Понятия «уровень напряжения» и «напряжения» — это разные понятия
Выдержка из «Энциклопедии Экспертов»
«Напряжение» – это техническая характеристика энергоустановки, оно указывает, для приёма какого напряжения предназначена ЭПУ. Измеряется в вольтах (В) или киловольтах (кВ). Предопределяется техническими условиями, проектом на ЭПУ. Первично, как правило, напряжение фиксируется в документах о технологическом присоединении, чаще всего – в актах разграничения балансовой принадлежности. В нашей стране ЭПУ предназначаются для приёма следующего «напряжения»:
- 0,4 кВ
- 1 кВ
- 6 кВ
- 10 кВ
- 20 кВ
- 35 кВ
- 110 кВ
- 150 кВ
- 220 кВ и выше
«Уровень напряжения» (иногда «диапазон напряжения» или «тарифный уровень напряжения», или «тарифный уровень (диапазон) напряжения») – это понятие, используемое:
1. в тарифном регулировании – при установлении тарифов на передачу электроэнергии
2. в применении тарифов на передачу электроэнергии в расчётах за услуги по передаче электроэнергии
По «уровням напряжения» тарифы дифференцируются, то есть различаются по величине. Чем выше «уровень напряжения», тем ниже величина тарифа. Поэтому потребители стремятся подтвердить наиболее высокий «уровень напряжения».
Понятие «уровень напряжения» в нормативно-правовых актах (далее по тексту – НПА) появляется и используется в контексте тарифообразования и тарифоприменения.
Согласно пункта 48 , (далее по тексту — ПНД) «тарифы на услуги по передаче электрической энергии устанавливаются в соответствии с Основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике и Правилами государственного регулирования (пересмотра, применения) цен (тарифов) в электроэнергетике, с учетом пункта 42 настоящих Правил»
В соответствии с пунктом 42 ПНД «при установлении тарифов на услуги по передаче электрической энергии ставки тарифов определяются с учетом необходимости обеспечения равенства единых (котловых) тарифов на услуги по передаче электрической энергии для всех потребителей услуг, расположенных на территории соответствующего субъекта Российской Федерации и принадлежащих к одной группе (категории) из числа тех, по которым законодательством Российской Федерации предусмотрена дифференциация тарифов на электрическую энергию (мощность)».
Дифференциация тарифов на передачу электроэнергии по «уровням напряжения» установлена следующими НПА:
- (далее по тексту – Основы ценообразования)
- (далее по тексту – Двадцатая методика):
Пункт 81(1) Основ ценообразования гласит: «Единые (котловые) тарифы дифференцируются по следующим «уровням напряжения»:
Пункт 44 Двадцатой методики устанавливает: «Размер тарифа на услуги по передаче электрической энергии рассчитывается в виде экономически обоснованной ставки, которая в свою очередь дифференцируется по четырем «уровням напряжения»:
Из указанных пунктов НПА также видно, что каждый «уровень напряжения» имеет свои напряжения, которые к нему относятся:
- к уровню напряжения – высокое напряжение (ВН) относятся напряжения от 110кВ и выше (т.е. 150кВ и т.д.)
- к уровню напряжения – среднее первое напряжение (СН1) относится только одно напряжение — 35 кВ
- к уровню напряжения – среднее второе напряжение (СН2) относятся напряжения, значения которых попадают в диапазон: 20-1 кВ, т.е. – это 1 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ и др.
- к уровню напряжения – низкое напряжение (НН) относятся напряжения, значения которых 0,4 кВ и ниже (например, 220 В, 150 В и др.)
По уровням напряжения также дифференцируются предельные уровни нерегулируемых цен на электроэнергию, включающие в себя тариф на передачу электроэнергии. Это можно увидеть из формы публикации данных о предельных уровнях нерегулируемых цен на электрическую энергию (мощность) и составляющих предельных уровней нерегулируемых цен на электрическую энергию (мощность), установленной Приложением к (далее по тексту — Правила определения нерегулируемых цен)
Таким образом, понятия «напряжение» и «уровень напряжения» не тождественны. Это разные понятия. Но их часто путают, особенно при определении величины тарифа на передачу электроэнергии, по которому подлежит оплата оказанных территориальными сетевыми организациями (далее по тексту – ТСО) услуг по передаче. Это происходит ещё из-за того, что путаются понятия «фактический уровень напряжения» и «фактическое напряжение».
