Při navrhování elektrických spotřebičů, včetně domácích spotřebičů, se berou v úvahu jmenovité charakteristiky sítě, ze které budou pracovat. V napájecích systémech však mohou nastat procesy, které způsobují odchylky od jmenovitých parametrů. Přípustná odchylka síťového napětí, frekvence a dalších charakteristik je upravena požadavky GOST 13109-97 (mezinárodní norma přijatá v Rusku, Běloruské republice, Ukrajině a většině ostatních zemí SNS). Poskytujeme informace o přípustných normách odchylek a důvodech, které je způsobují.

Normy elektrického napětí podle GOST

Regulační dokument definuje několik ukazatelů, které umožňují charakterizovat kvalitu elektřiny v přípojných bodech (vstup do spotřebitelských sítí). Uvádíme nejdůležitější parametry a u každého z nich uvádíme povolené rozsahy odchylek:

  • Pro ustálenou odchylku napětí ne více než 5,0 % jmenovité hodnoty (přípustná norma) po dlouhou dobu a až 10 % pro krátkodobou anomálii (maximální přípustná norma). Upozorňujeme, že tyto ukazatele musí být uvedeny ve smlouvě o poskytování služeb a tyto normy musí odpovídat aktuálním normám. Například pro domácí sítě (220 V) by mělo být v rozsahu 198,0-220,0 V a pro třífázové (0,40 kV) – ne méně než 360,0 V a ne více než 440 voltů.
  • Pokles napětí, takové odchylky jsou charakterizovány amplitudou, trváním a frekvencí intervalů. Normálně přípustný rozsah amplitudy by neměl překročit 10,0 % normy. Změny zahrnují i ​​dávku flickeru (blikání světla vlivem změn napětí způsobující únavu), tento parametr měří speciální zařízení (flickometr). Přípustná krátkodobá dávka je 1,38, dlouhodobá – 1. Příklad zjištěné odchylky a kolísání napětí
  • Hody a neúspěchy. První zahrnuje krátkodobé zvýšení amplitudy napětí přesahující nominální hodnotu 1,10. Druhý jev znamená pokles amplitudy o více než 0,9 od normálu s následným návratem k normálním parametrům. Vzhledem k povaze procesů nejsou tyto odchylky standardizovány. Pokud k tomu dochází často, doporučuje se nainstalovat omezovač napětí (pro ochranu před přepětím) a UPS (pro časté poklesy).
  • Přepětí elektrické sítě, tato definice znamená překročení nominální hodnoty o více než 10 % trvající déle než 10 milisekund. Příklady přepětí a poklesu (A), přepětí (B)
  • Nevyváženost napětí. Přípustná odchylka koeficientu asymetrie od normy je 2,0 %, maximum je 4,0 %.
  • Nesinusové napětí. Zjišťuje se výpočtem koeficientu zkreslení, načež je výsledná hodnota porovnána se standardními hodnotami. Příklad porušení sinusoidy napětí
  • Frekvenční odchylky. Podle současných požadavků je běžně přípustná odchylka tohoto parametru 0,20 Hz, maximální přípustná je 0,40 Hz.
ČTĚTE VÍCE
Jak ošetřit dřevěný povrch před nanesením laku?

Hlavní příčiny odchylek napětí v síti

Nyní se podívejme na to, co by mohlo způsobit změnu charakteristik sítě:

  • Ustálené odchylky napětí jsou spojeny s následujícími důvody:
  1. Zvýšení zátěže v důsledku připojení jednoho nebo více výkonných spotřebitelů. Typickým příkladem je sezónní nárůst zatížení energetických systémů v důsledku připojení topných zařízení a také denní špičky.
  2. Zvýšení počtu spotřebitelů bez modernizace energetického systému.
  3. Přerušení nebo nedostatečná kvalita kontaktu nulového kabelu v třífázových systémech.

V situacích popsaných v prvním odstavci dodavatel normalizuje napětí pomocí speciálních prostředků regulace. V ostatních případech se provádějí opravy.

Konstrukce omezovače přepětí (SPD).

  • Příčina poklesu napětí je spojena se spotřebiči elektrické energie, s prudce se měnícím zatížením (zpravidla se mění i jalový výkon). Příkladem jsou hutní podniky vybavené obloukovými pecemi. Podobný efekt lze pozorovat při provozu elektrického svařovacího zařízení nebo jednotek pístového kompresoru.
  • Příčiny minimálního napětí (poklesy) jsou ve většině případů spojeny se zkraty, které se mohou vyskytnout v domácí síti, na vstupních nebo elektrických vedeních. Doba trvání poklesů se pohybuje od milisekund do sekund a napětí může klesnout až na 90 % normálu. Nejcitlivější na takové změny je elektronika, jejíž provoz lze normalizovat pomocí UPS.
  • Výskyt pulzních napětí může být způsoben spínacími procesy, úderem blesku do venkovního vedení a také jinými důvody. V tomto případě může být velikost impulsu mnohonásobně vyšší než standardní napětí v bytě podle GOST. Přirozeně výrazné zvýšení maximálních hodnot tohoto parametru povede k selhání zařízení připojeného k síti, abyste tomu zabránili, měli byste použít přepěťovou ochranu. Princip činnosti tohoto ochranného zařízení a instalační schéma naleznete na našich webových stránkách. Konstrukce omezovače přepětí (SPD).
  • Při krátkodobých přepětích je úroveň odchylek mnohem nižší než u přepětí, ale přesto to může způsobit poruchu zařízení zapojeného do zásuvek. V tomto případě vás nezachrání svodič přepětí, ale pomůže napěťové relé, které provede ochranné vypnutí a po normalizaci situace obnoví spojení. Meze změny odezvy (regulační rozsah) lze nastavit nezávisle nebo lze použít výchozí nastavení. Pokud jde o příčiny přepětí, jsou spojeny se spínacími procesy a zkraty.
  • Nevyváženost vzniká v důsledku nerovnováhy zátěže mezi fázemi. Situace je napravena transpozicí napájecích vedení.
  • K porušení sinusoidy dochází v případech, kdy je k napájecímu systému připojeno výkonné zařízení, které se vyznačuje nelineární charakteristikou I-V. Jako takové můžeme uvést průmyslové měniče napětí s tyristorovými prvky.
  • Frekvence sítě přímo souvisí s vyvážením činných výkonů zdroje a spotřebiče. Dojde-li k nerovnováze v důsledku nedostatečné kapacity generátoru, dochází k poklesu frekvence v energetickém systému, dokud není ustavena nová rovnováha. V souladu s tím, s přebytkem energie, dochází k opačnému procesu, což způsobuje zvýšení frekvence.
ČTĚTE VÍCE
Jaké jsou požadavky na skladování mraženého a chlazeného masa?

Důsledky odchylky od norem

Odchylka od jmenovitého napětí může způsobit mnoho nežádoucích důsledků, od poruch domácích spotřebičů až po narušení výrobních procesů a vytváření nouzových situací. Zde jsou nějaké příklady:

  • Dlouhodobé odchylky napětí nad stanovenou normu vedou ke snížení životnosti elektrického zařízení.
  • Hody pravděpodobně poškodí elektronická zařízení a další zařízení připojená k síti.
  • Když dojde k selhání, dojde k selhání výpočetního výkonu, což zvyšuje riziko ztráty informací.
  • Fázová nerovnováha vede ke kritickému zvýšení napětí, které v nejlepším případě spustí ochranu v zařízení a v nejhorším případě ji úplně vyřadí.
  • Změna frekvence okamžitě ovlivní rychlost otáčení asynchronních motorů a povede také ke snížení činného výkonu. Kromě toho odchylky povedou ke změně EMF generátorů, což způsobí lavinový proces.

Uvedli jsme jen několik příkladů, ale jsou dostačující k tomu, aby bylo jasné, jak důležité je dodržovat normy uvedené v těchto normách a PUE.

Na označení nad zásuvkami 220V je každý zvyklý a téměř nikoho netrápí pochybnosti o pravdivosti udávaného hodnocení. Mezi odborníky však často panují neshody o relevanci napájecího napětí. Proto dále zvážíme, který standard síťového napětí podle GOST v Ruské federaci: 220 nebo 230 V je správný.

Vývoj síťového napětí – kde to všechno začalo

Úroveň standardních napětí se za posledních 100 let pro domácí sítě domácností neustále měnila v závislosti na stupni technologického rozvoje. Na úsvitu elektrifikace zemí sovětského tábora byla tedy pro spotřebitele elektrické energie stanovena nominální hodnota 127 V. Tento systém jmenovitých parametrů se začal používat díky vývoji Dolivo-Dobrovolského, který navrhl tři -fázové generování namísto zastaralého dvoufázového. Je třeba poznamenat, že ještě koncem 30. let minulého století napěťový standard 127 V již špatně odpovídal zvýšeným potřebám výroby, tehdy se objevily první pokusy o jeho nahrazení, ale s vypuknutím druhé světové války , tyto plány nebyly nikdy realizovány.

Ale již v 60. letech začaly rozsáhlé práce na uvedení jmenovitého napětí na nový standard 220/380 V namísto třífázového střídavého 127/220 V. Evropské sítě v té době již masivně přešly na nové jmenovité hodnoty, aby se předešlo nepřiměřeně nákladné výměně vodičů s větším průřezem. Ve snaze zůstat co nejefektivnější zahájily sovětské země také přechod, který měl být dokončen během příštích pěti let. Došlo k výstavbě nových elektráren, výměně transformátorů a energetických jednotek, ale proces přechodu na standardy fázového napětí 220 V pro domácí spotřebitele se protáhl až do 80. let.

ČTĚTE VÍCE
Proč po doplnění kazety tiskne prázdné listy?

