Как рассчитать нагрузку на розетку?

Причины перепадов напряжения в частном секторе

Если потребитель живет в собственном доме, то самыми распространенными причинами ухудшения качества напряжения являются: повреждение линии электропередач, короткое замыкание на землю, отгорание нулевого проводника в трансформаторной подстанции (ТП) и молния.

К примеру, в начале улицы стоит трансформаторная подстанция. В первых домах от ТП напряжение может быть 235 В, а в последних 195 В, что по правилам допустимо. Чтобы хоть как то уменьшить нагрузку на линию, энергетики разгружают ее путем распределение нагрузки между соседними фазами или увеличивают сечение ЛЭП (линии электропередачи). Но могут и увеличить выходное напряжение из ТП, к примеру до 240 В. Это так же плохо для первых домов, но в пределах нормы.

Как подключить линию 380 вольт

При подключении дома рассчитывается проектная мощность потребления. Дело в том, что при подключении энергоснабжающая организация выделяет ограниченное количество мощности. К примеру, 3 кВт с 220 В и 3 кВт с 380 В, которые берутся с ближайшей опоры. Все, что выше, подключается непосредственно с ближайшего трансформатора. Кабели от трансформатора до вашего дома обычно прокладываются за счет заказчика, то есть оплачиваете вы.

Если вам необходимы в доме и хозяйстве 380 В, вы должны протянуть линию или проложить кабель по земле. Расчетом сечений, проектом и прокладкой занимаются специализированные фирмы. Вы лишь оплачиваете все работы. Это значит, что вы тщательно должны подготовить перечень возможного оборудования, требующего подключения 380 В. Это минимизирует ваши затраты в дальнейшем.

Источник

Опасность поражения электрическим током или последствия удара током

Какое напряжение в сети

С 2003 года в розетках наших квартир и частных домов должно было появиться стандартное напряжение 230В. Но на протяжении уже 17 лет этот переход никак не может завершиться.

С 30.09.2014 г. вместо ГОСТа 29322-92 был принят ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009), устанавливающий, каким должно быть стандартное напряжение в России. Теперь его величина составляет 230 В (±10 %) при частоте 50Гц (±0,2). Но всё еще довольно часто в электросети присутствует 220 В вместо ожидаемых 230 В.

Номинальные параметры электросетей переменного тока до 1000 В указаны в таблице, приведенной в ГОСТ 29322-2014.

В первой и второй колонке меньшие величины – это напряжение между фазой и нейтралью (фазные), большие – между фазами (линейные). Если указана одна величина, то это напряжение между фазами трехфазной трехпроводной системы.

Стандартное напряжение 230/400 В появилось в результате эволюции системы 220/360 В и 240/415 В. В настоящее время система 220/360 уже не используется в Европе и других странах, но 220/380 В и 240/415 В до сих пор активно применяется.

Изменение стандартов было вызвано необходимостью приведения электроэнергии в полное соответствие с европейскими параметрами, для облегчения экспорта и импорта электроэнергии и электротехнических устройств.

Допустимые отклонения напряжений в электрических сетях

Из-за наличия сопротивления проводов при передаче электрической энергии напряжение не остается одинаковым, а уменьшается при отдалении приемника от источника электрической энергии. Изменение напряжения напрямую зависит от величины тока линии, поэтому величина абсолютного напряжения электроприемников будет зависеть от нагрузки последних.

Ниже показан график изменения напряжения вдоль линии при равномерном распределении нагрузки:

Из данного рисунка видно, что максимальное значение будет на выходе трансформатора U1 = 231 В, точка а.

По мере удаления от источника величина напряжения будет снижаться, и в конце линии (точке в) станет равным U2 = 209 В. Из всех подключенных к данной линии электроприемников номинальное значение будет только у электроприемников подключенных к точке б. Остальные же потребители будут получать электроэнергию либо повышенным напряжением (до точки б), либо пониженным (после точки б).

Алгебраическая разность между напряжением на зажимах электроприемника U и его номинальным напряжением Uн называется отклонением напряжения и выражается формулой:

Таким образом, отклонение может быть как положительным, так и отрицательным.

Для удобства представления отклонение часто выражают в процентом соотношении:

Каждый потребитель электрической энергии рассчитывается на вполне определенное номинальное напряжение, при котором обеспечивается его нормальная работа.

Отклонение напряжения ухудшает работу электроприемников. Например, световой поток обычной лампы накаливания при V = -10% ухудшается примерно на 30%, а при V = +10% срок службы лампы сокращается примерно на 60%.

Данные отклонения влияют и на работу электрических машин.