Значения емкостного сопротивления
Поскольку основная проводящая область варистора между двумя его выводами ведет себя как диэлектрик, ниже его напряжения зажима варистор действует как конденсатор, а не как резистор. Каждый полупроводниковый варистор имеет значение емкости, которое напрямую зависит от его площади и обратно пропорционально его толщине.
При использовании в цепях постоянного тока емкость варистора остается более или менее постоянной при условии, что приложенное напряжение не увеличивается выше уровня напряжения зажима и резко падает вблизи своего максимального номинального постоянного напряжения постоянного тока.
Читать также: Изготовить железный ящик выдвижной
Однако в цепях переменного тока эта емкость может влиять на сопротивление корпуса устройства в области непроводящей утечки его характеристик IV. Поскольку они обычно соединены параллельно с электрическим устройством для защиты от перенапряжения, сопротивление утечки варисторов быстро падает с увеличением частоты.
Это соотношение приблизительно линейно с частотой, и полученное в результате параллельное сопротивление, его реактивное сопротивление переменного тока Xc может быть рассчитано с использованием обычного 1 / (2πƒC), как для обычного конденсатора. Затем, когда частота увеличивается, увеличивается и ток утечки.
Но наряду с варисторами на основе кремниевых полупроводников были разработаны варисторы на основе оксидов металлов, чтобы преодолеть некоторые ограничения, связанные с их кузенами из карбида кремния.
Условия нормальной работы электрической сети
Для стабильной работы электроприёмников, должно соблюдаться следующее правило равенства напряжений: номинальное напряжение электроприемников должно равняться номинальному напряжению электросети. Uном.эп =Uном.сети. Но обеспечить такое равенство, при котором не будет, ни потерь, ни убытков на практике не возможно.
Нагрузка электроприёмников не может быть постоянной, она меняется и отклоняется от номинального значения. Принята допустимая зона отклонения напряжения электроприёмника в ±5%.
Кроме этого, протяженность ЛЭП предполагает потерю напряжения на линии, а это значит, что напряжение у приёмника будет меньше, напряжения у источника. Разница напряжений и будет величина потерь. Это учитывается при проектировании и по ГОСТ, напряжения (ном.) вырабатываемые генераторами, должны быть на 5% больше необходимого напряжения сети.
Поступательный рост спроса
Согласно статистическим данным, только в Москве в первом полугодии 2021 года было введено в эксплуатацию 5,5 млн кв. м недвижимости, в том числе 2,2 млн кв. м жилья. По сравнению с аналогичным периодом 2021 года данный показатель вырос в три раза.
Из этих чисел хорошо видны масштабы строительства в России. А каждый новый объект требует инженерных коммуникаций, в том числе и системы энергоснабжения. Решить проблему можно либо за счёт строительства новых подстанций, либо модернизацией старых.
Дополнительно я хотел бы обратить внимание на ещё один немаловажный фактор. Ещё в советские времена было введено в эксплуатацию большое количество подстанций среднего напряжения
В настоящее время ресурс установленного на них оборудования практически исчерпан, оно нуждается в замене.
Совокупность этих причин приводит к тому, что спрос на устройства распределения среднего напряжения продолжает расти, и эта тенденция сохранится. Но это вовсе не означает, что конкуренция в данном сегменте рынка ослабнет. Вероятнее всего, тенденция будет обратной.
Ограничения
MOV внутри переходного напряжения ограничитель перенапряжения (TVSS) не обеспечивает полную защиту электрического оборудования. В частности, он не обеспечивает защиты от длительных перенапряжений, которые могут привести к повреждению этого оборудования, а также устройства защиты. Другие устойчивые и опасные перенапряжения могут быть ниже и, следовательно, игнорироваться устройством MOV.
Варистор не обеспечивает защиты оборудования от Пусковой ток скачки напряжения (при пуске оборудования), от сверхток (созданный коротким замыканием), или от просадки напряжения (отключение); он не ощущает и не влияет на такие события. Восприимчивость электронного оборудования к этим другим нарушениям электроснабжения определяется другими аспектами конструкции системы, внутри самого оборудования или извне с помощью таких средств, как ИБП, регулятор напряжения или сетевой фильтр со встроенной защитой от перенапряжения (которая обычно состоит из цепи измерения напряжения и реле для отключения входа переменного тока, когда напряжение достигает опасного порога).
Четыре ценовые зоны России
Розничный рынок электроэнергии и мощности разделен на 4 ценовые зоны.
Все вышеперечисленные правила касаются только свободных ценовых зон России – это первая и вторая ценовые зоны.
В первую и вторую ценовые зоны входит подавляющая часть потребителей России – это европейская часть России, Урал и Сибирь.
Вот как это выглядит на карте:
В ценовых зонах цены для потребителей на розничном рынке электроэнергии – свободны.
В неценовой зоне и в изолированной зоне – цены устанавливает государством.
Стоит напомнить, что разделение на ценовые (свободные) и неценовые (регулируемые) зоны относится только к юридическим лицам.
Население всегда платит по регулируемым ценам, которые устанавливает государство.
Напряжение с точки зрения гидравлики
Все вы видели и представляете, как выглядит водонапорная башня или просто водобашня. Грубо говоря, это большой высокий “бокал”, заполненный водой.
водоносная башня
Так вот, представим себе, что башня доверху наполнена водой. Получается, в данный момент на дне башни ого-го какое давление!
водобашня, заполненная водой
А что, если слить из башни воду хотя бы наполовину? Давление на дно башни уменьшится вдвое. А давайте-ка нальем в пустую башню одно ведро воды! Давление на дно башни будет мизерное.
Представьте такую ситуацию. У нас есть водонос, а шланг мы закупорили пробкой.
Вода вроде бы готова бежать, но бежать то некуда! Пробка туго закупоривает шланг. Но на саму пробку сейчас оказывается давление, которое создает насосная станция. От чего зависит давление на пробку? Думаю понятно, что от мощности насоса. Если мощность насоса будет большая, то пробка вылетит со скоростью пули, или давление порвет шланг, если пробка туго сидит в шланге. В данном случае давление создается с помощью насоса. То есть можно сказать, что это модель башни с водой в горизонтальном положении.
Все то же самое можно сказать и про водобашню. Здесь давление на дно создается уже гравитационной силой. Как я уже говорил, давление на дне башни зависит от того, сколько воды в башне в данный момент. Если башня наполнена водой под завязку, то и давление на дне башни будет большое, и наоборот.
А теперь представьте себе какое давление на дне океана, особенно в Марианской впадине! Что можно сказать про давление в этих двух случаях? Оно вроде как есть, но молекулы воды стоят на месте и никуда не двигаются. Запомните этот момент. Давление есть, а движухи – нет.
использованная литература
- Bell Laboratories (1983). С. Миллман (ред.). История инженерии и науки в системе Bell, физика (1925–1980) (PDF). AT&T Bell Laboratories. п. 413. ISBN 0-932764-03-7 .
- Grondahl, L.O .; Гейгер, П. Х. (февраль 1927 г.). «Новый электронный выпрямитель». Журнал A.I.E.E .46 (3): 357–366. Дои:10.1109 / JAIEE.1927.6534186.
- ^ аб Американский телефон и телеграф; К.Ф. Майерс, Л. Кросби (ред. );Принципы использования электроэнергии в телефонной и телеграфной работе , Нью-Йорк (ноябрь 1938 г.), стр.58, 257.
