4.2. Длительные конфигурации черт напряжения
4.2.1. Отклонение частоты
Показателем КЭ, относящимся к частоте, является отклонение значения основной частоты напряжения электропитания от номинального значения ∆f, Гц
где fm – значение основной частоты напряжения электропитания, Гц, измеренное в интервале времени 10 с в согласовании с требованиями ГОСТ 30804.4.30, подраздел 5.1;
fnom – номинальное значение частоты напряжения электропитания, Гц.
Номинальное значение частоты напряжения электропитания в электрической сети равно 50 Гц.
Для обозначенного показателя КЭ установлены следующие нормы:
– отклонение частоты в синхронизированных системах электроснабжения не должно превосходить +/– 0,2 Гц в течение 95% времени интервала в одну неделю и +/– 0,4 Гц в течение 100% времени интервала в одну неделю;
– отклонение частоты в изолированных системах электроснабжения с автономными генераторными установками, не присоединенных к синхронизированным системам передачи электроэнергии, не должно превосходить +/– 1 Гц в течение 95% времени интервала в одну неделю и +/– 5 Гц в течение 100% времени интервала в одну неделю.
При оценке соответствия электроэнергии нормам КЭ, относящимся к частоте, установленным в реальном эталоне, должны быть проведены измерения по ГОСТ 30804.4.30, класс A, при всем этом маркированные данные не учитывают.
4.2.2. Неспешные конфигурации напряжения
Неспешные конфигурации напряжения электропитания (обычно, длительностью более 1 мин) обоснованы обычно переменами нагрузки электрической сети.
Показателями КЭ, относящимися к неспешным изменениям напряжения электропитания, являются отрицательное δU(–) и положительное δU(+) отличия напряжения электропитания в точке передачи электроэнергии от номинального/согласованного значения, %:
где Um(–),Um(+) – значения напряжения электропитания, наименьшие U0 и огромные U0 соответственно, усредненные в интервале времени 10 мин в согласовании с требованиями ГОСТ 30804.4.30, подраздел 5.12;
U0 – напряжение, равное стандартному номинальному напряжению Unom либо согласованному напряжению Uc.
В электрических сетях низкого напряжения стандартное номинальное напряжение электропитания Unom равно 220 В (между фазным и нейтральным проводниками для однофазовых и четырехпроводных трехфазных систем) и 380 В (между фазными проводниками для трех– и четырехпроводных трехфазных систем).
В электрических сетях среднего и высокого напряжений заместо значения номинального напряжения электропитания принимают согласованное напряжение электропитания Uc.
Для обозначенных выше характеристик КЭ установлены следующие нормы: положительные и отрицательные отличия напряжения в точке передачи электроэнергии не должны превосходить 10% номинального либо согласованного значения напряжения в течение 100% времени интервала в одну неделю.
Примечание. Общепринятые нормы неспешных изменений напряжения электропитания относятся к 1008 интервалам времени измерений по 10 минут каждый.
Допустимые значения положительного и отрицательного отклонений напряжения в точках общего присоединения должны быть установлены сетевой организацией с учетом необходимости выполнения норм реального эталона в точках передачи электроэнергии.
В электрической сети потребителя должны быть обеспечены условия, при которых отличия напряжения питания на зажимах электроприемников не превосходят установленных для них допустимых значений при выполнении требований реального эталона к КЭ в точке передачи электроэнергии.
При оценке соответствия электроэнергии нормам КЭ, относящимся к неспешным изменениям напряжения, установленным в реальном эталоне, должны быть проведены измерения по ГОСТ 30804.4.30, подраздел 5.12, класс A, при всем этом маркированные данные не учитываются.
4.2.3. Колебания напряжения и фликер
Колебания напряжения электропитания (обычно, длительностью наименее 1 мин), в том числе одиночные резвые конфигурации напряжения, обусловливают появление фликера.
Показателями КЭ, относящимися к колебаниям напряжения, являются краткосрочная доза фликера Pst, измеренная в интервале времени 10 мин, и долгая доза фликера Plt, измеренная в интервале времени 2 ч, в точке передачи электроэнергии.
Для обозначенных характеристик КЭ установлены следующие нормы:
краткосрочная доза фликера Pst не должна превосходить значения 1,38,
долгая доза фликера Plt не должна превосходить значения 1,0
в течение 100% времени интервала в одну неделю.
При оценке соответствия электроэнергии нормам КЭ, относящимся к колебаниям напряжения, установленным в реальном эталоне, должны быть проведены измерения по [1], при всем этом маркированные данные не учитывают.
4.2.3.1. Одиночные резвые конфигурации напряжения
Одиночные резвые конфигурации напряжения вызываются в главном резкими переменами нагрузки в электроустановках потребителей, переключениями в системе или дефектами и характеризуются резвым переходом среднеквадратического значения напряжения от 1-го установившегося значения к другому.
Обычно одиночные резвые конфигурации напряжения не превосходят 5% в электрических сетях низкого напряжения и 4% – в электрических сетях среднего напряжения, но время от времени конфигурации напряжения с малой длительностью до 10% Unom и до 6% Uc соответственно могут происходить пару раз в денек.
Если напряжение во время конфигурации пересекает пороговое значение начала провала напряжения либо перенапряжения, одиночное резвое изменение напряжения систематизируют как провал напряжения либо перенапряжение.
4.2.4. Несинусоидальность напряжения
4.2.4.1. Гармонические составляющие напряжения
Гармонические составляющие напряжения обоснованы, обычно, нелинейными нагрузками юзеров электрических сетей, подключаемыми к электрическим сетям различного напряжения. Гармонические токи, протекающие в электрических сетях, делают падения напряжений на полных сопротивлениях электрических сетей. Гармонические токи, полные сопротивления электрических сетей и, поэтому, напряжения гармонических составляющих в точках передачи электроэнергии меняются во времени.
Показателями КЭ, относящимися к гармоническим составляющим напряжения являются:
– значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения до 40-го порядка KU(n) в процентах напряжения основной гармонической составляющей U1 в точке передачи электроэнергии;
– значение суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения (дела среднеквадратического значения суммы всех гармонических составляющих до 40-го порядка к среднеквадратическому значению основной составляющей) KU, % в точке передачи электроэнергии.
Для обозначенных характеристик КЭ установлены следующие нормы:
а) значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения KU(n), усредненные в интервале времени 10 мин, не должны превосходить значений, установленных в таблицах 1 – 3, в течение 95% времени интервала в одну неделю;
б) значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения KU(n), усредненные в интервале времени 10 мин, не должны превосходить значений, установленных в таблицах 1 – 3, увеличенных в 1,5 раза, в течение 100% времени каждого периода в одну неделю;
в) значения суммарных коэффициентов гармонических составляющих напряжения KU, усредненные в интервале времени 10 мин, не должны превосходить значений, установленных в таблице 4, в течение 95% времени интервала в одну неделю;
г) значения суммарных коэффициентов гармонических составляющих напряжения KU, усредненные в интервале времени 10 мин, не должны превосходить значений, установленных в таблице 5, в течение 100% времени интервала в одну неделю.
Значения коэффициентов нечетных гармонических составляющих напряжения, не кратных трем KU(n) [см. 4.2.4.1, перечисления а), б)]
Порядок гармонической составляющей n
Значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения KU(n), % U1
Какая норма напряжения в сети по ГОСТ в РФ: 220 либо 230 Вольт?
Несоответствие характеристик электрической сети требуемым характеристикам свойства электроэнергии, установленных ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Сопоставимость технических средств электромагнитная. Нормы свойства электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения», плохо оказывает влияние на работу электрического оборудования. В быту в большинстве случаев это отражается на сроке службы лампочек (резвее перегорают), также работе домашней техники, а именно, холодильников, телевизоров, микроволновых печей. В этой статье мы разглядим допустимое и предельное отклонение напряжения в сети по ГОСТ, также предпосылки появления таковой задачи.
Эволюция напряжения в сети – с чего все началось
Уровень стандартных напряжений за последние 100 лет повсевременно изменялся, для российских бытовых сетей зависимо от степени технологического развития. Так, на заре электрификации государств русского лагеря для потребителей электроэнергии устанавливался номинал на 127 В. Такая система номинальных характеристик вошла в обиход благодаря разработкам Доливо-Добровольского, который и предложил трехфазную генерацию заместо устаревшей двухфазной. Необходимо подчеркнуть, что еще в конце 30-х годов прошедшего века норма напряжения 127 В уже слабо соответствовала возросшим производственным нуждам, вот тогда появились 1-ые пробы поменять ее, но с началом 2-ой мировой войны эти планы так и не реализовались.
Но уже в 60-х годах начались масштабные работы по приведению номинального напряжения к новенькому эталону 220/380 В заместо переменного трехфазного 127/220 В. Европейские сети, к тому моменту уже сделали массовый переход на новые номиналы, чтобы избежать неоправданно накладной замены проводов на большее сечение. В попытке не уступать в эффективности русские страны также начали переход, который планировалось окончить за ближайшую пятилетку. Происходило строительство новых электрических станций, 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 заместо 220 В и 400 В линейного заместо обычных 380 В.
Читайте также: Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) — полная расшифровка и виды конструкций
Таковой шаг преследовал рвение вывести свою энергетическую систему в один ряд с забугорными для:
- удобства работы с наиблежайшими соседями;
- способности беспрепятственного выхода на мировые рынки;
- упрощения процедуры транзита.
Но, из-за несовершенства всей российскей системы электроснабжения и отсутствия средств для полномасштабной реконструкции, эти нормы напряжения не установились и до настоящего времени.
Разногласия в ГОСТах
Как так, есть нормы, в эталоне приведены новые требования, а практическая реализация не наступила и практически что через 30 лет. Предпосылкой этому послужило неизменное наращивание мощности бытовыми устройствами, их количеством и растущее потребление. Потому энергоснабжающие организации не могли добиться даже допустимых отклонений предшествующего стандартного номинального напряжения.
1-ый из рассматриваемых нормативов – это ГОСТ 3244-2013, созданный для определения главных характеристик свойства электроэнергии. Как один из этих характеристик, в эталоне установлены допустимые спектры для разности потенциалов.
Очевидно, рассматривать все пункты и их расчетную часть смысла не имеет, потому оговорим более принципиальные моменты:
- согласно п.4.2.2 номинальное напряжение считается 220 В между фазой и нулем, и 380 В для линейной нормы.
- провалы напряжения, которые, обычно, обуславливаются введением массивных потребителей, продолжительность провала не должна превосходить 1 минутки;
- в согласовании 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 менее 2 – 4% коэффициента несимметрии в десятиминутном интервале по недельной характеристике.
Для сопоставления с прошлыми нормами, в действии находится ГОСТ 29322-2014, который относится к интернациональным эталонам и устанавливает номинальные свойства рядов напряжения. Был разработан в согласовании с другими нормами — IEC 60038:2009 и аннулировал действие эталона 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 забугорных сетей с частотой 60 Гц имеются некоторые отличия, но допустимое отклонение частоты всего 2%, потому для российских потребителей эти поправки неактуальны.
Нормы напряжения в электросети по ГОСТу
В нормативном документе определено несколько характеристик, позволяющих охарактеризовывать качество электроэнергии в точках присоединения (ввод в сети потребителей). Перечислим более важные характеристики и приведем допустимые спектры отклонений для каждого из них:
- Для установившегося отличия напряжения менее 5,0% от номинала (допустимая норма) при продолжительном временном промежутке и до 10% для короткосрочной аномалии (максимально допустимая норма). Заметим, что данные характеристики должны быть прописаны в договоре о предоставлении услуг, при всем этом обозначенные нормы должны отвечать действующим нормам. К примеру, для бытовых сетей (220 В) быть в границах 198,0-220,0 В, а для трехфазных (0,40 кВ) – более 360,0 В и менее 440 Вольт.
- Перепады напряжения, такие отличия характеризуются амплитудой, продолжительностью и частотой интервалов. Нормально допустимый размах амплитуды не должен превосходить 10,0% от нормы. К перепадам также относят дозу фликера (мигание света в следствии перепадов напряжения, вызывают вялость), это параметр измеряется особым устройством (фликометром). Допустимая короткосрочная доза – 1,38, долгая – 1.
Пример закоренелого отличия и колебания напряжения
Примеры перенапряжения и провала (А), бросков (В)
Пример нарушения синусоидальности напряжения
Как примерить два нормативных документа?
Невзирая на описанные выше несоответствия, оба эталона допускают вероятное отклонение черт от номинальной величины на 10% как в огромную, так и в наименьшую сторону. Но заметьте, что норма в 220 В будет допускать отклонение напряжения в границах 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 вероятным минимумом и максимумом в розетке.
Дабы выровнять несоответствие между различными эталонами ГОСТ 29322-2014 предугадывает такие варианты напряжения для сетей 230 В в таблице А.1:
- номинальное – 230 В:
- наибольшее применяемое для питания – 253 В;
- меньшее для питания – 207 В;
- меньшее применяемое – 198 В.
Видите ли, тут нижний предел допустимой нормы напряжения расширен до 198 В, что нужно, как один из шагов эволюции старенькой российскей системы к современным эталонам. Таким макаром, новые нормы не исключают 220 В, а включают их, как допустимое отклонение от интернационального эталона, к которому российские электроснабжающие организации еще не перебежали в силу тех либо других событий.
Последствия отличия от эталонов
Отклонение от номинальных напряжений может вызвать много ненужных последствий, начиная от сбоев в работе домашней техники и заканчивая нарушениями производственных техпроцессов и созданием аварийных ситуаций. Приведем несколько примеров:
- Длительные отличия напряжения сверх установленной нормы приводят к понижению срока эксплуатации электрического оборудования.
- Броски с большой вероятностью могут вывести из строя электронные приборы и другую технику, присоединенную к сети.
- При провалах происходят сбои в работе вычислительных мощностей, что наращивает опасности утраты инфы.
- Перекос фаз приводит к критичному увеличению напряжения, что вызовет, в наилучшем случае, срабатывание защиты в оборудовании, а в худшем – стопроцентно выведет его из строя.
- Изменение частоты мгновенно отразится на скорости вращения асинхронных движков, также приведет к понижению активной мощности. Кроме отличия приведут к изменению ЭДС генераторов, что вызовет лавинный процесс.
Мы привели только несколько примеров, но и их полностью довольно, дабы стало понятно как принципиально придерживаться норм, обозначенных в реальных эталонах и ПУЭ.
Читайте также: Описание, модельный ряд, маркировка счётчика электроэнергии Меркурий
Подводя итоги
Видите ли, напряжение 220 В является пережитком старенькой системы, которые все еще допускается в ваших розетках в качестве личного варианта, как производной от номинала 230 В. Но что касается разброса от минимума до предела, то тут следует быть в особенности усмотрительным. Все дело в том, что большая часть производителей выпускают бытовое оборудование на определенные пределы напряжения, например от 200 до 240 В, потому в случае увеличения разности потенциалов на отметку 250 В, являющуюся допустимой, устройство может просто выйти со строя.
Если у вас в квартире наблюдается схожая ситуация, сможете выполнить ординарную функцию:
- проверьте норму на интересующем вас приборе;
Рис. 2: проверьте норму напряжения
- определите напряжение в розетке;
Рис. 3. Замерьте напряжение в сети
- соотнесите эти величины.
Если напряжение в сети существенно больше допустимого для устройства, для вас пригодится стабилизатор либо новый устройство. Если же номинал напряжения в сети больше допустимого ГОСТом, то срочно обращайтесь в энергоснабжающую компанию.
Сколько необходимо для электроприборов
Оборудование, выпускаемое в Рф для внутренних потребителей, работает и при 220 В, и при 230 В, так как производители закладывают нужный припас от -15 % до +10 %. от номинала. Но в каждом определенном случае допустимый спектр черт питающей сети для устройства указывается в паспорте изделия либо на его этикетке. К примеру, компы могут работать при 140 – 240 В, а зарядное устройство телефона при 110 – 250 В. Данные маркировки нередко наносятся на само изделие.
Более чувствительны к качеству электроэнергии устройства, имеющие электродвигатели. Тут пониженное напряжение может привести к сложностям в запуске и к сокращению срока службы оборудования, а завышенное приведёт к перегрузкам, также сокращающим период эксплуатации. Если взять обыденную лампу накаливания и снизить напряжение питания на 10%, то интенсивность свечения приметно уменьшится, а если его прирастить — её срок службы сократится в 4 раза.
Допустимая наибольшая норма в сети – 253 В. Данная величина возможно окажется очень высочайшей для электрического оборудования, рассчитанного на 220 вольт. Разница в напряжении приведет к перегреву блоков питания, сетевых адаптеров, к досрочному выходу устройств из строя.
Если вы увидели, что ваша техника стала перенагреваться, выходить из строя, проверьте напряжение в сети. При обнаружении отличия более чем на 10%, срочно обратитесь в вашу сетевую компанию. Там должны принять меры по ликвидации причин, вызвавших нарушения.
Сейчас вы понимаете, какая все таки норма напряжения в сети РФ по ГОСТ. Если появились вопросы, задавайте комменты под статьей. Возлагаем надежды, информация была вам полезной и увлекательной!