасить любые источники питания на вашем рабочем месте в случае аварии. Помните ту часть, которую мы упоминали ранее, о том, как сидеть на конце линии и дергаться, пока не отключится питание? Это большой красный переключатель, который позволяет кому-то сделать это за вас.

Инструменты

Маркировка на изоляции отвертки, испытанной на напряжение 1000 В

Разобравшись с верстаком, как насчет ваших инструментов? Скорее всего, у вас уже есть все необходимое в этом отделе, но об этом стоит сказать здесь. Если вы используете инструмент или инструмент на оборудовании, передающем электричество, он должен иметь соответствующие изоляционные свойства для имеющегося напряжения. Возможно, вам пришлось лично испытать пробой изоляции в дешевом испытательном щупе, чтобы по-настоящему понять этот момент.

На рукоятке качественной электротехнической отвертки будет указано номинальное напряжение изоляции, хотя его отсутствие не обязательно является причиной не использовать ее. Многие отвертки имеют первоклассные изолированные ручки, но без номинального напряжения, потому что они продаются для общего назначения, а не для электроники. Когда вы выбираете отвертку или другой инструмент, примите во внимание количество пластика, которое она помещает между вами и металлом, и подбирайте соответственно. Деревянные ручки могут не обеспечивать должной защиты, поэтому следует избегать использования металлических ручек любой ценой.

Номинальные значения категории IEC61010 на мультиметре Agilent. Медведев [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons. Все ваши инструменты, такие как мультиметры, осциллографы и их пробники, будут иметь соответствующий рейтинг безопасности для максимального напряжения, импульсного напряжения и тока. В современном оборудовании это будет обозначаться определенными классами, каждый с соответствующим напряжением, определенным в соответствии с IEC 61010, хотя вы можете найти более старое оборудование с IEC348 или другими национальными стандартами номиналов (Fluke публикует удобный PDF-файл с подробным объяснением этих стандартов, если вы хотите знать более).Эти рейтинги важны для обеспечения вашей безопасности при использовании прибора.

Однако есть загвоздка. В последние годы на рынок появился поток более дешевых инструментов, и было обнаружено, что некоторые производители этих устройств обманным путем выставляют рейтинги IEC 61010 на изделия, которые никоим образом не соответствуют этим стандартам. Здесь, на Hackaday, мы не раз рассказывали истории о хитроумных дешевых мультиметрах и неудачных тестах, но, к сожалению, это широко распространенная проблема.Поэтому имейте это в виду при покупке мультиметра или другого прибора для работы с сетевым напряжением: самого дешевого может быть недостаточно. Мы все использовали счетчики по цене 5/10 долларов с нашими низковольтными аналогами или микроконтроллерами, потому что мигание светодиода на макетной плате вряд ли опасно, однако для более высоких напряжений маркировка класса IEC должна иметь достоверное происхождение. Купите самый дорогой прибор, который вы можете себе позволить, у достойного и уважаемого производителя, это защитит вас и вы получите высококачественный измеритель, который прослужит вам всю жизнь.

Предвидение

До сих пор мы обсуждали ваш стенд и сопутствующее оборудование. Однако мы еще не совсем закончили, потому что есть один последний компонент в обеспечении безопасности вашей скамейки: вы. Если перед вами какое-то оборудование, и вы собираетесь его открыть, наиболее важная часть вашей повседневной жизни связана не с вашим оборудованием, а с тем, как вы к нему подходите.

Задумайтесь на минутку, что вы собираетесь найти в этой коробке? Вам необходимо учитывать, какие напряжения он принимает в качестве источника питания, что он делает с этими напряжениями, где внутри него могут находиться опасные напряжения, и будут ли они доступны после снятия крышки.Важно понимать, что просто потому, что объект не питается от сети, это не означает, что вам больше не нужно учитывать это, например, если вы когда-либо открывали камеру со встроенной вспышкой, вы могли столкнуться с конденсатором с несколькими на нем осталось сто вольт. Где будет высокое напряжение?

Выявлены вероятные опасности, что вы собираетесь с ними делать? Вы просто открываете его из любопытства, собираетесь ли вы работать над цепью высокого напряжения, чтобы починить его, или это излишки, которые вы собираете на запчасти? Если вам просто любопытно или вы просто собираете детали, возможно, вам не придется увеличивать риск, в первую очередь применяя питание, так какие еще риски могут остаться?

После того, как вы установили эти основные правила, вы можете адаптировать свой подход на основе реалистичного ожидания связанного с этим риска. Этот процесс может показаться довольно долгим, но на практике он требует лишь минутного размышления. Бесконечно лучше подумать в этот момент, чем получить неожиданный и, возможно, смертельный удар электрическим током высокого напряжения.

В следующий раз

В следующей части этой статьи мы рассмотрим некоторые из типичных устройств, с которыми вы будете работать, чтобы изучить отдельные опасности и методы, с которыми вы можете столкнуться.

ac — Что делает сетевое напряжение безопасным в домах?

Что делает его безопасным в домах, на предприятиях и в школах: Ничто не делает питание от сети безопасным, кроме строгих рекомендаций по проектированию, установленных различными национальными и международными стандартами.В Соединенных Штатах NEC или Национальный электротехнический кодекс диктует, как в домах должна проводиться проводка и какие устройства разрешено и не разрешено использовать. Он регулирует такие вещи, как прокладка проводки, ее поддержка, согласование, изоляция, допустимые типы проводов для сценария и т. Д.

Для электрического устройства, которым может быть что угодно, от розеточной коробки (коробки, в которую устанавливается розетка) в стене до такого устройства, как телевизор, должно соответствовать различным стандартам. Эти стандарты были разработаны и поддерживаются различными частными и государственными учреждениями, многие из них являются международными, например IEC.Примером в США могут служить лаборатории страховщиков (UL) и Управление охраны труда (OSHA).

Что защищает вас, так это сотрудничество между производителями и различными агентствами. Это гарантирует, что прибор, подключенный к сетевому напряжению, безопасно использовать по назначению.

Где заканчивается безопасное использование: Как только вы начнете работать от сети, например вы инженер, разрабатывающий автономный импульсный источник питания, тогда ВЫ — собственное агентство по безопасности.Вы должны быть осторожны и соблюдать основные меры предосторожности.

Что еще делает его безопасным: Образование. В начале жизни вам говорят не связываться с этим. Не засовывайте вилки или пальцы в розетки, патроны для ламп или тостеры. Этому учат большинство детей в раннем возрасте. Хотя некоторые из нас были немного более любопытными и игнорировали эти учения. Это было больно, но привело нас к фантастическому пути к тому, чтобы заинтересоваться изучением всего этого.

Прерыватели цепи замыкания на землю обычно используются только для цепей, к которым будут подключены устройства во влажных помещениях.Любые розетки возле раковины, например, в ванной или кухне, будут иметь GFCI. Также розетки, расположенные снаружи дома, должны быть защищены от GFCI. Но НЕ ПРИНИМАЙТЕ этого. Мандат GFCI появился недавно, и многие старые дома не нуждались или не беспокоились о модернизации.

Они работают просто путем измерения силы тока обеих ног. Сила тока всегда одинакова на обеих ногах, если только она каким-либо образом не выходит из устройства. GFCI обнаруживает дисбаланс и размыкает автоматический выключатель.

На пользователей, шокированных розетками: Вилки NEMA 5-15 американского типа, как правило, достаточно безопасны, поскольку штыри не контактируют сразу с внутренними контактами.В этот момент зазор обычно слишком мал, чтобы пальцы могли поместиться между лицевой стороной вилки и штырями. Кроме того, если вы заметили, поверхность заглушки довольно большая, что увеличивает расстояние между краем лица и штырями.