- Automatic Electric Co., Бюллетень 519, Монофон Type 47 (Чикаго, 1953)
- Американский национальный стандарт,Графические символы для электрических и электронных схем , ANSI Y32.2-1975стр.27
- AT&T Bell Laboratories, технический персонал, R.F. Рей (ред.) Инжиниринг и операции в системе Bell , 2-е издание, Мюррей Хилл (1983), стр. 467
- Р.О. Грисдейл, Варисторы из карбида кремния , Bell Laboratories Record 19 (октябрь 1940 г.), стр. 46-51.
- М. Мацуока, Jpn. J. Appl. Физ., 10, 736 (1971).
- Левинсон Л., Филип Х. Р., Варисторы на основе оксида цинка — обзор , Бюллетень Американского керамического общества 65 (4), 639 (1986).
- Введение в металлооксидные варисторы , www.powerguru.org
- https://www.littelfuse.com/~/media/electronics_technical/application_notes/varistors/littelfuse_the_abcs_of_movs_application_note.pdf
- https://www.nist.gov/pml/div684/upload/Lower_not_better.pdf
- https://www.research.usf.edu/dpl/content/data/PDF/05B127.pdf
- «Металлооксидный варистор (MOV) — Проекты и дизайн электронных схем и схемотехники».
- https://www.gegridsolutions.com/app/DownloadFile.aspx?prod=surge_arresters&type=1&file=7
- D. Månsson, R. Thottappillil, «Комментарии к« Линейным и нелинейным фильтрам, подавляющим импульсы СШП »», IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 47, нет. 3, стр. 671-672, август 2005 г.
- «Подробное сравнение устройств подавления перенапряжения». Архивировано из оригинал на 2010-11-05.
- «Обзор UL1449, 3-е издание — Защита от перенапряжения — Littelfuse».
- УСАГов. «Страница подписки USA.Gov» (PDF). публикации.usa.gov . Получено 9 апреля 2021.
- https://www.nfpa.org/-/media/Files/News-and-Research/Fire-statistics-and-reports/Electrical/RFDataAssessmentforElectricalSurgeProtectionDevices.ashx?la=en
- «Металлооксидные варисторы | Блог по автоматическим выключателям — экспертная информация по технике безопасности и эксплуатации». Блог об автоматических выключателях. Получено 2013-01-14.
- https://www.esdjournal.com/techpapr/Pharr/INVESTIGATING%20SURGE%20SUPPRESSOR%20FIRES.doc
- Винн Л. Рош (2003). Библия оборудования Винна Л. Роша (6-е изд.). Que Publishing. п. 1052. ISBN 978-0-7897-2859-3 .
- Браун, Кеннет (март 2004 г.). «Деградация варистора на основе оксида металла». Журнал IAEI . Архивировано из оригинал на 2011-07-19. Получено 2011-03-30.
Повышенное напряжение базисного узла
Во многих практических расчётах можно столкнуться с тем, что напряжение базисного узла задается повышенным и редко совпадает с номинальной величиной. В частности, для сетей 110 кВ величина составляет 115 (121) кВ, для сетей 220 кВ — 230 (242) кВ. Объяснений данному факту может быть несколько.
В первую очередь это может быть обусловлено тем, что в соответствии с указаниями по расчёту коротких замыканий при учете тока подпитки от внешней системы необходимо задавать напряжение этой системы выше номинала на 5 %. Эта мера направлена на намеренное завышение расчётного тока короткого замыкания, чтобы исключить неопределенность, связанную с составом оборудования и режимом внешней сети.
Второе объяснение менее убедительно по сравнению с первым, но имеет под собой вполне логичное основание. Как правило, базисный узел задается на шинах мощной электростанции района, либо на шинах подстанции высокого или сверхвысокого напряжения, связывающей район с внешней системой. Опыт расчётов подсказывает, что в большинстве случаев мощность именно вытекает из базисного узла, а не наоборот. В начале передачи, опять же как правило, напряжение выше, чем на приемном конце, а на электростанции напряжения в нормальном режиме выше, чем у потребителей. Таким образом, умышленное завышение напряжения базисного узла имеет своей целью отразить указанную физическую закономерность.
