Гост 29322-2014 (iec 60038:2009) напряжения стандартные

Что такое мощность и плотность тока?

Ну вот, мы выяснили, что такое ток постоянный, а что такое переменный. Но у вас наверняка осталось еще масса вопросов. Их-то мы и постараемся рассмотреть в этом разделе нашей статьи.

Из этого видео Вы подробнее сможете узнать о том, что же такое мощность.

И первым из этих вопросов будет: что такое напряжение электрического тока? Напряжением называется разность потенциалов между двумя точками.

Что является электрическим напряжением

Сразу возникает вопрос, а что такое потенциал? Сейчас меня вновь будут хаять профессионалы, но скажем так: это избыток заряженных частиц. То есть, имеется одна точка, в которой избыток заряженных частиц — и есть вторая точка, где этих заряженных частиц или больше, или меньше. Вот эта разница и называется напряжением. Измеряется она в вольтах (В).

Напряжение в розетке

В качестве примера возьмем обычную розетку. Все вы наверняка знаете, что ее напряжение составляет 220В. В розетке у нас имеется два провода, и напряжение в 220В обозначает, что потенциал одного провода больше чем потенциал второго провода как раз на эти 220В.
Понимание понятия напряжения нам необходимо для того, чтоб понять, что такое мощность электрического тока. Хотя с профессиональной точки зрения, это высказывание не совсем верное. Электрический ток не обладает мощностью, но является ее производной.

Плотность электрического тока в проводнике

Дабы понять этот момент, давайте вновь вернемся к нашей аналогии с водяной трубой. Как вы помните сечение этой трубы — это напряжение, а скорость потока в трубе — это ток. Так вот: мощность — это то количество воды, которое протекает через эту трубу.
Логично предположить, что при равных сечениях, то есть напряжениях — чем сильнее поток, то есть электрический ток, тем больший поток воды переместиться через трубу. Соответственно, тем большая мощность передастся потребителю.
Но если в аналогии с водой мы через трубу определенного сечения можем передать строго определенное количество воды, так как вода не сжимается, то с электрическим током все не так. Через любой проводник мы теоретически можем передать любой ток. Но практически, проводник небольшого сечения при высокой плотности тока просто перегорит.

Формула плотности тока

В связи с этим, нам необходимо разобраться с тем, что такое плотность тока. Грубо говоря — это то количество электронов, которое перемещается через определенное сечение проводника за единицу времени.
Это число должно быть оптимальным. Ведь если мы возьмем проводник большого сечения, и будем передавать через него небольшой ток, то цена такой электроустановки будет велика. В то же время, если мы возьмем проводник небольшого сечения, то из-за высокой плотности тока он будет перегреваться и быстро перегорит.
В связи с этим, в ПУЭ есть соответствующий раздел, который позволяет выбрать проводники исходя из экономической плотности тока.

Таблица выбора проводников по экономической плотности тока

Но вернемся к понятию, что такое мощность тока? Как мы поняли по нашей аналогии, при одинаковом сечении трубы передаваемая мощность зависит только от силы тока. Но если сечение нашей трубы увеличить, то есть увеличить напряжение, в этом случае, при одинаковых значениях скорости потока, будут передаваться совершенно разные объемы воды. То же самое и в электрике.

Передача мощностей через лини разных напряжений и видов электрического тока

Чем выше напряжение, тем меньший ток необходим для передачи одинаковой мощности. Именно поэтому, для передачи на большие расстояния больших мощностей используют высоковольтные линии электропередач.

Ведь линия сечением провода в 120 мм2 на напряжение в 330кВ, способна передать в разы большую мощность в сравнении с линией такого же сечения, но напряжением в 35кВ. Хотя то, что называется силой тока, в них будет одинаковой.

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.

Экскурс в историю

Итак, генератор на нашей электростанции преобразовывает механическую энергию в электрическую. А что дальше? В каком виде и как именно передавать энергию потребителю? Как избежать колоссальных потерь при передаче?

Поразительно, но подобная ситуация существовала на самом деле! В той же Российской Империи вплоть до начала 20 века была полная неразбериха. Рядом с каждым «крупным» потребителем электроэнергии (фабрика, подворье преуспевающего купца или гостиница для особ благородных кровей) строили отдельную электростанцию. Было множество конкурирующих фирм, предоставляющих услуги электрификации и, в последующем, своё электрическое оборудование заточенное только под свою сеть. Каждый поставщик электроэнергии задавал собственные параметры электросети – напряжение, частоту. Были даже электросети с постоянным током! Человек, купивший, к примеру, электролампочки в «Товариществе электрического освещения Лодыгин и Ко» смог бы использовать их лишь в электросети этой же компании. При подключении к сети «Дженерал электрик» эта лампочка тут же вышла бы из строя – напряжение сети этой фирмы было значительно выше необходимого, не говоря уже о других параметрах.

Лишь в 1913 году имперские инженеры решились передавать электроэнергию на большие расстояния по воздушным проводным линиям, избавив от необходимости постройки электростанций «у каждой розетки». В преддверии грядущей великой войны и нахлынувшего патриотизма власть задумалась об импортозамещении. Ну прям как в наше время, после кризиса 2014 года). Были финансово и юридически задавлены многие небольшие западные фирмы (кроме германских и французских), преференции и льготы давались лишь отечественным товариществам и предприятиям. В итоге, это привело к монополизму на рынке поставщика электроэнергии и, невольно, стандартизации параметров электрической сети.

Так как Берлин и Париж были уже электрифицированы единой энергосистемой с переменным напряжением сети 220 вольт, отечественные компании также приняли этот стандарт. Людям было удобнее использовать электрические приборы единого типа, не беспокоясь что их новомодный электрический пылесос сгорит на новом месте жительства из-за других параметров энергосети. Произошло полное вытеснение многих небольших фирм – никто уже не хотел пользоваться их услугами и их приборами, хотя они вынужденно подстроились под единый стандарт электросети. Те самые 220 вольт переменного тока.

Номинальный ток асинхронных двигателей

Подавляющее большинство электродвигателей, используемых в промышленности, относятся к трехфазному асинхронному типу. Для питания таких устройств необходима промышленная трехфазная сеть переменного тока, обеспечивающая сетевое напряжение заданной частоты и напряжения. Высокая популярность асинхронных электродвигателей обусловлена дешевизной, простотой изготовления и механической прочностью данных устройств. Кроме того, изменяя схему подключения обмоток (звезда или треугольник) можно подключать двигатель к сетям различного напряжения (обычно используются комбинации 220/380 и 127/220В).

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (ОАО «ВНИИС»);
ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии;

ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 сентября 2014 г. N 70-П).

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Казахстан	KZ	Госстандарт Республики Казахстан
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Молдова	MD	Молдова-Стандарт
Россия	RU	Росстандарт
Украина	UA	Госпотребстандарт Украины

Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 ноября 2014 г. N 1745-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 29322-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 октября 2015 г.;
Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту IEC 60038:2009 IEC standard voltages (Напряжения стандартные). При этом дополнительные и измененные положения, учитывающие потребности национальной экономики указанных выше государств, выделены в тексте курсивом, а также вертикальной линией, расположенной на полях этого текста.
Международный стандарт разработан Международной электротехнической комиссией (IEC).
ВЗАМЕН ГОСТ 29322-92
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет.

Популярные модели реле контроля напряжения: настройки, схемы монтажа

Несмотря на довольно обширный список производителей подобного оборудования, в нашей стране популярностью пользуются единицы. Сейчас мы поговорим именно о таких брендах и моделях РКН, которые они производят.

Компания «Меандр» и её реле напряжения «УЗМ 51 М»

С самого начала рассказа о подобном реле уточним, что подобные РКН были сняты с производства. После многочисленных жалоб на новый «УЗМ 51 МД» с защитой от дуги, модель вернули, однако, звание «лучшего РН»устройство успело потерять. На сегодняшний день компания «Меандр» производит множество новых моделей приборов защитной автоматики, однако, все они пока «сыроваты» и до «УЗМ 51 М» никак не дотягивают. Подключить устройство довольно просто: на корпусе расписаны вход/выход и отмечены ноль/фаза. Это можно увидеть на картинке.