Если ваши пальцы пройдут и по горячему, и по нейтральному полю, вы получите шок. Фактически у вас будет два пути для тока: горячий к нейтрали и горячий к земле. Насколько это больно? Зависит от. Вы мокрые или потные? тогда, возможно, это сильно повредит или даже убьет вас.Сухая кожа? Это могло быть быстрое жужжание.

Другие мысли: 120 В или даже 240 В — это не так уж и много, если подумать. Мощность передается с полмиллиона вольт на башни и более. Это локально распределено на опорах 2,4-28,8 кВ, а иногда может достигать 69 кВ. Такое сетевое напряжение — это компромисс между удобством и безопасностью. В крупных коммерческих и промышленных системах обычно используются трехфазные системы 277/480 В. В Канаде было обычным явлением видеть трехфазные системы на 600 В (также называемые системами на 550 В или 575 В, это немного варьировалось).Эти более высокие напряжения были предназначены для подачи большей мощности по проводнику того же размера.

Все, что вам нужно знать о розетках и напряжении в сети в поездках

Конечно, основной проблемой всех этих типов розеток будет их несовместимость с типом вилки, который используют ваши устройства.

Некоторые путешественники решают проблему, приобретая новый адаптер для конкретной страны в каждой новой стране, которую они посещают.Этот тип адаптера обычно принимает только один тип вилки и преобразует ее в другой тип вилки. Проблема с этим подходом заключается в том, что недавно приобретенный адаптер может быстро стать избыточным, особенно если вы относитесь к категории путешественников, которые очень быстро передвигаются, поскольку даже соседние страны часто могут использовать совершенно разные типы розеток.

Такой подход, ориентированный на конкретную страну, также кажется расточительным. Постоянно покупать и выбрасывать адаптеры, которые работают только в 2 или 3 странах, не совсем экономично.Даже если вы не выбрасываете старые адаптеры, у вас останутся дополнительные адаптеры, которые вам не нужны, и это тоже не идеально.

Некоторые отели могут предоставить вам адаптер, но у них не всегда может быть адаптер, который подходит для вашего типа вилки, и вы не всегда можете останавливаться в отеле или гостевом доме, который поддерживает. Тоже вряд ли идеальное решение.

Итак, какое решение лучше? Методом проб и ошибок мы обнаружили, что лучшее решение — носить с собой устройство под названием универсальный дорожный адаптер .
К ним подходят вилки практически любого типа, а также их можно вставлять практически в любые розетки. Большинство из них будут работать в более чем 150 странах мира.

Звучит идеально, правда? Что ж, это так, но вам нужно быть осторожным с тем, какой из них вы выберете. Не все адаптеры для путешествий одинаковы, и некоторые из них более подвержены проблемам, чем другие. Вот некоторые общие проблемы, которым подвержены многие универсальные дорожные адаптеры:

— Некоторые модели могут быть настолько громоздкими, что блокируют соседние розетки или блокируют выключатель питания

— Плохо спроектированные адаптеры плохо подходят для определенных типов розеток или вилок и могут выпадать из стены или устройства могут выпасть из адаптера

— Некоторые адаптеры в активном состоянии имеют очень яркий светодиод, который может отвлекать, если вы пытаетесь заряжать устройства ночью во время сна

— Некоторые могут значительно замедлить зарядку ваших устройств

-Некоторые перестанут работать через несколько недель или месяцев

Имея это в виду и имея буквально тысячи моделей на выбор, может быть головной болью попытаться выяснить, какую из них купить .Мы провели много исследований, чтобы найти для вас лучшее из этого набора.

Узнайте о стандарте напряжения США с Quick220®

Quick 220 ^® Electrical Systems обслуживает вас во время этой чрезвычайной ситуации, связанной с COVID-19.
Мы отвечаем на телефонные звонки и отправляем их с нашего завода в Фениксе, штат Аризона.
Позвоните нам с 8:00 до 16:30 по тихоокеанскому времени с понедельника по пятницу по телефону 1-800-347-0394 или 1-602-938-6057.
Желаем вам благополучного выздоровления.

В Соединенных Штатах и ​​Канаде электричество в большинство домов подается от двухфазной системы. Эта мощность поступает в ваш дом с напряжением около 240 вольт, это напряжение делится на главной панели автоматического выключателя на две половины по 120 вольт. Эти 120-вольтовые половинки проходят через дом к розеткам. Этот уровень 120-вольт обычно обозначается как 110, 115, 120 или 125 вольт. Аналогично, 220, 230, 240 и 250 вольт используются для описания более высокого диапазона напряжения. Этот более высокий диапазон напряжения используется для подачи питания на большие приборы, такие как стиральные машины, сушилки и большие кондиционеры.Купить, почему все разные числа? И как их использовать при обсуждении диапазонов напряжения?

110 и 220 Вольт

1. Обозначения «110 вольт» и «220 вольт» представляют собой устаревшие стандарты, которых больше нет в новом оборудовании. Тем не менее, эта терминология до сих пор знакома многим, поэтому остается в употреблении.

115 и 230 В

2. Термины «115 вольт» и «230 вольт» взяты из стандартов проектирования изделий.Электрические устройства обычно предназначены для работы в этом диапазоне плюс-минус 10 процентов. Это облегчает домовладельцам поиск розетки, которая будет питать их устройство.

120 и 240 В

3. Мощность, подаваемая в ваш дом, составляет 120 или 240 вольт. Это называется «номинальное напряжение». Это означает, что это стандартное напряжение, измеренное на трансформаторе за пределами вашего дома. Номинальное напряжение может варьироваться в пределах плюс-минус 5 процентов от заявленного значения.

125 и 250 Вольт

4. Розетки в вашем доме рассчитаны на максимальное напряжение, ожидаемое в электрической цепи. Они рассчитаны на напряжение до 125 или 250 вольт, в зависимости от номинального напряжения цепи. Таким образом, розетки маркируются на 125 вольт или 250 вольт.

Зачем нужен преобразователь напряжения

Если у вас есть только розетка на 110–120 вольт, но вам нужно питать оборудование, требующее более высокого напряжения, посетите нашу страницу преобразователя напряжения.Там вы найдете портативные преобразователи напряжения, которые упрощают зарядку вашего электромобиля, приводят в действие большие кондиционеры, серверы компьютеров и многое другое. Не тратьте время на попытки найти способ подключить портативное уборочное оборудование, не отключая стиральную машину вашего клиента. Приобретите преобразователь напряжения уже сегодня.

Как определить сетевое напряжение с помощью микроконтроллера? — Умные решения для дома

Самый простой способ обнаружить сетевое электричество с помощью микроконтроллера — это использовать оптрон (оптоизолятор).Он позволяет передавать информацию между двумя гальванически развязанными цепями. На первичной стороне находится ВЫСОКОЕ напряжение: 120/230 переменного тока, а на вторичной стороне — НИЗКОЕ напряжение, например, 3,3 или 5 В. Подключите переменный ток к входу через резистор / с с общим значением прибл. 200 — 300 кОм и не менее 0,5 Вт. Для защиты светодиода оптопары хорошо поставить диод (как на схеме ниже). На выходе обычно есть коллектор и эмиттер (как в классическом биполярном транзисторе). К коллектору подключить VCC через 4.7 — резистор 10 кОм и эмиттер непосредственно на GND. Все! Вы можете безопасно обнаружить высокое напряжение переменного тока с помощью Arduino, ESP8266, ESP32 или любого другого микроконтроллера.

Следующая схема иллюстрирует то, что я написал выше. Это действительно настолько просто!

Для тех, кому этого короткого ответа недостаточно, давайте углубимся!

Внимание!

Электроэнергия опасна для здоровья и жизни! Всякий раз, когда вы что-то с ним делаете, отключайте питание.И прежде чем снова подключиться к сети, трижды убедитесь, что вы, ваше оборудование и все вокруг в безопасности.

Давайте рассмотрим схему, шаг за шагом

Входная цепь

Напряжение сети (120/230 В переменного тока) на осциллографе выглядит так:

Я живу в Европе. Здесь напряжение 230 АС / 50 Гц. В США, например, напряжение составляет 120 переменного тока / 60 Гц. Но в остальном график был бы таким же.

Чтобы безопасно подключить такое высокое напряжение к оптрону, необходимо ограничить ток.Вот почему на схеме есть резистор 300 кОм. Если вы живете в США, вы можете использовать более низкое сопротивление, например 200 кОм.

Важно!

Поскольку напряжение высокое, необходимо учитывать максимальную мощность, излучаемую резистором. Вы можете рассчитать это, используя следующее уравнение:

В моем случае это 0,35 Вт. Хорошо иметь запасной буфер. Поэтому в первом абзаце я написал 0,5 Вт. Но все же знайте, что этот резистор будет теплым.Не закрывайте его маленьким герметичным корпусом, обеспечьте приток воздуха.

Хорошая идея, которую я вам настоятельно рекомендую, — это использовать два или даже три резистора последовательно. Таким образом, мощность распределяется на несколько компонентов вместо одного. Во-вторых, что еще более важно, это максимальное напряжение, которое может выдержать резистор. Для небольших случаев будет легко превышено.

Обновленная схема выглядит так:

Выходная цепь

Вторичная сторона оптопары гальванически отделена от электросети.Туда же можно смело подключать GPIO микроконтроллера.

Вы должны знать, что на выходе нет «хорошего» постоянного напряжения. Вместо этого есть прямоугольная волна.

На графике выше я показал момент включения питания. Желтая диаграмма — это вход для оптопары, а синяя — его выход . Как видите, когда входное напряжение равно нулю, выходное напряжение высокое. В этом случае 5В.

Когда начинает течь переменный ток, напряжение меняется с +325 до -325 В (в моем случае).Если напряжение превышает примерно +1,3 В (прямое напряжение светодиода в оптопаре), он загорается. Вы можете относиться к этому так, как будто вы начинаете подавать напряжение на базу транзистора NPN. Когда используется достаточное напряжение, это действует как короткое замыкание. Выход упадет до уровня GND. Точно так же, когда на базу не подается напряжение, транзистор работает в области отсечки и действует как разомкнутая цепь. Выход подтянут к VCC.

Какие плюсы и минусы у такого вывода?

Это зависит от того, как вы на это смотрите и как хотите использовать. Если вы планируете просто проверить, течет ли ток, вы не можете просто время от времени проверять состояние контакта. Существует высокая вероятность того, что вы попадете «посередине», как если бы в сети не было электричества. Конечно, есть множество способов решить эту проблему в программном обеспечении. Ниже я представлю одно решение. Я использовал его в одном из своих предыдущих проектов, и он очень хорошо работает.

С другой стороны, такой вид вывода имеет значительное преимущество, если вы заботитесь о «обнаружении нулевого пересечения». Я объясню это более подробно в другом посте.Здесь я сделаю небольшое введение.

Обнаружение нулевого пересечения

Обнаружение нулевого пересечения (ZCD) — распространенный метод измерения частоты. Например, вы можете использовать его вместо кварцевого генератора для измерения времени. В конечном итоге частота очень стабильная. Как видно выше, частота составляет ровно 50 Гц.

Еще одна важная причина использовать это — ЭМС (электромагнитная совместимость). Это очень важно, если вы хотите довольно часто включать / выключать высокую нагрузку. E.г., электронагреватель. Дополнительную информацию о EMC можно найти в Википедии.

Я хочу стабильный и плавный выход постоянного тока!

Если вас не интересует обнаружение нулевого перекрестного соединения, и вы хотите в любое время проверить статус GPIO и убедиться, есть ли в сети электричество или нет — следующее обновление схемы для вас.

Как всегда, в мире инженерии есть более одного решения для каждой проблемы. Я познакомлю вас с одним из самых простых. Я разделил эту нить на два этапа: сначала отрежем отрицательную часть входного напряжения, а потом сгладим.

Шаг первый: отсечение отрицательной части синусоиды

Точнее, отрицательную часть не будем вырезать полностью. Превратим его в положительный. Основным недостатком первой схемы является то, что мы используем только половину синусоидального сигнала — только положительную половину. Когда напряжение ниже нуля, светодиод оптопары не загорается. К счастью, есть простые способы исправить это.

Добавим в схему четыре диода (так называемый мост Гретца).Это двухполупериодный выпрямитель.

В этом случае у нас больше нет отрицательного напряжения, т.е. защитный диод (как в первом примере) больше не нужен.

С помощью этого небольшого обновления мы изменили это:

в это:

Альтернативным решением является использование двунаправленной оптопары. Он имеет два светодиода, ведущих в противоположных направлениях. Благодаря этому эффект на вторичной стороне будет очень похож на использование выпрямителя.

На этот раз выходной сигнал выглядит так:

Шаг второй: сглаживание вывода

Давайте сделаем график более плавным. Для этого мы добавим конденсатор между эмиттером и землей. Его мощность не критична. Значения от 2 до 10 мкФ будут правильными в большинстве случаев.

Ниже представлены окончательные версии схем. Оба дадут вам практически одинаковый результат, поэтому выберите, какой из них вам больше нравится.

На осциллографе выходной сигнал не выглядит идеально ровным, но колебания не превышают 500 мВ.Для каждого микроконтроллера напряжение будет достаточно сглаженным.

Программное обеспечение

В простейшем варианте схемы (тот, который я показал в самом начале) периодически проверять статус GPIO — плохая идея. Есть большая вероятность, что вы его проверите, когда статус показывает: «нет напряжения». Поэтому лучшим решением будет использование внешних прерываний. В настоящее время это умеют все микроконтроллеры. Я не хотел бы вдаваться в подробности реализации, потому что это зависит от используемого вами uC.Вы должны заглянуть в таблицу, чтобы убедиться, что все будет объяснено.

В той версии, в которой мы использовали выпрямитель, все намного проще. Вы можете проверить статус контакта в любое время и узнать, присутствует ли VAC или нет.

Резюме

Из этой статьи вы узнали, как безопасно обнаружить электричество в сети, используя простую схему. Как видите, вам не нужны сложные и дорогие микросхемы или интегральные схемы, чтобы понять, какая вам нужна докторская степень.D. в электронике 🙂 Самая обычная оптопара, несколько резисторов, диод и конденсатор делают свое дело.

Я представил вам только один возможный путь. Как всегда, есть много других решений этой проблемы. Они лучше, хуже, проще и сложнее, но я сосредоточился на том, который я использую, и с чистой совестью могу порекомендовать его вам. Надеюсь, это будет вам полезно.

Приветствую!

Статьи по теме

Как работает реле? — Полное иллюстрированное руководство

Реле (ЭМИ или электромагнитное реле) представляет собой электромеханический компонент…

Солнечные панели для проектов DIY — полное руководство

Бесплатная энергия солнца — звучит здорово, правда? Это…

Как работает гибридное реле? — Полное иллюстрированное руководство

Гибридное реле представляет собой комбинацию электромеханического и полупроводникового…

Обнаружение напряжения / тока в сети | Hackaday.

io

Обоснование моего проекта:

Колодец глубиной 600 футов обеспечивает мой дом водой. Колодец производит всего 8 галлонов в час. Поэтому у меня также есть цистерна на 1700 галлонов для хранения воды, прежде чем она будет закачана в дом для использования. Существует поплавковый клапан, который включает глубинный насос, когда уровень в цистерне опускается до определенного уровня ниже полного, и выключает глубокий скважинный насос, когда он снова заполняется. Насос представляет собой асинхронный двигатель мощностью 250 В переменного тока.

Мой проект — следить за состоянием бачка, чтобы убедиться, что он не иссяк.Я подумал, что самый простой способ сделать это — следить за тем, как часто и как долго работает глубинный насос. Я предположил, что простое обнаружение напряжения, приложенного к двигателю, будет хорошим индикатором этого, поэтому я приступил к разработке схемы для обнаружения сигнала 250 В переменного тока и представления Raspberry Pi как логического уровня GPIO.

Требования к конструкции:

1. Безопасность: гальваническая развязка 2500-3500В между цепью двигателя и цепью RPi.
2. Cool Operation: малое рассеивание мощности…
3.Простой двухпроводной интерфейс: сигнал GND и GPIO на RPi. Сигнал источника питания не требуется.
4. Небольшие габариты — он должен помещаться в коробку колодезного «помпа-спасателя», которая крепится на стене гаража, и это будет не единственная схема в коробке.

Последствия отказов компонентов:

Эти цепи следует оценить на предмет последствий отказа, чтобы увидеть, что плохого происходит, когда компоненты выходят из строя. Я исследовал, как и почему выходят из строя электронные компоненты. Вот кое-что из того, что я нашел:

[1] Данные о режиме отказа были взяты из комбинации рекомендаций производителя резисторов, MIL-HDBK-978, «Руководство по применению запчастей NASA», 1991; MIL-HDBK-338, «Справочник по проектированию надежности электронных устройств», 1994; «Набор инструментов надежности: издание коммерческой практики», Центр анализа надежности (RAC), 1998 г . ; и «Анализ характера, последствий и критичности отказов (FMECA)», RAC, 1993.

[2] Данные о режиме отказа были взяты из комбинации MIL-HDBK-978, «Руководство NASA Parts Application Handbook», 1991; MIL-HDBK-338, «Справочник по проектированию надежности электронных устройств», 1994; «Инструментарий надежности: издание коммерческой практики», Центр анализа надежности (RAC), 1998 г .; и «Анализ характера, последствий и критичности отказов (FMECA)», RAC, 1993.

Конденсаторы обычно выходят из строя при коротком замыкании. Пленочные резисторы, скорее всего, выходят из строя из-за разомкнутой цепи, но могут выходить из строя так же часто при изменении параметра и только в 5% случаев.

Оценки компонентов:

Используйте только компоненты, рассчитанные на то, чтобы выдерживать электрическую среду, которой они подвергаются. В рекомендациях по проектированию для обеспечения надежности рекомендуется снизить номинальные характеристики резисторов до 60% от максимальных рабочих ограничений по напряжению и рассеиваемой мощности. Это было для меня откровением. Это серьезная проблема, и отказ может вызвать пожар или другую серьезную проблему, которая подвергнет опасности жителей дома. Это дает повод людям, которые говорят: «Не играйте с сетью.«

Это схема, которую я изначально реализовал:

Vishay имеет удобный лист данных, который охватывает несколько универсальных транзисторных выходных оптоволокон — вы можете найти его здесь. В техническом паспорте указаны передаточные характеристики ответвителя с прямым током IF через входной светодиод @ 10 мА. Это проблема. Если входные резисторы должны генерировать 10 мА при 125 В переменного тока, то они должны быть рассчитаны на 2 Вт!

Чтобы увеличить R1 и R2, оптоизолятор должен работать при более низких токах.Я выбрал 4N37, потому что его минимальный коэффициент передачи тока (CTR) составляет 100%. Нагрузочного резистора в схеме нет — он обеспечивается RPi. Подтягивающий резистор GPIO составляет минимум 50 кОм. Следовательно, 4N37 должен потреблять 3,3 В / 50 кОм = 66 мкА макс.