Тем временем в России
Россия запаздывала в развитии. То ли тайные партячейки первых революционеров отнимали силы у государства, то ли злой рок помешал стране идти в ногу со временем, факт остаётся фактом – догнать и перегнать запад не удалось, единственная высоковольтная линия оказалась разорванной исключением Казахстана из состава РФ при перевороте 90-х годов.
В мире потребление энергии каждые десять лет росло вдвое на период первого нефтяного кризиса. К началу 80-х построены первые линии сверхвысокого напряжения:
- 1150 кВ переменного тока.
- 1500 кВ постоянного тока.
На 1980 год в СССР действовало 70 электростанций, дававших стране по 1 ГВт и более мощности. В период с 1960 по 1990 год протяжённость линий советского государства выросла с 0,22 до 5,1 млн. км. На момент окончания «перестройки» акцент приходился на сети класса напряжения 220 кВ. Почти вдвое за прошедшие годы выросла протяжённость линий от 330 до 750 кВ. Апогеем развития советские политики считали линию Сибирь-Экибастуз-Урал, где применены самые высокие потенциалы, означенные по тексту.
Куда жаловаться, если электропитания нет или оно слабое
Пожаловаться на пониженный уровень электропитания в квартире или на то, что его нет, можно в несколько инстанций
Важно соблюдать такой порядок, чтобы добиться эффекта:
- Первый шаг – энергосбытовая компания. По заявке жильца придет квалифицированный рабочий и устранит неполадку (за плату). Бывает причина в трансформаторе, сетях, линии – это стоит не один миллион рублей и устранить ее непросто. Если мастер не идет, то следует обратиться с письменной претензией к руководителю организации. В течение 30 дней заявителю придет ответ об удовлетворении требования или об отказе. Во втором случае можно двигаться дальше.
- Далее направить жалобу в администрацию населенного пункта и в Роспотребнадзор. Первая отвечает за жилые помещения, не находящиеся в собственности, их жильцы также могут испытывать неудобства от пониженного напряжения. Второй рассмотрит претензию с точки зрения нарушения прав потребителя услуги.
- Ростехнадзор занимается вопросами поставки электроэнергии в города, поселки, в его задачи входит поддержание работоспособности линий электропередач. Организация принимает коллективные жалобы при низком качестве электричества, возникшего из-за повреждения сетей, устаревшего оборудования.
- Прокуратура – надзорный орган, куда жаловаться имеет смысл только после обращения во все предыдущие инстанции. Она инициирует проверку деятельности обслуживающей организации и даст оценку действиям должностных лиц других органов власти.
- Энергонадзор служит в целях поддержания электросетей в исправном состоянии и постоянной готовности электроустановок.
- Общественная палата обеспечивает взаимоотношения граждан с органами местного самоуправления.
- Если никакие из перечисленных организаций не исправили ситуацию, то следует обратиться в суд.
Обращение в любой орган государственной власти направляется несколькими способами.
Лично или по почте
Доставить претензию можно самостоятельно в приемную должностного лица. Составленный в двух экземплярах документ заявитель регистрирует в приемной, один с отметкой о том, что документ приянт, оставляет у себя.
Также можно воспользоваться услугами Почты России, отправив заказное письмо с уведомлением.
Телефон горячей линии
В Роспотребнадзоре предусмотрен прием жалоб по телефону горячей линии 8-800-100-0004. Звонки принимают специалисты центрального управления Роспотребнадзора, они же проконсультируют по данному вопросу.
В Мосэнергосбыт можно позвонить по телефону в любое время.
Онлайн
Для удобства граждан законодатель предусмотрел возможность направить жалобу удаленно с помощью интернет-сервисов.
Кроме того, существуют ресурсы РосЖКХ и Госуслуги. На первом из них профильные специалисты окажут юридическую поддержку, предоставят образец жалобы, на втором можно оставить обращение в любой орган власти.
Обращение регистрируется за 3 дня, затем проводится проверка. Результаты сообщаются заявителю через месяц.
Напряжение переменного тока
Как известно еще с уроков физики, ток – это движение заряженных частиц, которое возникает под воздействием на них электромагнитного поля, разности потенциалов и напряженности. Основная характеристика любого напряжения – это зависимость от времени. Исходя из этого, различают постоянную и переменную величины. Значение постоянного с течением времени практически не изменяется, а переменного – изменяется.
Закон Ома
В свою очередь переменная характеристика бывает периодической и непериодической. Периодическое – это напряжение, значения которого повторяются через одинаковые интервалы времени. Непериодическое же способно изменяться в любой отрезок времени.
Схема описания физического смысла
Напряженность в переменной цепи – это такой параметр, который изменяет свою величину с течением времени. Для упрощения разъяснений в дальнейшем будет рассматриваться синусоидальное гармоническое переменное напряжение.
Минимальное время, в течение которого переменная величина повторяется, называется периодом. Абсолютно любую периодическую величину можно записать зависимостью от какой-либо функции. Если время – это t, то зависимость будет обозначаться F(t). Таким образом, любой период во времени имеет вид: F(t+-T) = F(t), где T – период.
Физическая величина, которая является обратной периоду, называется частотой. Она равна 1/T. Единицей ее измерения является герц, в то время как единицей измерения периода стала секунда.
f = 1/T, 1 Гц = 1/с = с в минус первой степени.
Формулы колебаний
Важно! Чаще всего встречается функциональная зависимость переменной сети в виде синусоиды. Именно поэтому она была взята за основу этого материала. Из математики известно, что синусоида – это простейшая периодическая функция, и с ее помощью из нескольких синусоид с кратными частотами можно представить любые другие периодические функции
Из математики известно, что синусоида – это простейшая периодическая функция, и с ее помощью из нескольких синусоид с кратными частотами можно представить любые другие периодические функции.
Синусоидальная напряженность в абсолютно любой промежуток времени может описать моментальная характеристика: u = U * sin(ωt + φ), где ω = 2πf = 2π/T, где U – максимальное напряжение (амплитуда), ω – угловая скорость изменения, φ – начальная фаза, которая определяется смещением функции относительно нулевой точки координат.
Синусоидальная функция
Часть (ωt + φ) – это фаза, которая характеризует значение напряжения в конкретный промежуток времени. Из этого выходит, что амплитуда, угловая скорость и фаза – это основные характеристики переменных сетей, определяющие их значения в любой интервал времени.
Важно! При рассмотрении синусоидальной функции фазу часто принимают за ноль. На практике также часто прибегают к еще некоторым параметрам, включающим действующее и среднее напряжение, коэффициент формы. Регулятор переменного напряжения
Регулятор переменного напряжения
Надежное размыкание тепловой защиты
Срабатывание терморазмыкателя происходит из-за пробоя и дальнейшего нагрева диска варистора
После того как встроенный терморазмыкатель в TMOV сработает, важно, чтобы он оставался разомкнутым, а его повторные коммутации были исключены
Чтобы проверить надежность размыкания цепи при срабатывании терморазмыкателя, было проведено испытание, состоящее из нескольких этапов. На первом этапе TMOV-варисторы подвергались воздействию перенапряжения с ограничением тока, в результате чего срабатывала тепловая защита. На втором этапе на выводы варисторов подавались импульсы 6 кВ, 3 кА (8×20 мкс). На третьем этапе на выводы TMOV-варисторов подавалось постоянное напряжение смещения, и при этом выполнялось измерение токов утечки. Наличие высокого тока утечки сигнализировало бы о ненадежном срабатывании терморазмыкателя или о его возвращении в замкнутое состояние. В ходе испытаний значительных токов утечки обнаружено не было. На заключительном, четвертом этапе TMOV-варисторы несколько часов выдерживались под напряжением 1000 В (ср.кв.) с параллельным контролем тока утечки. И на этот раз значительных токов утечки обнаружено не было, что свидетельствует о надежной работе терморазмыкателя.