Hodnocení na zásuvce

Rýže. 1. Hodnocení na zásuvce

V roce 1992 GOST 29322-92 (IEC 38-83) zavedl nové standardy napětí: 230 V fáze místo 220 V a 400 V lineární místo obvyklých 380 V.

Tento krok byl sledován touhou postavit vlastní energetický systém na roveň zahraničním pro:

  1. pohodlí práce s bezprostředními sousedy;
  2. příležitosti pro neomezený přístup na světové trhy;
  3. zjednodušení tranzitního řízení.

Ale vzhledem k nedokonalosti celého domácího napájecího systému a nedostatku finančních prostředků na celkovou rekonstrukci nejsou tyto napěťové normy dodnes stanoveny.

Neshody v GOST

Jak se může stát, že jsou normy, v normě jsou dány nové požadavky, ale praktická realizace ani po téměř třiceti letech nepřišla. Důvodem byl neustálý nárůst výkonu domácích spotřebičů, jejich počet a rostoucí spotřeba. Energetické organizace proto nemohly dosáhnout ani přípustných odchylek předchozího standardního jmenovitého napětí.

První z uvažovaných norem je GOST 32144-2013, určený ke stanovení hlavních parametrů kvality elektrické energie. Jako jeden z těchto indikátorů standard stanoví přijatelné rozsahy pro potenciální rozdíly.

Samozřejmě nemá smysl zvažovat všechny body a jejich výpočetní část, proto probereme ty nejdůležitější:

  • podle bodu 4.2.2 se za jmenovité napětí považuje 220 V mezi fází a nulou a 380 V pro lineární normu.
  • poklesy napětí, které jsou zpravidla způsobeny zavedením silných spotřebitelů, doba poklesu by neměla přesáhnout 1 minutu;
  • v souladu s článkem 4.3.3 se pulzní přepětí, která mohou být způsobena atmosférickými výboji, pohybují od 1 mikrosekundy do několika milisekund;
  • asymetrie třífázové sítě podle čl. 4.2.5 by neměla být větší než 2 – 4 % koeficientu asymetrie v desetiminutovém intervalu podle týdenní charakteristiky.

Pro srovnání s předchozími standardy, aktuální je GOST 29322-2014, který odkazuje na mezinárodní normy a stanoví jmenovité charakteristiky napěťových řad. Byl navržen v souladu s jinými normami – IEC 60038: 2009 a zrušil normu z roku 1992. Ale v něm je podle bodu 3.1 hodnocení energetických sítí pro domácnost nastaveno na 230 V a 400 V pro elektrické sítě se střídavým proudem o frekvenci 50 Hz. Stojí za zmínku, že pro zahraniční sítě s frekvencí 60 Hz existují určité rozdíly, ale přípustná odchylka frekvence je pouze 2%, takže tyto úpravy jsou pro domácí spotřebitele irelevantní.

ČTĚTE VÍCE
Proč potřebujete zavírat okna, když je klimatizace v provozu?

Jak vyzkoušet dva regulační dokumenty?

Přes výše popsané nesrovnalosti obě normy umožňují možnou odchylku charakteristik od jmenovité hodnoty o 10 %, a to jak nahoru, tak dolů. Mějte však na paměti, že jmenovité napětí 220 V umožní odchylku napětí v rozsahu od 198 V do 242 V. Současně bude mít nové jmenovité napětí 230 V kolísání 207 V až 253 V mezi možným minimem a maximem v zásuvce. .

Aby se vyrovnaly rozdíly mezi různými standardy GOST 29322-2014 poskytuje následující možnosti napětí pro sítě 230 V v tabulce A.1:

  • jmenovité – 230 V:
  • nejvyšší použité pro napájení je 253 V;
  • nejmenší pro napájení je 207 V;
  • nejmenší použitý je 198 V.

Jak vidíte, zde byla rozšířena spodní hranice přípustné normy napětí na 198 V, což je nezbytné jako jedna z etap vývoje starého domácího systému k moderním standardům. Nové normy tedy 220 V nevylučují, ale zahrnují je jako přijatelnou odchylku od mezinárodního standardu, na který tuzemské energetické organizace zatím kvůli jistým okolnostem nepřešly.

Shrnutí

Jak vidíte, napětí 220 V je pozůstatkem starého systému, který je stále povolen ve vašich zásuvkách jako soukromá možnost, jako odvozenina od hodnocení 230 V. Ale pokud jde o rozptyl od minima k maximu, měli byste tady buďte obzvlášť opatrní. Jde o to, že většina výrobců vyrábí zařízení pro domácnost pro určité limity napětí, například od 200 do 240 V, takže pokud se potenciální rozdíl zvýší na 250 V, což je přijatelné, zařízení může jednoduše selhat.

Pokud máte podobnou situaci ve svém bytě, můžete postupovat podle jednoduchého postupu:

Pokud je síťové napětí výrazně vyšší než přípustné napětí pro zařízení, budete potřebovat stabilizátor nebo nové zařízení. Pokud je jmenovité napětí v síti vyšší než povoleno GOST, okamžitě kontaktujte organizaci zásobování energií.