Из теории электрических машин известно, что момент асинхронного трехфазного электродвигателя пропорционален квадрату напряжения на его зажимах. При значительных снижениях напряжения момента электродвигателя может не хватить для запуска, а при его работе он может и вовсе остановится, чем перейдет в режим короткого замыкания.

В случае если напряжение на зажимах электродвигателя выше номинального, то увеличится его намагничивающий ток, что приведет к уменьшению коэффициента мощности cos φ и увеличению потребляемой реактивной мощности. Кроме того, возрастут потери на нагрев электродвигателя, что не есть хорошо. Поэтому ПУЭ регламентирует допустимые отклонения в сетях с учетом их влияния на работу потребителей электрической энергии различного назначения.

Некоторые значения допустимых отклонений приведены ниже:

Для того, чтобы обеспечить на электроприемниках напряжение близкое к номинальному, источники питания (генераторы, трансформаторы) изготавливаются с номинальными значениями выходных напряжений выше на 5%, чем у потребителей.

В таком случае максимально допустимая потеря напряжения жилой застройки от источника электроэнергии к потребителю составит:

А для общественных и производственных зданий:

В эти величины входят также и внутренние потери на обмотках трансформаторов и генераторов.

Величина напряжения на шинах трансформаторной подстанции со стороны потребителей (сторона низшего напряжения НН) напрямую зависит от величины напряжения на стороне высшего напряжения ВН, степени загрузки трансформатора и коэффициента мощности потребителей. При выполнении расчетов электрических сетей НН обычно считают, что напряжение на первичной обмотке трансформатора равно его номинальному значению.

Похожие материалы:

• 11 мифов о беспроводных сетях
• Кратко о цифровых промышленных сетях
• Высшие гармоники в трехфазных сетях
• Умные трансформаторы сыграют главную роль в умных…
• Определение омического сопротивления обмоток…
• Определение и классификация электрических аппаратов

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.

Как бороться со скачками напряжения

Системные меры оставим на попечение энергетикам. В их прямую обязанность входит содержание генерирующих и линейных сетей в надлежащем состоянии. Задача потребителей фиксировать аномалии напряжения и незамедлительно сообщать в компанию, которой вы оплачиваете счета за электроэнергию. Если это не помогает, необходимо жаловаться в органы контроля и добиваться предоставления качественной услуги.

От нас (потребителей) зависит правильность эксплуатации электроприборов. Разумеется, в первую очередь необходимо следить за состоянием внутренних сетей с «нашей» стороны прибора учета. Защитные автоматы (пробки) должны быть исправны, внутренняя проводка соответствовать нагрузке. Если у вас розеточная сеть выполнена на проводе сечением 1.5 мм², нельзя использовать на этой линии мощные электроприборы.

Постоянный и переменный ток

Но есть еще одна очень важная разница между электричеством из батарейки и из бытовой розетки.

Заряды, создаваемые батарейкой, всегда выходят из одного полюса, и приходят к другому. Проводники соединяют полюса через какую-то нагрузку, заряды текут по ним в одну сторону, выполняя полезную работу. Такой ток называется постоянным.

Однако, это не единственный вариант движения зарядов по проводнику. Частицы, несущие заряды (как правило, это электроны), могут менять направление своего движения. Сперва переместиться в одну сторону, а потом – в другую, а потом обратно, и так далее. Причем, делать это очень часто (для российских линий – 50 раз в секунду). Фактически, при этом заряды не движутся, а лишь колеблются вокруг какого-то среднего положения. Однако, при этом они также могут совершать полезную работу. Такой ток называется переменным.

Его напряжение также измеряется вольтами, но, при этом имеется ввиду среднее значение, которое по действию было бы равно действию постоянного тока такого же напряжения. В моменты наибольшей силы мгновенное напряжение сети 220 достигает 310в!

Переменный ток имеет ряд очень важных особенностей, которые обусловили его широкое применение в жизни человека. Наиболее важными являются две:

• Возможность легкого преобразования с помощью трансформатора.
• Простота и дешевизна двигателей переменного тока.

Последняя особенность имеет ключевое значение. Для вращения электродвигателя необходимо создать вращающееся магнитное поле. Если подавать на двигатель постоянный ток – то вращающееся магнитное поле придется создавать конструктивными элементами самого двигателя. Раньше это делалось с помощью специального щеточно-коллекторного узла, который по мере поворота ротора двигателя переключал его обмотки так, чтобы магнитное поле поворачивалось на необходимый угол. Современные двигатели постоянного тока применяют для этого специальные электронные схемы, но суть их работы не меняется – они поворачивают магнитное поле по мере поворота ротора.