Внешний вид «УЗМ 51 М» – чётко видно контакты для подключения входа и выхода питания~~Реле напряжения Меандр УЗМ 51 М~~

Реле контроля напряжения «РН113» от «Новатек»

Это устройство пользователи считают более удобным по причине отсутствия необходимости отдельного приобретения вольтметра. Здесь он установлен на самом РКН. Сквозь тонированную крышку современных пластиковых боксов светящиеся цифры, показывающие напряжение в сети в данный момент времени, видны достаточно чётко. Прибор имеет довольно широкий диапазон настроек – 160-220 В для установки нижнего предела и 230-280 В по верхней планке отключения.

Схема подключения реле напряжения РН113~~Реле напряжения Новатек РН113~~

Однофазное реле «ABB» и схема его подключения

Под этим брендом, существующем на российском рынке очень давно, производится множество различных моделей защитных устройств, в том числе и реле контроля напряжения. По причине огромного ассортимента рассмотрим общую схему подключения РКН произведённого под брендом «АВВ».

Схема подключения РКН производства «АВВ»~~Однофазное реле напряжения ABB~~

Реле напряжения «Legrand»: существует ли подобная продукция

К сожалению, несмотря на очень широкую линейку производимых электротоваров, фирма «Legrand» не производит реле контроля напряжения. Это вдвойне огорчительно по той причине, что остальные изделия и автоматика этого бренда обладают весьма хорошими характеристиками и отменным качеством. Будем надеяться, что под этой маркой в будущем всё же будет производиться нечто подобное. А пока остаётся выбирать устройства от других производителей.

~~Реле напряжения Legrand~~

«Зубр» – реле напряжения родом из Донецка

1-фазное реле контроля напряжения «Зубр RBUZ D63t» со встроенным вольтметром ничем не уступает известным европейским брендам. Очень качественное исполнение, долговечность и широкий диапазон настроек – вот причины высокой популярности продукции этого бренда. Нижний предел падения напряжения можно выставить в диапазоне от 120-210 В, а верхний – от 220 до 280 В. При этом, скорость срабатывания при падении ниже установленного предела составляет 1.2 с, а на отключение при скачке выше верхнего порога уходит всего 0.05 с, что позволяет не беспокоиться за сохранность бытовой техники.

Литера «t» в конце маркировки модели говорит о том, что прибор оборудован встроенной термозащитой, что также добавляет плюсов в его копилку. Рассмотрим схему его подключения.

Схема подключения реле контроля напряжения «Зубр»~~Реле напряжения Зубр~~

Отличие переменного от постоянного

Прежде всего постоянное напряжение должно генерироваться на подстанциях с относительно низким напряжением для предоставления потребителю (220В). Однако, при одновременном подключении нескольких приборов, суммарное значение возрастает. В этой ситуации, для передачи напряжения на большие расстояния, необходимо использовать толстый и дорогостоящий кабель. Только так можно получить возможность транспортировки тока на большие расстояния с минимальными потерями мощности.

В примере с переменным, генерируемое электричество способно преодолевать большое расстояние с наименьшими потерями. С 1980 г. появилась возможность выпрямления трёхфазного электрического тока и его обратное преобразование.

Основным отличием AC напряжения от DC тока заключается в том, что последний показывает сравнительную стабильность. Под этим подразумевается, что он не изменяет частоту направления движения.

Из-за того, что движение постоянного тока течёт равномернее, направление протекания электронов осуществляется строго в одном направлении. Причем источник в данной ситуации имеет, как положительный, так и отрицательный полюс. Таким образом, постоянный ток преимущественно используют в высоковольтных линиях (для транспортировки на значительные расстояния). После преобразования в переменный, он передаётся в наши розетки.

Что такое АС

Перевод аббревиатуры АС с английского обозначает Alternative Current (переменный ток). Соответственно DC, что читается как Direct Current, обозначает постоянное, текущее в одном направлении, напряжение. Каждый из них используется для питания электроприборов и играет ключевую роль в целостности электрооборудования при неправильном подключении.

Переменный ток является формой, повсеместно применяемой потребителями для обеспечения работоспособности основного электрооборудования. Преимущественно стандартная форма волн в электроцепей представлена в виде синусоидальной кривой, с положительным полупериодом равным положительному течению напряжения и наоборот.

В отдельных случаях, например, музыкальные усилители, применяют различные формы волн. Они могут быть треугольными, либо прямоугольными. Аудио и радио сигнал транслируемые по проводам, также относятся к переменному току. Этот тип напряжения несёт зашифрованные информационные данные (звуки или изображения). В отдельных случаях передача может осуществляться за счёт модуляции. Такой ток преимущественно чередуется с высокочастотными, что и отличает их от обычной передачи электроэнергии.

Допустимые отклонения напряжения в сети

Точного соответствия параметров сети нормам добиться практически невозможно. Это связано с потерями в проводах и для того, чтобы в конце линии напряжение было достаточным для работы электроприборов, необходимо завышать выходное напряжение питающего трансформатора.

Ещё одной причиной колебаний напряжения в розетке являются суточные и сезонные изменения нагрузки на электросети, как высокого, так и низкого напряжения. Всё это может привести к тому, что напряжение в розетке будет слишком высоким для бытовых электроприборов.

Не менее опасным является пониженное напряжение. В этом случае некоторые устройства перестают работать, а электродвигатели компрессора в холодильнике или кондиционера могут выйти из строя.

В таблице А.1 ГОСТа 29322-2014 указано, какая норма напряжения в сети при различном номинальном напряжении и частоте. Для контроля параметров сети используются следующие виды отклонений, определяемых при продолжительности явления не менее 1 минуты:

Нормально допустимое. Составляет ±5% от номинального напряжения. В сети 220В это 209-231 вольт, в сети 230В это 218-242 Вольта.
Предельно допустимое. Составляет ±10% от нормы и составляет 198-242 и 207-253 вольта в сетях 220 и 230 Вольт соответственно.

Важно! При обнаружении отклонения, превышающего эти значения необходимо отключить электроприборы и обратиться в электроснабжающую компанию. При регулярных длительных отклонениях параметров сети рекомендуется использовать стабилизатор напряжения

Этот прибор обеспечит постоянное напряжение в розетках независимо от величины напряжения на линии. При периодических кратковременных проблемах достаточно установить реле напряжения, отключающее питание в случае аварийной ситуации

При регулярных длительных отклонениях параметров сети рекомендуется использовать стабилизатор напряжения. Этот прибор обеспечит постоянное напряжение в розетках независимо от величины напряжения на линии. При периодических кратковременных проблемах достаточно установить реле напряжения, отключающее питание в случае аварийной ситуации.

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.

Номинальные напряжения электрических сетей | Электрика,Сантехника

class=»eliadunit»>

Напряжения электрических сетей

Важнейшей характеристикой любой электрической сети является её номинальное напряжение (U ном.). Именно на это напряжение производится расчет всего оборудования ЭС. Определяется номинальное напряжение электросети переправляемой активной мощностью и протяженностью ЛЭП.

Согласно стандартам принята линейка номинальных межфазных напряжений ЭС (электросети) и ЭП (электроприёмников) до 1000 Вольт, а именно: 220 Вольт, 380 Вольт, 660 Вольт. (гост 21128_75).

Для ЭС и ЭП переменного тока выше 1000 Вольт, установлена следующая линейка межфазных напряжений: 380 В, 3000 В, 6000 В, 10000 В, 20000 В, 35000 В, 110000 В, 150 000 В, 220 000 В, 330 000 В, 500 000 В, 750000 В, 1150000 В. (гост 721_77)

Классы электросетей по напряжению

В таблице видим классы электросетей по напряжению. Как видим сети делятся на: электросети низкого (НН), среднего (СН), высокого (ВН), сверх высокого (СВН), ультра высокого (УВН) напряжений.

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.

class=»eliadunit»>

Напряжения на обмотках трансформаторов ЭС

Повышающие трансформаторы на первичных обмотках должны иметь напряжение равное напряжению генераторов. Напомню, повышающие трансформаторы стоят сразу после генераторов электроэнергии на ТЭЦ или ГЭС.

Первичные обмотки понижающих трансформаторов по отношению к сети являются потребителями, поэтому напряжение на них должно равняться номинальному напряжению сети.

Посмотрим на вторичные обмотки трансформаторов. Они, у обоих типов трансформаторов, являются источником напряжения для питаемой электросети. Поэтому, напряжение вторичных обмоток трансформаторов должно быть на 5%, а иногда и на 10% больше нужного напряжения сети.

Все эти 5-10 % нужны для компенсации падения напряжений в электрической сети. Иллюстрация компенсации и падения напряжения смотрим на эпюре напряжений.

Вводы

Суммируя всё вышесказанное, делаем выводы:

U ген. должно быть на 5% больше U ном. сети;
U первичных обмоток повышающих трансф-ов должно совпадать с напряжением генераторов, а следовательно должно быть на 5% больше U ном. сети;
U вторичных обмоток повышающих трансф-ов должно быть на 5-10% быть больше U ном. сети;
U первичных обмоток понижающих трансф-ов должно равняться U ном. сети;
U вторичных обмоток понижающих трансф-ов должно быть на 5-10% быть больше U ном. сети.

Elesant.ru

Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями. Для напряжений переменного тока ниже указаны действующие значения.

2.1 Номинальное напряжение системы (nominal system voltage): Соответствующее приближенное значение напряжения, применяемое для обозначения или идентификации системы.

2.2 Наибольшее напряжение системы (исключая переходные и анормальные условия) (highest voltage of a system (excluding transient or abnormal conditions)): Наибольшее значение рабочего напряжения, которое имеет место при нормальных условиях оперирования в любое время и в любой точке электрической системы.

Примечание: это определение исключает переходные перенапряжения, например, вследствие коммутационных оперирований, и временные колебания напряжения.

2.3 Наименьшее напряжение системы (исключая переходные и анормальные условия) (lowest voltage of a system (excluding transient or abnormal conditions)): Наименьшее значение рабочего напряжения, которое имеет место при нормальных условиях оперирования в любое время и в любой точке электрической системы.

2.4 Зажимы питания (supply terminals): Точка в передающей или распределительной электрической сети, обозначенная как таковая и определенная договором, в которой участники договора обмениваются электрической энергией.

2.5 Напряжение питания (supply voltage): Напряжение между фазами или напряжение между фазой и нейтралью на зажимах питания.

Примечание: эквивалентное определение: напряжение между линиями или напряжение между линией и нейтралью на зажимах питания.

2.6 Диапазон напряжения питания (supply voltage range): Диапазон напряжения на зажимах питания.

2.7 Используемое напряжение (utilization voltage): Напряжение между фазами или напряжение между фазой и нейтралью в штепсельных розетках или в точках фиксированных электроустановок, к которым должны быть присоединены электроприемники.

Примечание: эквивалентное определение: напряжение между линиями или напряжение между линией и нейтралью в штепсельных розетках или в точках фиксированных электроустановок, к которым должны быть присоединены электроприемники.

2.8 Диапазон используемого напряжения (utilization voltage range): Диапазон напряжения в штепсельных розетках или в точках фиксированных электроустановок, к которым должны быть присоединены электроприемники.

Примечание: в некоторых стандартах на электрооборудование (например, в IEC 60335-1 и IEC 60071), термин «диапазон напряжения» имеет другое значение.

2.9 Наибольшее напряжение для электрооборудования (highest voltage for equipment): Наибольшее напряжение, для которого электрооборудование охарактеризовано относительно: a) изоляции; b) других характеристик, которые могут быть связаны с этим наибольшим напряжением в соответствующих рекомендациях для электрооборудования.

Примечание: электрооборудование можно использовать только в электрических системах, имеющих наибольшее напряжение, которое меньшее или равно его наибольшему напряжению для электрооборудования.

2.10 Напряжение между фазами (phase-to-phase voltage): напряжение между двумя фазными проводниками в заданной точке электрической цепи.

2.11 Напряжение между фазой и нейтралью (phase-to-neutral voltage): напряжение между фазным и нейтральным проводниками в заданной точке электрической цепи.

2.12 Линейный проводник (line conductor): Проводник, находящийся под напряжением при нормальных условиях и используемыи для передачи электрической энергии, но не нейтральный проводник или средний проводник.

2.13 Нейтральный проводник (neutral conductor): Проводник, электрически присоединенный к нейтрали и используемый для передачи электрической энергии.

2.14 Фазный проводник (phase conductor): Линейный проводник, используемый в электрической цепи переменного тока.