Стандартные напряжения: ГОСТ 29322-92 Стандартные напряжения

Содержание

ГОСТ 29322-92 Стандартные напряжения

ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Standard voltages

ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83)

МКС 29.020 ОКП 01 1000

Дата введения 01.01.93

Настоящий стандарт распространяется на:

— системы электропередачи, распределительные сети и системы электроснабжения потребителей переменного тока, в которых используют стандартные частоты 50 или 60 Гц при номинальном напряжении, превышающем 100 В, а также оборудование, работающее в этих системах;

— тяговые сети переменного и постоянного тока;

— оборудование постоянного тока номинальным напряжением ниже 750 В и переменного тока номинальным напряжением ниже 120 В и частотой (как правило, но не только) 50 или 60 Гц. К такому оборудованию относятся батареи первичных или вторичных элементов питания, другие источники электропитания переменного или постоянного тока, электрооборудование (включая промышленные установки и средства телекоммуникации), различные электроприборы и устройства.

Стандарт не распространяется на напряжения измерительных цепей, систем передачи сигналов, а также на напряжения отдельных узлов и элементов, входящих в состав электрооборудования.

Значения напряжений переменного тока, приведенные в настоящем стандарте, являются эффективными значениями.

Настоящий стандарт применяется в комплексе с ГОСТ 721, ГОСТ 21128, ГОСТ 23366 и ГОСТ 6962.

Термины, используемые в стандарте, и их пояснения приведены в приложении.

Полужирным шрифтом выделены требования, отражающие потребности народного хозяйства.

1. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТЕЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ДИАПАЗОНЕ ОТ 100 ДО 1000 В ВКЛЮЧИТЕЛЬНО

Стандартные напряжения в указанном диапазоне приведены в табл. 1. Они относятся к трехфазным четырехпроводным и однофазным трехпроводным сетям, включая однофазные ответвления от них.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1992 © ИПК Издательство стандартов, 2005

Таблица 1

Номинальное напряжение, В

Трехфазных трехпроводных или четырехпроводных сетей

Однофазных трехпроводных сетей

120/240

230/400*

277/480**

400/690*

1000

* Номинальные напряжения уже существующих сетей напряжением 220/380 и 240/415 В должны быть приведены к рекомендуемому значению 230/400 В. До 2003 г. в качестве первого этапа электроснабжающие организации в странах, имеющих сеть 220/380 В, должны привести напряжения к значению 230/400 В (_|о %).

Электроснабжающие организации в странах с сетью 240/415 В также должны привести это напряжение к значению 230/400 В (t!g %). После 2003 г. должен быть достигнут диапазон 230/400 В + 10 %. Затем будет рассмотрен вопрос снижения пределов. Все эти требования касаются также напряжения 380/660 В. Оно должно быть приведено к рекомендуемому значению 400/690 В.

** Не применять совместно со значениями 230/400 и 400/690 В.

В табл. 1 для трехфазных трехпроводных или четырехпроводных сетей числитель соответствует напряжению между фазой и нулем, знаменатель — напряжению между фазами. Если указано одно значение, оно соответствует междуфазному напряжению трехпроводной сети.

Для однофазных трехпроводных сетей числитель соответствует напряжению между фазой и нулем, знаменатель — напряжению между линиями.

Напряжения, превышающие 230/400 В, применяются в основном в тяжелой промышленности и в больших зданиях коммерческого назначения.

В нормальных условиях работы сетей рекомендуется поддерживать напряжение в точке питания потребителя с отклонением от номинального значения не более ±10 %.

2. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОГО ТРАНСПОРТА С ПИТАНИЕМ ОТ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Стандартные напряжения приведены в табл. 2.

Таблица 2

Вид напряжения контактной сети

Напряжение, В

Номинальная частота в сети переменного тока, Гц

минимальное

номинальное

максимальное

Постоянное

(400)*

500

1000

2000

(600)

750

1500

3000

(720)

900

1800

3600**

(4750)

(6250)

(6900)

50 или 60

Переменное

12000

15000

17250

4

19000

25000

2750

50 или 60

* Значения в скобках непредпочтительны. Эти значения не рекомендуется использовать при создании новых сетей. В частности, в системах однофазного переменного тока номинальное напряжение 6250 В должно использоваться только тогда, когда местные условия не позволяют применять номинальное напряжение 25000 В.

Значения напряжений, приведенных в таблице, приняты Международным комитетом по оборудованию электрической тяги и Техническим комитетом 9 МЭК «Оборудование электрической тяги».

** В некоторых европейских странах это напряжение достигает 4000 В. Электрооборудование транспортных средств, участвующих в международном сообщении с этими странами, должно выдерживать это максимальное значение в течение коротких промежутков до 5 мин.

3. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТЕЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ДИАПАЗОНЕ СВЫШЕ 1 ДО 35 кВ ВКЛЮЧИТЕЛЬНО

Стандартные напряжения приведены в табл. 3.

Серия 1 — напряжения частотой 50 Гц, серия 2 — напряжения частотой 60 Гц. В одной стране рекомендуется применять напряжения только одной из серий.

Указанные в таблице значения соответствуют междуфазным напряжениям.

Значения в скобках непредпочтительны. Эти значения не рекомендуется использовать при создании новых сетей.

Рекомендуется, чтобы в одной и той же стране соотношение между двумя последовательными значениями номинальных напряжений было не ниже двух.

Таблица 3

Серия 1

Серия 2

Наибольшее напряжение

Номинальное напряжение сети,

Наибольшее напряжение

Номинальное напряжение

для оборудования, кВ

кВ

для оборудования, кВ

сети, кВ

3,6*

3,3*

3*

4,40*

4,16*

7,2*

6,6*

6*

12

11

10

13,2**

12,47**

13,97**

13,2**

14,52*

13,8*

(17,5)

(15)

24

22

20

26,4**

24,94**

36***

35***

36,5**

34,5**

40,5***

35***

* Данное напряжение не должно применяться в электрических сетях общего назначения.

** Данные напряжения обычно соответствуют четырехпроводным сетям, остальные — трехпроводным.

*** Рассматриваются вопросы унификации данных значений.

В сети серии 1 наибольшее и наименьшее напряжения не должны отличаться более чем на ± 10 % от номинального напряжения сети.

В сети серии 2 максимальное напряжение не должно отличаться более чем на плюс 5 %, а минимальное — более чем на минус 10 % от номинального напряжения сети.

4. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТЕЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ДИАПАЗОНЕ СВЫШЕ 35 ДО 230 кВ ВКЛЮЧИТЕЛЬНО

Стандартные напряжения указаны в табл. 4. В одной стране рекомендуется использовать только одну из указанных в табл. 4 серий и только одно напряжение из следующих групп:

— группа 1 — 123 … 145 кВ;

— группа 2 — 245, 300 (см. разд. 5), 363 кВ (см. разд. 5).

Значения в скобках непредпочтительны. Эти значения не рекомендуется использовать при создании новых сетей. Значения, приведенные в табл. 4, соответствуют междуфазному напряжению.

Таблица 4

В киловольтах

Наибольшее напряжение для оборудования

Номинальное напряжение сети

Серия 1

Серия 2

(52)

(45)

72,5

66

69

123

110

115

145

132

138

(170)

(150)

245

220

230

5. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С НАИБОЛЬШИМ НАПРЯЖЕНИЕМ ОБОРУДОВАНИЯ, ПРЕВЫШАЮЩИМ 245 кВ

Наибольшее рабочее напряжение оборудования выбирают из ряда: (300), (363), 420, 525*, 765**, 1200*** кВ.

Значения ряда соответствуют междуфазному напряжению.

Значения в скобках непредпочтительны. Эти значения не рекомендуется использовать при создании новых сетей.

В одном и том же географическом районе рекомендуется использовать только одно значение максимального напряжения для оборудования каждого из следующих групп:

— группа 2 — 245 (см. табл. 4), 300, 363 кВ;

— группа 3 — 363, 420 кВ;

— группа 4 — 420, 525 кВ.

Примечание. Термины «район мира» и «географический район» могут соответствовать одной стране, группе стран или части крупной страны, где выбран один и тот же уровень напряжения.

6. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ С НОМИНАЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ МЕНЬШЕ 120 В ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И МЕНЬШЕ 750 В

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Стандартные напряжения приведены в табл. 5.

Таблица 5

Номинальные значения, В

напряжения постоянного тока

напряжения переменного тока

предпочтительные

дополнительные

предпочтительные

дополнительные

2,4

3

4

4,5

5

5

6

6

7,5

Q

12

У

12

_

15

15

24

24

30

36

36

40

42

48

48

60

60

72

80

100

* Также используется напряжение 550 кВ.