Защита бытовой электрической сети

Для защиты электробытовых приборов от возможного перенапряжения на рынке существует большой выбор. Это реле от перенапряжения РН – 111, РН – 113, огромное количество стабилизаторов.  Они устанавливаются как на весь дом или квартиру, так и на отдельные электрические приборы. Для защиты от импульсных перенапряжений (молния) в частном доме рекомендуется установить УЗИП.

Для энергоснабжающей организации необходимо четкое соблюдение ППР. В жилых домах электромонтер должен постоянно проводить осмотр нулевых контактов и своевременно их поджимать. Там где к этому относятся не нужным образом, возможность отгорания нулевого проводника существенно увеличивается.

Применение

Адаптеров на текущий момент на рынке не так уж и мало, вот некоторые популярные модели и комплекты:

• TL-WPA4220
• TL-PA4010
• TL-PA4010PKIT
• ZyXEL PLA4201v2 EE
• TL-PA8010 KIT
• TL-WPA4220KIT

Основные причины применения таких устройств:

1. Необходимость расширения беспроводной сети в другую комнату, где нет возможности провести кабель или же тухнет Wi-Fi через стену.
2. Подключение компьютера при тех же условиях через кабель – эти адаптеры имеют у себя и Ethernet выход.

Вот примерная схема работа в одной картинке:

Основная схема подключения:

1. Головное устройство подключается по проводу к роутеру.
2. Ведомое устройство получает сеть и интернет по электрическим проводам.
3. Ведомое устройство раздает сеть другим устройствам через Ethernet порт или по Wi-Fi в случае его наличия.

Еще важно соблюдать указанные технические характеристики:

1. С 50-60 Гц и 100-240 В обычно проблем не возникает, такие сети почти у всех ДОМА.
2. Требуется в идеале прямое подключение к розетке. Некоторые бесперебойники не поддерживают Powerline технологию, а обычные сетевые фильтры могут гасить сигнал – повод подумать, если что-то не работает.
3. Помехи могут создавать и подключенные бытовые устройства в эту же розетку – например, холодильник. Проверяйте на всех розетках!
4. Заявлена работа на расстоянии до 300 метров. Но на практике лучше подобным не заниматься, учитываем помехи и затухания.
5. В процессе работы адаптеры имеют свойство сильно греться. Т.е. я бы не рискнул их оставлять в невентилируемом месте. Но это уже мои личные додумки.

Какое напряжение в розетках разных странах мира

В настоящее время в мире используются два уровня напряжения. В США более низкий 100-127 Вольт и более высокий в Европе — 220-240 Вольт. Кроме того, имеются две рабочих частоты — 50 и 60Гц. Все виды напряжений в розетках различных стран образованы комбинацией этих величин:

• в большинстве стран используется европейская система с комбинацией 220-240В 50Гц;
• в розетках США, Японии и стран Южной Америки применяются 100-127В 60 Гц;
• в некоторых районах Японии используется 110В 50Гц;
• в Барбадосе, Сальвадоре, Тринидаде 115В 50Гц

Остальной мир в основном использует европейские 220-240В 50 Гц. Кроме того, в мире есть несколько стран с разными вариациями напряжения и частоты, например Филиппины, там используется напряжение 220-240В с частотой 60 Гц.

Сколько ампер в розетке 220В

Нагрузка которую может выдержать соединение определяется по сумме подключенных электроприборов. Например микроволновая печь, стиральная машина подключаются через отдельные розетки не менее чем на 16 А, а для осветительных приборов, телефонов требуются устройства с меньшим номиналом.

Живя в ХХІ веке, используя блага научных открытий, человеку обязательно знать тип и величину тока, протекающего в домашней сети. Без этой информации невозможно купить электророзетку, правильно рассчитать нагрузку для электроприборов. Стандарты различаются для разных стран, и это стоит учитывать при поездке в другое государство.

Подробнее о причинах низкого напряжения и методах решения данной проблемы

Падение напряжения в линии ЛЭП

Одной из глобальных причин понижения напряжения является недостаточная мощность электрогенерации и электротрансформации в регионе. Недостаточное финансирование электрической отрасли с одной стороны и бурный рост потребления электроэнергии в последние годы с другой стороны приводит к проблемам с качеством электроснабжения.

Повлиять на решение данной проблемы мы практически не можем, единственное решение в этой ситуации — покупка и установка повышающего стабилизатора напряжения.

Низкая мощность распределительного трансформатора или неправильная его настройка

Часто бывает так. К одному трансформатору было подключено определенное количество потребителей и проблем с качеством электроэнергии не было. Потом к этому же трансформатору или подстанции подключаются еще новые дома, и мощность его оказывается недостаточной, это приводит к понижению напряжения во всей подключенной сети. Такое явление часто наблюдается в дачных поселках, и напряжение в 180, 170, 160 и даже 150 Вольт там не редкость.

Какие есть методы решения?. Наиболее правильный — замена трансформатора на более мощный. Но для этого нужно иметь общее решение всех потребителей и финансовые возможности. Индивидуально решить проблему в этом случае можно путем установки повышающих стабилизаторов напряжения на весь дом или нужную группу приборов.

Перекос фаз в распределительной сети, вызывающий снижение напряжения, и методы решения

Причиной снижения напряжения на входе в дом может быть неравномерное распределение потребителей в распределительной сети или «перекос фаз». Как правило, такое явление наблюдается в сельской местности, в дачных поселках и частном секторе. Дома в таких сетях подключаются к электросети по мере строительства новых объектов индивидуально. Часто при этом подключение идет по принципу «так удобно монтеру» или «этот провод ближе». В результате на одной «фазе» или одном «плече» сети потребителей оказывается больше, чем на других. Напряжение в этой части электросети будет ниже.

Исправить ситуацию путем повышения значения напряжения на питающем трансформаторе не получится, так как этот приведет к повышенному (или опасно высокому) значению напряжения на других участках этой электросети. Правильное решение — устранить неравномерность распределения потребителей, переключится на питание от другой фазы сети. Но часто это бывает не возможно физически. Второй вариант решения проблемы — установка стабилизатора напряжения на входе в дом.

Проблемы в домашней сети, приводящие к понижению напряжения и методы их устранения

Первое, что нужно сделать, если у Вас низкое напряжение в розетке, — это выяснить является ли проблема внутренней или внешней.

Первое. Самое простое — узнать, есть ли проблемы с электропитанием у соседей. Второе. Отключить автоматы в распределительном щите и измерить напряжение на входе в доме. Если напряжение низкое — то проблема во внешней сети. Если напряжение на входе в дом нормальное, то проблема в доме.

Приводим список частых проблем в электросети дома или квартиры:

• снижение напряжения может быть вызвано плохими контактами на входе в распределительный щит или плохими контактами в самом распределительном щите;
• снижение напряжения может быть вызвано плохими контактами в комнатных распределительных коробах и на самих розетках;
• снижение напряжения может быть вызвано неправильным выбором сечения провода в разводке.

Если выявить точную причину самостоятельно не получилось, следует обратиться за помощью к профессиональному электрику.

Как поднять напряжение с помощью стабилизаторов

Существует два основных способа решить проблему низкого напряжения.

Первый способ — установка большого мощного стабилизатора на входе в дом. Такой стабилизатор должен иметь большую мощность, большой диапазон входного напряжения и высокую надежность. Мы рекомендуем стабилизаторы напряжения SKAT ST мощность от 3,5 кВт до 12 кВт.

На следующем видео представлены возможности стабилизатора SKAT ST-12345.

Второй способ — установка локальных стабилизаторов для питания отдельных электроприборов. Такие стабилизаторы должны иметь достаточную мощность, большой диапазон входного напряжения, компактный размер и высокую надежность. Мы рекомендуем стабилизаторы напряжения SKAT ST мощность от 1,5 кВт до 3 кВт.

На следующем видео представлены возможности стабилизатора SKAT ST-2525.

Откуда берется 380 вольт

По воздушным линиям между населенными пунктами, городами и крупными предприятиями стоят высоковольтные линии высокого напряжения. При таком напряжении передача электроэнергии сопряжена с меньшими потерями. Даже с учетом работы понижающих трансформаторов. На КТП, стоящих в поселках с жилыми домами, в кварталах многоэтажек (на заводах обычно целые подстанции), высокое напряжение преобразуется в напряжение 380 вольт.

Везде проходят 4 провода, иногда используется система из пяти проводов. Три провода – отдельные фазы. Один провод – нулевой. Напряжение между любыми отдельными фазами составляет 380 вольт. Это линейное напряжение. Напряжение между одной отдельной фазой и нулевым проводом – 220 вольт. Это фазное напряжение. Фазы никогда не соединяются, даже не соприкасаются, иначе будет короткое замыкание.

Чем опасно высокое напряжение

Несмотря на то, что многие современные электроприборы оснащены импульсными источниками питания, это все равно не спасает их от высокого напряжения. Вследствие этого они могут преждевременно выйти из строя, а гарантия на такие электроприборы, не распространяется.

Наиболее всего повышенному напряжению подвержены ТЭНы, электроплиты и водонагреватели. Протекая через спираль данных электроприборов повышенный ток, серьёзно сокращает срок их службы. Неблагоприятным является высокое напряжение и для работы различных инструментов, а также другого оборудования, которое оснащено двигателями.

В первую очередь это: кондиционеры, холодильники, вентиляторы, тепловые насосы и т. д. Здесь в результате повышенного тока страдает обмотка якоря. Кроме того, сильные скачки напряжения приводят к росту потребляемого тока, поэтому сильно нагружается проводка в доме. Все это может привести к серьёзным проблемам, и даже стать причиной возникновения пожара.

Из-за чего в доме повышенное напряжение

Нужно заметить, что согласно новым требованиям, норма напряжения в сети составляет 230, а не 220 Вольт. Поэтому пределы допустимого напряжения в электросети, это 207-253 Вольт. Все что выше можно считать проблемой и опасностью для работы электроприборов.

Рассмотрим в данной статье строительного журнала samastroyka.ru, из-за чего чаще всего возникает повышенное напряжение в сети:

• Скачки напряжения, вызванные колебаниями разницы потребления электроэнергии. Как правило, самое высокое напряжение наблюдается ночью и ранним утром, когда потребление электричества снижено в разы. В такое время напряжение может составлять 260-270 Вольт, что выходит за допустимые рамки.
• В зимний период года напряжение нормальное, а летом сильно высокое. Объяснить данный факт просто, ведь зимой многие используют электричество для отопления дома, поэтому нагрузки на линию возрастают.
• Перекос фаз или отгорание нуля. Две данные проблемы, также способны привести к образованию в сети повышенного напряжения. Здесь все во многом зависит от нагрузок на фазы и количества подключённых потребителей к ним.

Как бы там ни было, но высокое напряжение в электросети намного опасней пониженного.

Примечания

1. ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
2. Грищенко А.И., Зиноватный П.С. Энергетическое право России. (Правовое регулирование электроэнергетики в 1885—1918 гг.). — М.: «Юрист», 2008. — С. 118.
3. Грищенко А.И., Зиноватный П.С. Энергетическое право России. (Правовое регулирование электроэнергетики в 1885—1918 гг.). — М.: «Юрист», 2008. — С. 13.
4. План электрификации РСФСР. — 2-е изд. — М.: Госполитиздат, 1955. — С. 213,355,356,361. — 660 с.
5. Производство пара, паровые машины, пароме турбины, двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины, ветряные двигатели, водяные двигатели, насосы и компрессоры, теплосиловое хозяйство, электротехника, освещение // Hütte Справочник для инженеров, техников и студентов. — М.-Л.: ОНТИ, 1936. — Т. 3. — С. 950.
6. Проект общесоюзного стандарта «Номинальные напряжения стационарных установок сильного тока» (Взамен ОСТ 4760 и ОСТ 5155)(2-я редакция, Октябрь 1938 г.) // Электричество. — 1939. — № 1. — С. 30.
7. Основные напряжения ГОСТ 721-41.
8. Левитин Е. Государственный общесоюзный стандарт на радиовещательные приемники // Радио. — 1951. — № 9. — С. 11-13.
9. Левитин Е.А., Левитин Л.Е. Радиовещательные приемники. — Издание второе, переработанное и дополненное. — М.: Энергия, 1967. — С. 349.
10. Основные напряжения ГОСТ 21128-75.

Оформление разрешительной документации для подключения

Для начала необходимо подготовить проект, в котором будет прописано оборудование, требующее более высокого, чем в обычной домашней сети, напряжения. Основываясь на характеристиках оборудования, планируемого к подключению, УК составляет технические условия, в которых прописываются сечения кабелей, параметры заземления и прочие данные, обязательные для исполнения. После этого составляется акт, в который входят отчеты сотрудников, осуществлявших проверку оборудования и подтверждающих необходимость подачи питания 380 вольт в дом.

Но есть и исключения из этих правил. Если от частного дома до ближайшей трехфазной силовой линии более 500 м, то подключение высокого напряжения невозможно – никто не даст подобного разрешения, даже при условии, что владелец самостоятельно установит дополнительные столбы. В этом случае, если подобное питание необходимо, единственным выходом остается установка генератора 380 вольт, работающего на дизельном топливе или бензине.

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Сигнализация действия защиты и автоматики Подключение потолочного светильника со светодиодами Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине