Питающее напряжение 220/230 В однофазное и 380/400 В трехфазное в РФ. Почему 220 и 230 В, 380 В и 400В это одно и то же. 50Гц / 60Гц. Почему так. Жаргон электриков и здравый смысл.

Питающее напряжение 220/230 В однофазное и 380/400 В трехфазное в РФ. Почему 220 и 230 В, 380 В и 400В это одно и то же. 50Гц / 60Гц. Почему питающее напряжение в электрических сетях пременное? Почему передающие сети (линии электропередач, ЛЭП) имеют очень высокое напряжение (высоковольтные)? Почему в в сетях потребителей напряжение ниже? Почему так. Жаргон электриков и здравый смысл.

Во первых, почему питающее напряжение в электрических сетях пременное, а не постоянное? Первые генераторы в конце 19-го века выдавали постоянное напряжение, пока кто-то (умный!) не сообразил, что производить переменное при генерации и выпрямлять при необходимости его в точках потребления проще, чем производить постоянное при генерации и рожать переменное в точках потребления.

Во вторых, почему 50 Гц? Да просто у немцев так получилось, в начале 20 века. Нет тут особого смысла. В США и некоторых других странах 60 Гц. (см. справку проекта dpva.ru)

В третьих, почему передающие сети (линии электропередач) имеют очень высокое напряжение? Тут смысл есть, если вспомнить основные формулы электротехники, то: потери мощности при транспортирове равны d(P)=I 2 *R, а полная передаваемая мощность равна P=I*U. Доля потерь от общей мощности выражается как d(P)/P=I*R/U. Минимальная доля потерь общей мощности, т.о. будет при максимальном напряжении. Трёхфазные сети, передающие большие мощности, имеют следующие классы напряжения:

• от 1000 кВ и выше (1150 кВ, 1500 кВ) — ультравысокий
• 1000 кВ, 500 кВ, 330 кВ — сверхвысокий
• 220 кВ, 110 кВ — ВН, высокое напряжение
• 35 кВ — СН-1, среднее первое напряжение
• 20 кВ, 10 кВ, 6 кВ, 1 кВ — СН-2, среднее второе напряжение
• 0,4 кВ, 220 В, 110 В и ниже — НН, низкое напряжение.

В четвертых: что такое номинальное обозначение В=»Вольт» ( А=»Ампер») в цепях переменного напряжения (тока)? Это действующее=эффективное=среднеквадратическое= среднеквадратичное значение напряжения (тока) , т.е. такое значение постоянного напряжения (тока) , которое даст такую-же тепловую мощность на аналогичном сопротивлении. Показывающие вольтметры и амперметры дают именно это значение. Максимальные амплитудные значения (например с осцилографа) по модулю всегда выше действующего.

В пятых, почему в в сетях потребителей напряжение ниже? Тут смысл тоже есть. Практически допустимые напряжения определялись доступными изоляционными материалами и их электрической прочностью. А потом уже ничего было не поменять.

Что такое «трехфазное напряжение 380/400 В и однофазное напряжение 220/230 В»? Тут внимание. Строго говоря, в большинстве случаев ( но не во всех) под трехфазной бытовой сетью в РФ понимают сеть 220(230)/380(400)В (изредка встречаются бытовые сети 127/220 В и промышленные 380/660 В. ). Неправильные, но встречающиеся обозначения: 380/220В;220/127 В; 660/380 В. Итак, далее говорим об обычной сети 220(230)/380(400)Вольт, для работы с остальными — лучше бы Вам быть электриком. Итак для такой сети:

• Наша домашняя (РФ, да и СНГ. ) сеть 230(220)/400(380)В-50Гц, в Европе 230/400В-50Гц (240/420В-50Гц в Италии и Испании), в США — частота 60Гц, а номиналы вообще другие
• К Вам придет как минимум 4 провода: 3 линейных («фазы») и один нейтральный (вовсе не обязательно с нулевым потенциалом. )-если у Вас только 3 линейных провода, лучше зовите инженера-электрика.
• 220(230)В — это действующее напряжение между любой из «фаз»=линейный провод и нейтралью (фазное напряжение).Нейтраль — это не ноль!
• 380(400)В — это действующее значение между любыми двумя «фазами»=линейными проводами (линейное напряжение)

В шестых, почему 220В и 230В это одно и то же, почему 380В и 400В — это одно и то-же? Да потому, что ПУЭ и ГОСТы на качество питающего напряжения принимают за качественное напряжение +/- 10% от номинала. Да и электрооборудование расчитано на это.

Проект dpva.ru предупреждает: если Вы не имеете представления о мерах безопасности при работе с электроустановками (см. ПУЭ), лучше сами и не начинайте.

• Нейтраль (всех видов) не обязательно имеет нулевой потенциал. Качество питающего напряжения на практике не соответствует никаким стандартам, а должно бы соответствовать ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» (никто не виноват. )
• Защитные автоматы (тепловые и КЗ) защищают цепь от перегрузки и пожара, а не Вас от удара током
• Заземление вовсе не обязательно имеет низкое сопротивление (т.е. спасает от удара током).
• Точки с нулевым потенциалом могут иметь бесконечно большое сопротивление.
• УЗО установленное в подающем щите не защищает никого, кто получает удар током из гальванически развязанной цепи, запитанной от этого щита.

Источник

Каким должно быть напряжение в электроустановке жилого дома и квартиры: 230 В и 400 В или 220 В и 380 В?

Электроустановки индивидуальных жилых домов и квартир, в том числе, характеризуют посредством номинального напряжения . Номинальное напряжение у однофазных электроустановок равно 230 В или 220 В, у трёхфазных электроустановок – 400 В или 380 В.

Номинальные напряжения 220 В и 380 В применяют в нашей стране много десятилетий. В других странах также используют напряжения 230 В и 400 В, 240 В и 415 В. Международной электротехнической комиссией (МЭК), которая разрабатывает международные стандарты на электрооборудование и электроустановки, было принято решение по стандартизации напряжения следующим образом: 230 В и 400 В . Поэтому указанные стандартные напряжения разные станы уже ввели или вводят в свою нормативную документацию.

1 января 1993 г. был введён в действие ГОСТ 29322–92 (МЭК 38–83) «Стандартные напряжения». Стандартом были установлены значения номинального напряжения 230 В – между фазным и нейтральным проводниками, 400 В – между фазными проводниками. До 2003 г. значения номинального напряжения 220 В и 380 В, которые применяли в существующих низковольтных электрических сетях, следовало привести к значению 230 В и 400 В. Однако эти требования стандарта не были выполнены.

1 октября 2015 г. был введён в действие ГОСТ 29322–2014 (IEC 60038:2009) «Напряжения стандартные», который установил значения номинального напряжения, равные 230 В и 400 В. Стандарт также установил допустимые отклонения напряжения от стандартного значения. Напряжение в точке подключения однофазной электроустановки здания к низковольтной электрической сети должно быть равным 230 В ± 10 % , трёхфазной электроустановки здания – 400 В ± 10 % (подробнее см. ГОСТ 29322–2014 «Напряжения стандартные» ).

По сравнению с первоисточником – стандартом МЭК 60038:2009 «Стандартные напряжения МЭК» терминология ГОСТ 29322–2014 была мной уточнена и дополнена (подробнее см. ГОСТ 29322–2014: терминология ). Она была согласована с терминологией ГОСТ 30331.1–2013 (IEC 60364-1:2005) «Электроустановки низковольтные. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения» (подробнее см. О новом ГОСТ 30331.1–2013 , О переиздании ГОСТ 30331.1–2013 ). Однако при издании ГОСТ 29322–2014 были допущены отступления от подготовленной мной окончательной редакции проекта стандарта, что привело к появлению в нём ошибок (подробнее см. ГОСТ 29322–2014 следует переиздать , ГОСТ 29322–2014: вопросы к Росстандарту , Ответ Росстандарта от 31.07.2017 , Ответ Росстандарта от 01.08.2017 ).

Однако до сих пор в национальной нормативной документации употребляют значения 220 В и 380 В. Более того, в п. 4.2.2 «Медленные изменения напряжения» ГОСТ 32144–2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения», действующего с 1 июля 2014 г., сказано, что в электрических сетях низкого напряжения стандартное номинальное напряжение электропитания равно 220 В (между фазным и нейтральным проводниками) и 380 В (между фазными проводниками).

ГОСТ 32144–2013 определяет показатели и нормы качества электрической энергии в точках передачи электрической энергии пользователям электрических сетей низкого, среднего и высокого напряжений систем электроснабжения общего назначения переменного тока частотой 50 Гц. Однако вопреки требованиям ГОСТ 29322–92, на который он ссылается, ГОСТ 32144–2013 установил устаревшие значения номинального напряжения 220 В и 380 В, которые были переписаны из ранее действовавшего одноимённого ГОСТ Р 54149–2010 .

Заключение. Противоречия в требованиях национальной нормативной документации к значениям номинального напряжения, с одной стороны, являются существенным препятствием для реконструкции и развития низковольтных распределительных электрических сетей в нашей стране, консервируя их техническое несовершенство. С другой стороны, бытовое однофазное электрооборудование, особенно импортное, как правило, имеет номинальное напряжение 230 В, а трёхфазное электрооборудование – 400 В. Поэтому электрооборудование часто функционирует при более низком напряжении, чем то, на которое оно рассчитано.

Значения номинального напряжения для низковольтных электрических систем и электрооборудования, указанные в ГОСТ 32144, ПУЭ 7-го изд. и другой национальной нормативной документации, должны быть приведены в соответствие с требованиями ГОСТ 29322–2014.

Если основной целью пересмотра ГОСТ 29322–2014 является внесение «поступивших в адрес ТК 016 предложений и замечаний от заинтересованных лиц» (см. Ответ Росстандарта от 01.08.2017 ), которое сведётся к замене значений стандартных напряжений 230 В и 400 В значениями 220 В и 380 В, то в нашей стране будет нормативно «законсервировано» техническое несовершенство низковольтных распределительных электрических сетей.

Источник

Линейное и фазное напряжение — отличие и соотношение

В этой краткой статье, не вдаваясь в историю сетей переменного тока, разберемся в соотношениях между фазными и линейными напряжениями. Ответим на вопросы о том, что такое фазное напряжение и что такое линейное напряжение, как они соотносятся между собой и почему эти соотношения именно таковы.

Ни для кого не секрет, что сегодня электроэнергия от генерирующих электростанций подается к потребителям по высоковольтным линиям электропередач с частотой 50 Гц. На трансформаторных подстанциях высокое синусоидальное напряжение понижается, и распределяется по потребителям на уровне 220 или 380 вольт. Где-то сеть однофазная, где-то трехфазная, однако давайте разбираться.

Действующее значение и амплитудное значение напряжения

Прежде всего отметим, что когда говорят 220 или 380 вольт, то имеют ввиду действующие значения напряжений, выражаясь математическим языком — среднеквадратичные значения напряжений . Что это значит?

Это значит, что на самом деле амплитуда Um (максимум) синусоидального напряжения, фазного Umф или линейного Umл, всегда больше этого действующего значения. Для синусоидального напряжения его амплитуда больше действующего значения в корень из 2 раз, то есть в 1,414 раза.

Так что для фазного напряжения в 220 вольт амплитуда равна 310 вольт, а для линейного напряжения в 380 вольт амплитуда окажется равной 537 вольт. А если учесть, что напряжение в сети никогда не бывает стабильным, то эти значения могут быть как ниже, так и выше. Данное обстоятельство всегда следует учитывать, например выбирая конденсаторы для трехфазного асинхронного электродвигателя.

Фазное сетевой напряжение

Обмотки генератора соединены по схеме «звезда», и объединены концами X, Y и Z в одной точке (в центре звезды), которая называется нейтралью или нулевой точкой генератора. Это четырехпроводная трехфазная схема. К выводам обмоток A, B и C присоединяются линейные провода L1, L2 и L3, а к нулевой точке — нейтральный провод N.

Напряжения между выводом A и нулевой точкой, B и нулевой точкой, С и нулевой точкой, — называются фазными напряжениями, их обозначают Ua, Ub и Uc, ну а поскольку сеть симметрична, то можно просто написать Uф — фазное напряжение.

В трехфазных сетях переменного тока большинства стран стандартное фазное напряжение равно приблизительно 220 вольт — напряжение между фазным проводом и нейтральной точкой, которая обычно заземляется, и ее потенциал принимается равным нулю, потому она и называется еще нулевой точкой .

Линейное напряжение трехфазной сети

Напряжения между выводом A и выводом B, между выводом B и выводом C, между выводом C и выводом A, — называются линейными напряжениями, то есть это напряжения между линейными проводниками трехфазной сети. Их обозначают Uab, Ubc, Uca, или можно просто написать Uл.

Стандартное линейное напряжение в большинстве стран равно приблизительно 380 вольт. Легко заметить в данном случае, что 380 больше 220 в 1,727 раза, и, пренебрегая потерями, ясно, что это квадратный корень из 3, то есть 1,732. Безусловно, напряжение в сети все время в ту или другую сторону колеблется в зависимости от текущей загруженности сети, но соотношение между линейными и фазными напряжениями именно таково.

Откуда взялся корень из 3

В электротехнике часто применяют векторный метод изображения синусоидально изменяющихся во времени величин напряжений и токов.

График зависимости величины проекции от времени есть синусоида. И если амплитуда напряжения — это длина вектора U, то проекция, которая меняется со временем — это текущее значение напряжения, а синусоида отражает динамику напряжения.

Так вот, если теперь изобразить векторную диаграмму трехфазных напряжений, то получится, что между векторами трех фаз одинаковые углы по 120°, и тогда если длины векторов — это действующие значения фазных напряжений Uф, то чтобы найти линейные напряжения Uл, необходимо вычислить РАЗНОСТЬ любой пары векторов двух фазных напряжений. Например Ua – Ub.

Выполнив построение методом параллелограмма, увидим, что вектор Uл = Uа + (-Ub), и в результате Uл = 1,732Uф. Отсюда и получается, что если стандартные фазные напряжения равны 220 вольт, то соответствующие линейные будут равны 380 вольт.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник