Уровни напряжения

ГОСТ 29322-92. Стандартные напряжения

Из всех бывших республик СССР к стандарту «230В» перешли Россия, Украина, страны Балтии.

При этом следует понимать, что электрическое оборудование, выпускаемое в России и для России должно нормально работать и при напряжении 220В, и при напряжении 230В. Для приборов, как правило, закладывается диапазон по напряжению от -15 % до +10 % от номинального.

География стран со стандартными напряжениями: 100В, 110В, 115В, 120В, 127В, 220В, 230В, 240В

В разных странах мира приняты различные стандарты сетевого напряжения. Можно встретить следующие стандарты: — 100В в Японии, — 110В в Ямайке, Гаити, Гондурасе, Кубе,— 115В в Барбадосе, Сальвадоре,Тринидаде,— 120В в США, Канаде, Венесуэле, Эквадоре— 127В в Бонайре, Мексике, — 220В во многих странах Азии и Африки,— 230В во многих странах Европы и части стран Азии,— 240В в Афганистане, Гайане, Гибралтаре, Катаре, Кении, Кувейте, Ливане, Нигерии, Фиджи

География стран, в которых приняты напряжения 220В и 230В

Наибольшее распространение получили стандарты 220В и 230В, эти стандарты приняты более чем в 150 странах мира.

На практике конечно напряжение в сети постоянно изменяется и зависит от многих факторов. Часто допустимый диапазон напряжений указывается на тыльной стороне изделия или на электрической вилке прибора. Наиболее требовательны к качеству электропитания приборы, имеющие электродвигатели (холодильники, кондиционеры, стиральные машины, котлы отопления, насосы).Ясно, что для любых приборов, используемых в России и напряжение 220В и напряжение 230В является хорошим.

Какие бывают отклонения в качестве электроэнергииХорошо известно, что в наших сетях часто бывают значительные отклонения от стандартов качества электроэнергии. И напряжение может быть значительно ниже 220В или значительно выше 230В. Причины этого явления тоже известны: старение действующих электрических сетей, плохое обслуживание сетей, высокий износ сетевого оборудования, ошибки в планирование сетей, большой рост потребления электроэнергии. К проблемам в сетях можно отнести: низкое и пониженное напряжение, высокое и повышенное напряжение, скачки напряжения. провалы напряжения, перенапряжение, изменение частоты тока.

Решение вопроса – есть! И каждый любитель загородной жизни вправе обеспечить себя стабильным напряжением при помощи нашего оборудования. Ждем Ваши вопросы и комментарии на эл. почту [email protected]

5 причин купить стабилизатор у нас

городской комфорт у вас за городом, благодаря стабильной работе всей электротехники
консультацию наших профессиональных инженеров по решению конкретно ваших проблем
гарантия на наше оборудование 3 (три!) года
бесплатно привезти прямо к вам в черте города
монтаж оборудования профессиональным инженером-электриком

Основные виды электроустановок

Существует 5 основных видов самых распространенных электроустановок:

Силовые установки, оборудование, предназначенное для промышленного назначения. Электроустановки предназначены для компрессорных, вентиляционных, насосных агрегатов и других целей, отличаются постоянством токов нагрузки в самых широких пределах величины мощности. Эти установки отличаются симметричной нагрузкой и равномерно распределенной по всем фазам. Категория надежности этого типа электроустановок – 1.
Установки для преобразования тока переменного в постоянный ток, от частоты, числа фаз, величин напряжения, и для инвертирования. Категория надежности, в основном из недоотпуска энергии относит электроустановки к II категории.
Установки для электротермических операций: дугового действия, индукционного, диэлектрического нагрева, электронно-лучевого и других видов нагрева. Электротермические установки всех видов, за исключением дуговых печей относятся к категории – 2. Дуговые печи относят к категории надежности электропитания — 1.
Установки, применяемые для электросварочных работ. Нагрузка этого вида установок носит неравномерный график, по надежности питания принадлежит к 3 категории надежности.
Электроосветительные установки имеют однофазную нагрузку. Симметричность распределения нагрузки (несимметрия от 5 до 10%) достигается при использовании незначительной мощности электроосветительных приборов, путем равномерного распределения по фазам.

Зачем повышать номинал напряжения

В разделе о двухполюсных автоматах дан краткий экскурс в развитие цепей передачи. Показано, что вольтаж постоянно стремились повысить. Это требуется для обеспечения приемлемого КПД, который сегодня не опускается ниже 90%. Объясняется это через закон Ома для участка цепи:

При прохождении тока по линии теряется энергия.
Это происходит согласно закону Джоуля-Ленца.
Величина потерь определяется током.

Согласно закону Ома эти величины, включая напряжение, связаны. Чем больше напряжение, тем меньше ток при аналогичной переданной мощности. Следовательно, пониже и потери. Получается, при передаче энергии на большие расстояния сечение провода требуется повышать, как и номинальное напряжение. Уже в 1923 году по линии пропускали 220 кВ. Все 20-е немецкая компания RWE AG строила такие трассы. Одна пересекает Рейн, переброшенная через два пилона высотой 138 метров в районе Фёрде. С 20-х годов необходимость располагать предприятия рядом с электростанциями отпала окончательно.

Параллельно шёл процесс электрификации США. Первая ГЭС на Ниагаре построена ещё в 90-х годах XIX века, не трёхфазная. Система Николы Теслы состояла из 4-х проводов и легко могла быть переоборудована. За описанными событиями номиналы напряжений линий передач росли:

Германская линия в Роммерскирхене оказалась первой на номинальное напряжение 380 кВ. Одновременно аналогичная трасса, проложенная через Мессинский пролив, введена в эксплуатацию в Италии.
США, СССР и Канада одновременно вводят в эксплуатацию линии номинальным напряжением 750 кВ в 1967 году.
В 1982 году самая высоковольтная линия введена между Электросталью и Экибастузом. Три фазы переменного тока номинальным напряжением 1,2 МВ.
В 1999 году Япония строит линию Кита-Иваки номинальным напряжением 1 МВ.

С начала XXI века за постройку высоковольтных линий взялся Китай.

Классификация электрических сетей по величине напряжения

По напряжению электрические сети делят классически на два вида – до 1000 В и выше 1000 В. Для избегания путаниц и удобства эксплуатации серийных электротехнических изделий в установках переменного тока приняты следующие стандарты напряжений:

До 1000 В – 127 В, 220 В, 380 В, 660 В;
Выше 1000 В – 3 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ, 110 кВ, 150 кВ, 220 кВ, 330 кВ, 500 кВ, 750 кВ;

По условиям нормальной эксплуатации электроприемники, в зависимости от назначения, допускают строго ограниченные отклонения напряжения от его номинального значения. Для поддержания напряжений на заданном уровне нужно компенсировать его потерю в трансформаторах. Именно для этой цели номинальные напряжения генераторов, а также вторичных обмоток трансформаторов имеют номиналы на 5% больше чем электроприемники.

Для сетей местного освещения могут применять малые напряжения, а именно 12 В, 24 В, 36 В.

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (ОАО «ВНИИС»);
ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии;

ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 сентября 2014 г. N 70-П).

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Казахстан	KZ	Госстандарт Республики Казахстан
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Молдова	MD	Молдова-Стандарт
Россия	RU	Росстандарт
Украина	UA	Госпотребстандарт Украины

Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 ноября 2014 г. N 1745-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 29322-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 октября 2015 г.;
Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту IEC 60038:2009 IEC standard voltages (Напряжения стандартные). При этом дополнительные и измененные положения, учитывающие потребности национальной экономики указанных выше государств, выделены в тексте курсивом, а также вертикальной линией, расположенной на полях этого текста.
Международный стандарт разработан Международной электротехнической комиссией (IEC).
ВЗАМЕН ГОСТ 29322-92
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет.

Максимальное отклонение напряжения в электросети

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

Что влияет на сетевое колебание поставки энергии и потери напряжения:

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

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

Выбор номинальных напряжений при проектировании электрических сетей

Экономические факторы являются первопричиной того, что выбор номинальных напряжений при проектировании электрических сетей происходит на самом начальном этапе.

При усилении номинального напряжения сети (Uном) фундаментальные расходы на ее обустройство (стоимость подстанций также учитывается) повышаются. При этом из-за уменьшения энергетических утрат снижаются годовые издержки на эксплуатацию. Для решения вопроса с напряжением нужно выполнить технико-экономическое сопоставление колебаний сети при разных напряжениях.

Подробнее о проектировании инженерных сетей — в этом разделе. Строительство электрических сетей — здесь.

Как изменение повлияло на ресурс бытовых электроприборов

После нескольких лет эксплуатации можно сделать некоторые выводы о влиянии “нового электричества” на бытовые электроприборы, основанные на практическом опыте.

Холодильник

На шильдике, который находится внутри, внизу, слева, есть указание 220–240 вольт переменного тока, частотой 50 Гц. Что это значит? Диапазон номинальных напряжений. Если применить допустимое отклонение 10%, для нижнего значения со знаком минус, а для верхнего со знаком плюс, то получим коридор, ограниченный 198–264 вольтами. Как видите, он вполне укладывается в диапазон, предусмотренный стандартом.

Впрочем, для того кто знает об особенностях асинхронных электродвигателей, в это нет ничего удивительного.

Водонагреватель, электроплита

В моём случае, в руководствах по эксплуатации указывается номинальное значение 220 В и только для водонагревателя допуск ±10%.

Пониженное напряжение для бытовой техники, в которой используются ТЭНы, вообще, не страшно. ТЭН будет медленнее нагреваться, только и всего. Верхний предел зависит от максимальной температуры нагрева спирали, которая, в свою очередь, зависит от длины проволоки нихрома, её сечения и ещё много отчего.

Стиральная машина

Порогом нижнего предела для стиральных машин считается 190 В. При падении ниже этого порога автоматика в лучшем случае отключит привода или зависнет.

Телевизоры, компьютер

На шильдеке пишут разное: AC 230 V, 220 – 230 В, а на телевизоре (Samsug), даже так 100 – 240 В, но если кто-то сталкивался с импульсными блоками питания которыми оснащена современная аппаратура, тот знает, что перепады напряжения даже более значительные чем предусмотренные стандартом, для импульсников не проблема.

Проблема в выходной мощности, но это совсем другая история.

Приборы освещения

Единственно действительно уязвимыми для 230 вольт оказались приборы освещения. Причём все: лампы накаливания, лампы КЛЛ и драйвера светодиодов.

Видимо, в понимании производителей приборов освещения, обозначение 220–240 не означает диапазон номинальных значений, а их предел. В самом деле, что будет делать производитель, если каждая лампочка, им произведенная, будет светить 5–10 лет.

Нормы напряжения в электросети по ГОСТу

В нормативном документе определено несколько показателей, позволяющих характеризовать качество электроэнергии в точках присоединения (ввод в сети потребителей). Перечислим наиболее значимые параметры и приведем допустимые диапазоны отклонений для каждого из них:

Для установившегося отклонения напряжения не более 5,0% от номинала (допустимая норма) при длительном временном промежутке и до 10% для краткосрочной аномалии (предельно допустимая норма). Заметим, что данные показатели должны быть прописаны в договоре о предоставлении услуг, при этом указанные нормы должны отвечать действующим нормам. Например, для бытовых сетей (220 В) быть в пределах 198,0-220,0 В, а для трехфазных (0,40 кВ) – не менее 360,0 В и не более 440 Вольт.
Перепады напряжения, такие отклонения характеризуются амплитудой, длительностью и частотой интервалов. Нормально допустимый размах амплитуды не должен превышать 10,0% от нормы. К перепадам также относят дозу фликера (мерцание света в следствии перепадов напряжения, вызывают усталость), это параметр измеряется специальным прибором (фликометром). Допустимая краткосрочная доза – 1,38, длительная – 1.
Пример устоявшегося отклонения и колебания напряжения
Броски и провалы. К первым относятся краткосрочные увеличения амплитуды напряжения, превышающие 1,10 номинала. Под вторым явлением подразумевается уменьшение амплитуды на величину более 0,9 от нормы, с последующим возвращением к нормальным параметрам. Ввиду особенностей природы процессов данные отклонения не нормируются. При частом проявлении рекомендуется установить ограничитель напряжения (для защиты от бросков) и ИБП (при частых провалах).
Перенапряжение электрической сети, под данным определением подразумевается превышение номинала на величину более 10% длящееся свыше 10-ти миллисекунд.
Примеры перенапряжения и провала (А), бросков (В)
Несимметрия напряжения. Допустимое отклонение коэффициента несимметрии от нормы – 2,0%, предельное – 4,0%.
Несинусоидальность напряжения. Определяется путем расчета коэффициента искажения, после чего полученное значение сравнивают с нормативными значениями.
Пример нарушения синусоидальности напряжения
Отклонения частоты. Согласно действующим требованиям нормально допустимое отклонение этого параметра 0,20 Гц, предельно допустимое – 0,40 Гц.

Полные нормы напряжение в электросети: ГОСТ

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

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

К чему привело изменение стандарта:

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

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

Что представляет собой электроустановка

Электроустановка – это группа электрического оборудования, которое взаимосвязано между собой и расположено на одной территории или площади. Электроустановкой по праву можно считать разного рода оборудование и инструменты, линии и машины при помощи которых выполняются такие виды операций:

Преобразование;
Трансформация;
Распределение;
Преобразование и пр.

С участием разного рода электрического оборудования и инструментов происходит преобразование одного вида электрической энергии в другую. Их функционирование невозможно без участия электрической энергии, которая подается в результате действия коммутационной аппаратуры.

Область применения

Настоящий стандарт распространяется:

на электрические системы переменного тока номинальным напряжением более 100 В и стандартной частотой 50 Гц или 60 Гц, используемые для передачи, распределения и потребления электроэнергии, и электрооборудование, применяемое в таких системах;
на тяговые системы переменного и постоянного тока;
на электрооборудование переменного тока с номинальным напряжением менее 120 В и частотой (как правило, но не только) 50 или 60 Гц, электрооборудование постоянного тока с номинальным напряжением менее 750 В. К такому оборудованию относятся батареи (из элементов или аккумуляторов), другие источники питания переменного или постоянного тока, электрическое оборудование (включая промышленное и коммуникационное) и бытовые электроприборы.

Настоящий стандарт не распространяется на напряжения, используемые для получения и передачи сигналов или при измерениях. Стандарт не распространяется на стандартные напряжения компонентов или частей, применяемых в электрических устройствах или электрооборудовании.

Настоящий стандарт устанавливает значения стандартного напряжения, которые предназначены для применения в качестве:

предпочтительных значений для номинального напряжения электрических систем питания;
эталонных значений для электрооборудования и проектируемых электрических систем.

Примечания

Две главные причины привели к значениям, установленным в настоящем стандарте:
- значения номинального напряжения (или наивысшего напряжения для электрооборудования), установленные в настоящем стандарте, главным образом основаны на историческом развитии электрических систем питания во всем мире, так как эти значения оказалось наиболее распространенными и получили всемирное признание;
диапазоны напряжений, указанные в настоящем стандарте, были признаны самыми подходящими в качестве основы для разработки и испытания электрического оборудования и систем.
Однако определение надлежащих значений для испытаний, условий испытаний и критериев приемки является задачей систем стандартов и стандартов на изделия.

В чем состоит отличие ампер и киловатт

Фундаментальное отличие между единицами измерения параметров электрической сети, которые вынесены в заголовок этого раздела, состоит в том, что они представляют собой численную меру различных физических величин.

В данном случае:

амперы (сокращение А) показывают силу тока;
ватты и киловатты (сокращение Вт и кВт, соответственно) характеризуют активную (фактически полезную) мощность.

На практике используется также расширенное описание мощности с измерением ее в вольт-амперах и, соответственно киловольт-амперы, которые кратко обозначаются как ВА и кВА.

Они, в отличие от Вт и кВт, которыми описывается активная мощность, указывают на полную мощность.

В цепях постоянного тока полная и активная мощности совпадают. Аналогично, в сети переменного тока при небольшой мощности нагрузки на инженерном уровне строгости можно не учитывать различие между Вт (кВт) и ВА (кВА), т.е. работать только с двумя первыми единицами.

Для таких цепей действует следующее простое соотношение:

W = U*I, (1)

где W – (активная) мощность, задаваемая в Вт, U –напряжение, указываемое в вольтах, I – сила тока, измеряемая в амперах.

При увеличении мощности нагрузки до уровня тысяча ватт и выше для постоянного тока соотношение (1) не меняется, а для переменного тока его целесообразно записать как:

W = U*I*cosφ, (2)

где cosφ – так называемый коэффициент мощности ли просто “косинус фи”, показывающий эффективность преобразования электрического тока в активную мощность.

По физическому смыслу φ представляет собой угол между векторами переменного тока и напряжения или угол фазового сдвига между напряжением и током.

Хорошим критерием необходимость учета данной особенности являются те случаи, когда в паспортных данных и/или на корпусных табличках-шильдиках электроприборов, преимущественно мощных, потреблением более 1 кВт, вместо кВт указывают ВА или кВА.

Обычно для бытовых электрических устройств с мощными электродвигателями (стиральные и посудомоечные машины, насосы и аналогичные им) можно положить cosφ = 0,85.

Это означает, что 85% потребляемой энергии является полезной, а 15% образует так называемую реактивную мощность, которая непрерывно переходит из сети в нагрузку и обратно до тех пор, пока в процессе этих переходов она не рассеется в виде тепла.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Как штробить стены под проводку – все способы и применяемые инструменты

При этом сама сеть должна быть рассчитана именно на полную мощность, а не на полезную. Для указания этого факта ее указывают не в ваттах, а в вольт-амперах.

Как единица измерения ватт (воль-ампер) иногда оказывается слишком маленьким, что приводит к сложным для визуального восприятия числам с большим количеством знаков. С учетом этой особенности в ряде случаев мощность указывают в киловаттах и киловольт-амперах.

Для этих единиц справедливо:

1000 Вт = 1 кВт и 1000 ВА = 1кВА. (3).

Последствия отклонения от стандартов

Отклонение от номинальных напряжений может вызвать много нежелательных последствий, начиная от сбоев в работе бытовой техники и заканчивая нарушениями производственных техпроцессов и созданием аварийных ситуаций. Приведем несколько примеров:

Долгосрочные отклонения напряжения сверх установленной нормы приводят к снижению срока эксплуатации электрооборудования.
Броски с большой вероятностью могут вывести из строя электронные приборы и другую технику, подключенную к сети.
При провалах происходят сбои в работе вычислительных мощностей, что увеличивает риски потери информации.
Перекос фаз приводит к критическому повышению напряжения, что вызовет, в лучшем случае, срабатывание защиты в оборудовании, а в худшем – полностью выведет его из строя.
Изменение частоты моментально отразится на скорости вращения асинхронных двигателей, а также приведет к снижению активной мощности. Помимо отклонения приведут к изменению ЭДС генераторов, что вызовет лавинный процесс.

Мы привели только несколько примеров, но и их вполне достаточно, чтобы стало понятно насколько важно придерживаться норм, указанных в настоящих стандартах и ПУЭ. МКС 29.020ОКП 01 1000

МКС 29.020ОКП 01 1000

Дата введения 1993-01-01

1. ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 117 «Энергоснабжение»

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 26.03.92 N 265

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 2005 г.

Настоящий стандарт распространяется на:

— системы электропередачи, распределительные сети и системы электроснабжения потребителей переменного тока, в которых используют стандартные частоты 50 или 60 Гц при номинальном напряжении, превышающем 100 В, а также оборудование, работающее в этих системах;

— тяговые сети переменного и постоянного тока;

— оборудование постоянного тока с номинальным напряжением ниже 750 В и переменного тока номинальным напряжением ниже 120 В и частотой (как правило, но не только) 50 или 60 Гц. К такому оборудованию относятся батареи первичных или вторичных элементов питания, другие источники электропитания переменного или постоянного тока, электрооборудование (включая промышленные установки и средства телекоммуникации), различные электроприборы и устройства.

Стандарт не распространяется на напряжения измерительных цепей, систем передачи сигналов, а также на напряжения отдельных узлов и элементов, входящих в состав электрооборудования.

Значения напряжений переменного тока, приведенные в настоящем стандарте, являются эффективными значениями.

Настоящий стандарт применяется в комплексе с ГОСТ 721, ГОСТ 21128, ГОСТ 23366 и ГОСТ 6962.

Термины, используемые в стандарте, и их пояснения приведены в приложении.

Полужирным шрифтом выделены требования, отражающие потребности народного хозяйства.