** Допускается использовать напряжения, значения которых лежат между 765 и 800 кВ при условии, что испытательные значения для оборудования будут такими, как и значения, определенные МЭК для 765 кВ.

*** Промежуточное значение между 765 и 1200 кВ, соответственно отличающееся от этих двух значений, будет включено дополнительно, если в каком-либо районе мира возникнет необходимость в таком напряжении. В этом случае в том географическом районе, где будет принято это промежуточное значение, не должны применяться напряжения 765 и 1200 кВ.

Окончание табл. 5

Номинальные значения, В

напряжения постоянного тока

напряжения переменного тока

предпочтительные

дополнительные

предпочтительные

дополнительные

по

110

125

220

250

400

600

П римечания: 1. Так как напряжение первичных и вторичных элементов питания (батарей) ниже 2,4 В и выбор типа применяемого элемента для различных областей использования зависит не от напряжения, а от других критериев, эти напряжения не указаны в таблице. Соответствующие технические комитеты МЭК могут устанавливать типы элементов и соответствующие напряжения для конкретного применения.

2. При наличии технических и экономических обоснований в специфических областях применения возможно использование других напряжений дополнительно к указанным в таблице. Напряжения, применяемые в СНГ, установлены ГОСТ 21128.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

ТЕРМИНЫ И ПОЯСНЕНИЯ

Термин

Пояснение

Номинальное напряжение

Напряжение, на которое спроектирована сеть или оборудование и к которому относят их рабочие характеристики

Наибольшее (наименьшее) напряжение сети

Наибольшее (наименьшее) значение напряжения, которое может наблюдаться в нормальном режиме работы сети в любой ее точке в любой момент времени. Этот термин не относится к напряжению в переходных процессах (например, при коммутациях) и кратковременным повышениям (понижениям) напряжения

Наибольшее рабочее на- Наибольшее значение напряжения, при котором оборудование может пряжение оборудования нормально функционировать неограниченное время. Это напряжение

устанавливают исходя из его воздействия на изоляцию и характеристики оборудования, зависящие от него. Наибольшее напряжение для оборудования есть максимальное значение из наибольших напряжений сетей, в которых данное оборудование может быть использовано.

Наибольшее напряжение указывается только для оборудования, присоединяемого к сетям с номинальным напряжением свыше 1000 В. Однако следует иметь в виду, что для некоторых номинальных напряжений еще до достижения этого наибольшего напряжения уже не представляется возможным осуществлять нормальную работу оборудования с точки зрения таких, зависящих от напряжения характеристик, как например, потери в конденсаторах, намагничивающий ток в трансформаторах и т. д. В этих случаях в соответствующих стандартах должны быть установлены ограничения, при которых может быть обеспечена нормальная работа устройств.

Очевидно, что оборудование, предназначенное для сетей с номинальным напряжением, не превышающим 1000 В, целесообразно характеризовать только номинальным напряжением как с точки зрения рабочих характеристик, так и изоляции

Точка питания потребителя

Точка распределительной сети электроснабжающей организации, от которой осуществляется подача энергии потребителю

Потребитель (электроэнергии)

Предприятие, организация, учреждение, территориально обособленный цех и т. и., присоединенные к электрическим сетям энергоснабжающей организации и использующие энергию с помощью электроприемников

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 117 «Энергоснабжение»

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта от 26.03.92 № 265

3. Настоящий стандарт подготовлен методом прямого применения международного стандарта МЭК 38—83 «Стандартные напряжения, рекомендуемые МЭК» с дополнительными требованиями, отражающими потребности народного хозяйства

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

В каком месте

ГОСТ 721-77

Вводная часть

ГОСТ 6962-75

»

ГОСТ 21128-83

»

ГОСТ 23366-78

»

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 2005 г.

Редактор В.П. Огурцов Технический редактор Н.С. Гришанова Корректор Т. И. Кононенко Компьютерная верстка А.Н. Золотаревой

Изд. лиц. № 02354 от 14.07.2000. Подписано в печать 24.03.2005. Усл.печл. 0,93. Уч.-изд.л. 0,70.

Тираж 35 экз. С 792. Зак. 42.

ИПК Издательство стандартов, 107076 Москва, Колодезный пер., 14. http: // e-mail:

Набрано и отпечатано в ИПК Издательство стандартов

Стандартные напряжения выше 1000 В

Подробности
Категория: Подстанции

В России получили распространение две системы напряжения электрических сетей переменного тока (110 кВ и выше): 110-330—750 кВ -в ОЭС Северо-Запада и частично Центра — и 110—220—500 кВ — в ОЭС центральных и восточных регионов страны. Для этих ОЭС в качестве следующей ступени принято напряжение 1150 кВ, введенное в ГОСТ в 1977 г. Ряд построенных участков электропередачи 1150 кВ временно работают на напряжении 500 кВ.
На нынешнем этапе развития ЕЭС России роль системообразующих сетей выполняют сети 330,500,750, в ряде энергосистем — 220 кВ. Первой ступенью распределительных сетей общего пользования являются сети 220, 330 и частично 500 кВ, второй ступенью — 110 и 220 кВ; затем электроэнергия распределяется по сети электроснабжения отдельных потребителей.
Условность деления сетей на системообразующие и распределительные по номинальному напряжению заключается в том, что по мере роста плотности нагрузок, мощности электростанций и охвата территории электрическими сетями увеличивается напряжение распределительной сети. Это означает, что сети, выполняющие функции системообразующих, с появлением в энергосистемах сетей более высокого напряжения постепенно «передают» им эти функции, превращаясь в распределительные. Распределительная сеть общего назначения всегда строится по ступенчатому принципу путем последовательного «наложения» сетей нескольких напряжений. Появление следующей ступени напряжения связано с ростом мощности электростанций и целесообразностью се выдачи на более высоком напряжении. Превращение сети в распределительную приводит к сокращению длины отдельных линий за счет присоединения к сети новых ПС, а также к изменению значений и направлений потоков мощности по линиям.
При существующих плотностях электрических нагрузок и развитой сети 500 кВ отказ от классической шкалы номинальных напряжений с шагом около двух (500/220/110 кВ) и постепенным переходом к шагу шкалы около четырех (500/110 кВ) является технически и экономически обоснованным решением. Такая тенденция подтверждается опытом передовых в техническом отношении зарубежных стран, когда сети промежуточного напряжения (220-275 кВ) ограничиваются в своем развитии. Наиболее последовательно такая техническая политика проводится в энергосистемах Великобритании, Италии, Германии и других стран. Так, в Великобритании все шире используется трансформация 400/132 кВ (консервируется сеть 275 кВ), в Германии — 380/110 кВ (ограничивается в развитии сеть 220 кВ), в Италии — 380/132 кВ (консервируется сеть 150 кВ) и т. д.
Наибольшее распространение в качестве распределительных получили сети 110 кВ как в ОЭС с системой напряжений 220—500 кВ, так и 330-750 кВ. Удельный вес линий 110 кВ составляет около 70 % общей протяженности ВЛ110 кВ и выше. На этом напряжении осуществляется электроснабжение промышленных предприятий и энергоузлов, городов, электрификация железнодорожного и трубопроводного транспорта; они являются верхней ступенью распределения электроэнергии в сельской местности. Напряжение 150 кВ получило развитие только в Кольской энергосистеме и для использования в других регионах страны не рекомендуется.
Напряжения 6—10-20-35 кВ предназначены для распределительных сетей в городах, сельской местности и на промышленных предприятиях. Преимущественное распространение имеет напряжение 10 кВ; сети 6 кВ сохраняют значительный удельный вес по протяженности, но, как правило, не развиваются и по возможности заменяются сетями 10 кВ. К этому классу примыкает имеющееся в ГОСТ напряжение 20 кВ, получившее ограниченное распространение (в одном из центральных районов г. Москвы).
Напряжение 35 кВ используется для создания ЦП сетей 10 кВ в сельской местности (реже используется трансформация 35/0,4 кВ).

