Jaké napětí by mělo být v síti 220?

Nejčastěji trpí domácí spotřebitelé vysokým napětím v síti. Kromě toho může dodavatelská organizace záměrně zvýšit svou úroveň pro spotřebitele elektřiny, aby zajistila požadovanou hodnotu na konci řetězce. Na rozdíl od průmyslových zařízení tato kategorie zpravidla nemá dostatečnou ochranu, která by účinně bojovala proti příčinám takového porušení.

Co je vysoké napětí?

V každé elektrické síti, ať už je to domácí, průmyslová nebo vysokonapěťová, je nastavená úroveň – 220V, 380V, 6 – 10 kV a další. Tyto parametry musí být v přesně stanovených mezích, dlouhodobě nepřesahovat 5 % normy a krátkodobě 10 %. V praxi však existují situace, kdy se v síti může vyskytnout vysoké napětí, které překročí jmenovitou hodnotu o 20%, 30% nebo více. Což představuje hrozbu pro elektrická zařízení a lidi v případě poruchy zařízení a potenciálního přenosu do jejich krytu. Důvodem tohoto nárůstu mohou být různé procesy v síti.

Příčiny

V praxi má nízké i vysoké napětí v síti řadu negativních důsledků pro domácí elektrospotřebiče. Bez ohledu na úroveň jmenovitého napětí v síti může dojít ke zvýšení z následujících důvodů:

• Umělé nastavení výstupní úrovně pomocí přepínače odboček nebo přepínače odboček v rozvodně nebo transformátorové rozvodně. Kvůli častým stížnostem na nízké napětí organizace napájení zvyšuje výstupní parametr. Výsledkem je, že v posledním domě připojeném k vedení bude vstupní napětí odpovídat normě a v prvním výrazně překročí.
• Vysoké napětí se navíc vyskytuje při sezónních změnách, přechodu ze dne na noc, změnách provozních cyklů výkonných zařízení atd. Když se množství spotřebované elektrické energie výrazně liší ve špičce cyklů. Například v zimě nebo před zahájením centralizovaného vytápění trpí elektrické sítě domácností četnými topnými zařízeními, která způsobují nízké napětí. Pokud je současně seřízení provedeno směrem nahoru, pak při zahřívání vznikne na vinutí transformátoru poměrně velký potenciál. – je způsobena jak poškozením sítě (například přerušením nulového vodiče), tak výrazným rozdílem v připojeném výkonu každé linky. Přitom v některé z fází střídavý proud narůstá a napětí klesá a v sousedních fázích se naopak objevuje vysoké napětí.
  Rýže. 1. fázová nerovnováha
• Nouzová situace – v důsledku poškození v sítích, například při poklesu fáze na nulu, se potenciálový rozdíl zvýší na lineární úroveň. To znamená, že místo 220 V bude do domácích spotřebičů dodáváno 380 V. Stejně vysoké napětí může nastat při porušení izolace mezi vysokou a nízkou stranou, kdy dojde k přerušení jedné z fází a vzniku proudů nulové složky.

Následky

V důsledku výskytu vysokého napětí nad přípustné výkyvy dochází k výraznému přetížení všech druhů domácích, silových a elektronických zařízení. To může způsobit různé problémy při jejich provozu. Mezi nejvýznamnější důsledky patří:

• Rozbití – pokud se potenciál zvýší nad 250 V, mohou se spálit elektronické jednotky a mikroobvody různých zařízení.
• Zvýšený proud a přehřívání – když napětí kolísá nahoru se stejným odporem sekce, jmenovitý proud se úměrně zvyšuje. To způsobuje nadměrné zahřívání vodičů a může vést k požáru. Tento důsledek je zvláště nebezpečný pro všechna osvětlovací zařízení.
• Porušení běžné rutiny – typické pro elektrické stroje a velmi přesná zařízení, jejichž provoz je regulován přísným dodržováním parametrů spotřebované elektřiny.
• Snížená životnost – v důsledku zvýšení rozdílu potenciálů a přehřátí dochází k předčasnému stárnutí izolace, což vede k poruše nebo selhání některých funkcí.

Je třeba poznamenat, že nejdražší moderní zařízení jsou vybavena indikátory poklesu napětí, proudových rázů a dalších odchylek za přijatelnými limity. Z tohoto důvodu, pokud taková zařízení selžou kvůli vysokému napětí, má výrobce plné právo odmítnout své vlastní záruční povinnosti. Proto, aby se předešlo finančnímu plýtvání při obnově v důsledku takových dopadů, by měla být přijata opatření k uvedení parametrů sítě do normálu.

Opatření k normalizaci úrovně napětí v síti

V závislosti na místě dopadu mohou být opatření zaměřená na boj s vysokým napětím obecná s dopadem na celou síť a místní, aplikovaná na konkrétního spotřebitele. Upozorňujeme, že pro místní opatření, například v domácnosti nebo v případě nouze, není potřeba koordinovat instalaci stabilizátoru s dodavatelem elektřiny. Zatímco obecná opatření vyžadují kontaktování určitých úřadů.

Kde si stěžovat k vyřešení problému?

Je-li síťové napětí vysoké, můžete regulačním orgánům předložit odpovídající žádost, aby podnikly kroky. Mohou to být místní městské nebo vesnické rady nebo přímo organizace zásobující elektrickou energií. První možnost je nejúčinnější, protože jejich funkcí je řídit provoz stejných OZE. Ale kvůli velkému počtu přenosových spojů je kontaktování místních úřadů zdlouhavý proces.

Chcete-li kontaktovat organizaci zásobování energií, musíte nejen nahlásit vysoké napětí na vlastním připojení, ale také se na tento parametr zeptat sousedních spotřebitelů. Vzhledem k tomu, že pokud jsou ostatní s úrovní spokojeni, nebo si někdo z nich stěžuje na nízké napětí, tak to rozhodně dále snižovat nebudou.

Distribuční zóna zpravidla nespěchá reagovat na jednotlivé požadavky, které zohledňují zájmy jednoho spotřebitele, ale mohou ovlivnit třífázový proud pro celou skupinu nebo oblast. Navíc již předtím mohli provádět úpravy na žádost jiných osob. Proto je v takových případech nejrychlejší možností, jak bojovat s vysokými potenciálními rozdíly, instalace stabilizátorů a dalších ochranných zařízení.

Jak snížit vysoké napětí doma?

Pokud nemůžete napěťovou hladinu ovlivnit písemnou žádostí nebo jednoduše nedává požadovaný výsledek, je nutné nainstalovat ochranná zařízení. Mezi nejběžnější možnosti patří:

• Síťový filtr – umožňuje eliminovat krátkodobá pulzní přepětí. Dělí se do více kategorií v závislosti na složitosti zařízení a konkrétním provozu chráněného objektu. Jeho nevýhodou je nemožnost eliminovat dlouhodobé přepětí v síti.
• Regulátor napětí – umožňuje změnit hodnotu vysokého nebo nízkého napětí na vstupu na jmenovitou hodnotu. Tím je zajištěno nejen ideální napájení spotřebitele, ale také jeho ochrana před havarijními stavy – přepětími elektrického proudu v důsledku atmosférických přepětí, zkraty atd.
  Obrázek 2: Normalizace pomocí stabilizátoru
• Napěťové ovládací relé – odpojí od sítě všechna zařízení, ve kterých nízké nebo vysoké napětí překročilo povolenou úroveň odchylky. Přirozenou nevýhodou zařízení je, že neřeší problém dlouhodobého zvyšování potenciálu. A po přepnutí relé je potřeba je znovu zapnout sami.

Při instalaci automatizace, která nezávisle odpojí napájení v případě detekce přepětí, lze k obnovení napájení použít nepřerušitelné zdroje napájení. Která bude nadále napájet zařízení, dokud se potenciál v síti normalizuje.

Rýže. 3. Příklad zapnutí zdroje nepřerušitelného napájení

Typické často kladené otázky čtenářů

Chladničku LIEBHERR jsem připojil přes napěťové relé PH-122. Asi týden bylo vše v pořádku, síťové napětí v horní hranici, tovární nastavení 250 voltů a lednička fungovala. Ale od 31. prosince do dnešního dne relé ukazuje 250-253 voltů a chladnička je vypnutá přibližně 5 hodin denně. A v noci ani nevím, jak to funguje. Prosím, řekněte mi, je možné nastavit horní limit na relé na 255 voltů nebo je to pro lednici nepřijatelné? Může být relé vadné? A proč je v bytě v Moskvě v síti tak vysoké napětí, nebo je to norma? Prosím poraďte co dělat? A také se relé trochu zahřívá, ale tělo je teplé, je to normální nebo ne?

Pokud tomu dobře rozumím, nainstalovali jste napěťové ovládací relé RN-122 do zásuvky pro připojení chladničky. Otázek je mnoho, ale zvažme vše popořadě. Pokud vezmeme v úvahu přípustné meze odezvy, pak v souladu s pasovými údaji je regulační rozsah pro Umax od 230 do 290 V. Takže ano, můžete nastavit maximální limit napětí na více než 250 V.

Skutečnost, že jste nastavili maximální limit Umax na 250 V, znamená, že používáte tovární nastavení (u napěťového řídicího relé RN-122 je minimální práh odezvy napětí 185 V a maximální napětí je 250 V). Chcete-li změnit hodnotu maximálního prahu odezvy, musíte provést následující kroky (viz obrázek na odkazu):

Pokud jde o jmenovité napětí, v souladu s GOST 32144-2013 je maximální limit 253 V (tj. +10 % až 230 V). Ale pro mnoho domácích spotřebičů je to příliš. Doporučuji si to dvakrát zkontrolovat multimetrem nebo voltmetrem, pokud tomu tak skutečně je, kontaktujte správcovskou společnost s oficiálním vyjádřením. V opačném případě může být relé skutečně vadné a musí být jednoduše vyměněno.

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.

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.

• 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.

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.