ГОСТ 29322–2014 «Напряжения стандартные»: y_kharechko — LiveJournal

Юрий Харечко (y_kharechko) wrote,
Юрий Харечко
y_kharechko
Category: ГОСТ 29322–2014 (IEC 60038:2009) «Напряжения стандартные» действует с 1 октября 2015 г. Он подготовлен на основе стандарта МЭК 60038:2009 «Стандартные напряжения МЭК». ГОСТ 29322 заменили ГОСТ 29322–92 (МЭК 38–83) «Стандартные напряжения», который действовал с 1 января 1993 г.
ГОСТ 29322 распространяется на:
— электрические системы переменного тока номинальным напряжением более 100 В и стандартной частотой 50 Гц или 60 Гц, используемые для передачи, распределения и потребления электроэнергии, и электрооборудование, применяемое в таких системах;
— тяговые системы переменного и постоянного тока;
— электрооборудование переменного тока с номинальным напряжением менее 120 В и частотой (как правило, но не только) 50 или 60 Гц, электрооборудование постоянного тока с номинальным напряжением менее 750 В. К такому оборудованию относятся батареи (из элементов или аккумуляторов), другие источники питания переменного или постоянного тока, электрическое оборудование (включая промышленное и коммуникационное) и бытовые электроприборы.
ГОСТ 29322 не распространяется на напряжения, используемые для получения и передачи сигналов или при измерениях. Стандарт не распространяется на стандартные напряжения компонентов или частей, применяемых в электрических устройствах или электрооборудовании.
ГОСТ 29322 устанавливает значения стандартного напряжения, которые предназначены для применения в качестве:
— предпочтительных значений для номинального напряжения электрических систем питания;
— эталонных значений для электрооборудования и проектируемых электрических систем.
В ГОСТ 29322 уточнена и дополнена терминология, которая согласована с терминологией ГОСТ 30331.1 (см http://y-kharechko.livejournal.com/4077.html , http://y-kharechko.livejournal.com/7044.html ). В межгосударственном стандарте более корректно изложены некоторые требования стандарта МЭК 60038.
ГОСТ 29322, в частности, установил значения номинального напряжения равными 230/400 и 400/690 В. Эти значения номинального напряжения представляет собой логический результат эволюции значений 220/380, 240/415 и 380/660 В, которые применялись ранее во многих странах. Однако в национальной нормативной документации до сих пор применяют эти устаревшие значения номинального напряжения (см. http://y-kharechko.livejournal.com/5633.html ), препятствуя, тем самым, техническому развитию низковольтных электрических сетей.
Номинальное напряжение 230/400 В обозначает следующее: 230 В – напряжение между фазой и нейтралью, 400 В – напряжение между фазами. Напряжение в точке подключения однофазной электроустановки здания к низковольтной электрической сети должно быть равным 230 В ± 10 %, трёхфазной электроустановки здания – 400 В ± 10 %.
  • Устройства защиты от импульсных перенапряжений следует защищать от сверхтоков

    Один из читателей прокомментировал статью Применение УЗИП в системе TN-S так: « На вводе в частный дом специалисты энергоснабжающей организации…

  • Требования Норвегии к защите от сверхтоков проводов и кабелей сечением 1,5; 2,5; 4 кв. мм

    В Интернете опубликовано много материалов, посвящённых защите от сверхтоков наиболее часто применяемых проводников электропроводок сечением 1,5 и 2,5…

  • СП 256.1325800.2016: рекомендации приложения А, подраздел А.4, по применению УДТ

    В своде правил СП 256.1325800.2016, действующем со 2 марта 2017 г., допущено большое число ошибок. Поэтому его следует отменить (см.…

Photo

Hint http://pics.livejournal.com/igrick/pic/000r1edq

Устойчивые к скачкам напряжения ответвители 1 ГГц, стандартные и полнопрофильные

Обзор спецификации


» + «

Результаты не найдены для: searchstring

» + «

Рекомендации

» + «
  • Проверьте правильность написания.
  • » + «
  • Попробуйте использовать другие ключевые слова.
  • » + «
  • Попробуйте использовать более общие ключевые слова.
«;
Документация

Первые результаты поиска

Загрузить больше Просмотреть результаты поиска на русском языке Просмотреть результаты поиска на английском языке use JS to put chosen tab in here or hide
  • Основные сведения
  • Customers also viewed
  • Cisco_Saved
  • Мои последние просмотренные документы

Основные сведения

Мои последние просмотренные документы

Последние уведомления о безопасности

  • Информационные бюллетени и сведения о продуктах

    • Технические характеристики
  • Уведомления о снятии продуктов с производства и о прекращении продаж
  • Уведомления о безопасности

    • Рекомендации по вопросам безопасности, ответы и уведомления
  • Установка и обновление

    • Руководство по установке и модернизации
  • Загрузки

    Связанное ПО

    Доступные для загрузки файлы

    ПО для шасси

    ${template.process(dataObject)} ${template.process(dataObject)} ${modulesTemplate.process(dataObject)} ${modulesTemplate.process(dataObject)} ${modulesTemplate.process(dataObject)}

    Стандартные напряжения выше 1000 В | Справка

    Стандартные напряжения выше 1000 В согласно рекомендаций международной электротехнической комиссии (МЭК) для электрических систем с частотой 50 Гц

    Номинальное напряжение электрический сетей

    Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования

    Номинальное напряжение электрических сетей

    Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования

    3,0*; 3,3*

    3,6*

    110; 115

    123

    6,0*; 6,6*

    7,2

    132; 138

    145

    10; 11

    12

    (150)

    (170)

    (15)

    (17,5)

    220; 230

    245

    20; 22

    24

    Не установлено

    33**

    36**

    То же

    363

    35**

    40,5**

    То же

    420

    (45)

    (52)

    То же

    525***

    66; 69

    72,5

    То же

    765****

     

     

    То же

    1200

    * Не рекомендуется для городских электрических сетей.
    ** Рассматривается унификация этих значений.
    *** Используется также 440 кВ.
    **** Допускается применение напряжений в диапазоне 765-800 кВ при условии, что испытательное напряжение электрооборудования такое же, как и для 765 кВ.

    • Напряжения, указанные в скобках, для вновь проектируемых сетей не рекомендуются.
    • Промежуточное значение напряжения между 765 и 1200 кВ, существенно отличающееся от этих значений, будет введено, если оно окажется необходимым в каком-нибудь географическом районе; в этом случае в данном районе не должны применяться напряжения 765 и 1200 кВ.
    • В одном географическом районе рекомендуется применение одного значения из следующих групп наибольших рабочих напряжений 245-300-363; 363-420; 420-525.

    стандартные ряды номинальных токов и напряжений — Студопедия

    Значения номинальных напряжений на выводах электрически соединенных между собой изделий, в том числе электрических машин, установлены ГОСТ 23366-78. Требования данного ГОСТ не распространяются на цепи, замкнутые внутри электрических машин; на цепи, для которых не характерны фиксированные значения напряжений, например на внутренние цепи питания электроприводов с регулированием скорости двигателя, и на цепи устройств компенсации реактивной мощности, защиты, контроля, измерений, на электродах элементов и аккумуляторов. Номера ГОСТ (СТ СЭВ)

    ГОСТ 12.1.009-76 ГОСТ 721-77 (СТ СЭВ 779-77)

    ГОСТ 1494-77 (СТ СЭВ 3231-81) ГОСТ 6697-83 (СТ СЭВ 3687-82)

    ГОСТ 6962-75

    ГОСТ 8865-70 (СТ СЭВ 782-77)

    ГОСТ 13109-67 ГОСТ 15543-70

    ГОСТ 15963-79 ГОСТ 17412-72 ГОСТ 17516-72 ГОСТ 18311-80 ГОСТ 19348-82

    ГОСТ 19880-74 ГОСТ 21128-83

    ГОСТ 22782.0-81 (СТ СЭВ 3141-81) ГОСТ 23216-78

    ГОСТ 23366-78 ГОСТ 24682-81 ГОСТ 24683-81

    ГОСТ 24754-81 (СТ СЭВ 2310-80)

    Стандарты на конкретные группы и виды изделий, содержащие ряды напряжений, в том числе ГОСТ 21128-83, ГОСТ 721-77, устанавливающие номинальные напряжения для систем электроснабжения, сетей источников, преобразователей и приемников электрической энергии, являются по отношению к ГОСТ 23366-78 ограничительными и составляют с ним единый комплекс стандартов.


    ГОСТ 23366-78 устанавливает следующие номинальные значения напряжений для изделий — потребителей, источников и преобразователей электрической энергии.

    Номинальные напряжения потребителей:

    основной ряд напряжений постоянного и переменного тока, В: 0,6; 1,2; 2,4; 6; 9; 12; 27; 40; 60; 110; 220; 380; 660; 1140; 3000; 6000; 10000; 20000; 35000;

    вспомогательный ряд напряжений переменного тока, В:

    1,5; 5; 15; 24; 80; 2000; 3500; 15000; 25000;

    вспомогательный ряд напряжений постоянного тока, В:

    0,25; 0,4; 1,5; 2; 3; 4; 5; 15; 20; 24; 48; 54; 80; 100; 150; 200; 250; 300; 400; 440; 600; 800; 1000; 1500; 2000; 2500; 4000; 5000; 8000; 12000; 25000; 30000; 40000.

    Номинальные напряжения источников и преобразователей электрической энергии переменного тока, В:

    6, 12; 28,5; 42; 62; 115; 120; 208; 230; 400; 690; 1200; 3150; 6300; 10500; 13 800; 15 750; 18000; 20000; 24000; 27000; 38 500; 121000; 242000; 347000; 525000; 787000.

    Номинальные напряжения источников и преобразователей электрической энергии постоянного тока, В:

    6; 9; 12; 28,5; 48; 62; 115; 230; 460; 690; 1200; 3300; 6600.

    Для источников электроэнергии автотракторной техники стандарт допускает применение номинальных напряжений 7В и 14В переменного тока и 7В, 14В, 28В постоянного тока, а также 36В переменного тока с частотой 400 и 1000 Гц и 57В постоянного тока для источников электроэнергии летательных аппаратов.

    При коротких питающих линиях стандарт допускает номинальное напряжение источников и преобразователей, равное напряжению приемников.

    Номинальные значения и допустимые отклонения частот систем электроснабжения, источников, преобразователей и непосредственно присоединяемых к ним приемников электрической энергии, работающих в установившемся режиме на фиксированных частотах в диапазоне от 0,1 до 10000 Гц, установлены ГОСТ 6697-83. Указанный ГОСТ устанавливает следующий основной ряд номинальных частот источников электрической энергии, Гц:


    0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 10; 25; 50; 400; 1000; 10000.

    Для преобразователей и приемников электрической энергии номинальные частоты, Гц, выбираются из ряда 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 10; 12,5; 16|; 50; 400; 1000; 2000; 4000; 10000.

    Для ряда специальных приводов и источников их питания, в частности для центрифуг, сепараторов, деревообрабатывающих станков, электроинструмента, безредукторных электрошпинделей, электротермического оборудования, стандарт допускает применение дополнительных частот, Гц, из ряда 100, 150, 200, 250, 300, 500, 600, 800, 1200, 1600, 2400, 8000.

    Для авиационной техники, летательных аппаратов и средств их обслуживания разрешена частота 6000 Гц.

    Допустимые отклонения частот, % номинальной частоты, выбираются из ряда 0,0002; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 5,0; 10 и устанавливаются в стандартах на конкретные виды источников, преобразователей или системы энергоснабжения.

    Для сетей общего назначения нормы качества электрической энергии у ее приемников установлены ГОСТ 13109-67. Стандартом установлены следующие показатели качества электроэнергии:

    • при питании от электрических сетей однофазного тока — отклонение частоты, отклонение напряжения, размах колебаний частоты, размах изменений напряжений, коэффициент несинусоидальности напряжения;
    • при питании от электрических сетей трехфазного тока — отклонение частоты, отклонение напряжения, размах колебаний частоты, размах изменения напряжения, коэффициент несинусоидальности, коэффициенты несимметрии и неуравновешенности напряжения;
    • при питании от электрических сетей постоянного тока — отклонение напряжения, размах изменения напряжения, коэффициент пульсации напряжения.

    МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ «СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ»


    Standard voltages

    МКС 29.020

    ОКП 01 1000

    Дата введения 01.01.93

    ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

    1. ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 117 «Энергоснабжение»

    2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта от 26.03.92 № 265

    3. Настоящий стандарт подготовлен методом прямого применения международного стандарта МЭК 38—83 «Стандартные напряжения, рекомендуемые МЭК» с дополнительными требованиями, отражающими потребности народного хозяйства

    4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

    5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

    Обозначение НТД, на который дана ссылка В каком месте
    ГОСТ 721-77 Вводная часть
    ГОСТ 6962-75 »
    ГОСТ 21128-83 »
    ГОСТ 23366-78 »

    6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Май 2004 г.

    Настоящий стандарт распространяется на:

    — системы электропередачи, распределительные сети и системы электроснабжения потребителей переменного тока, в которых используют стандартные частоты 50 или 60 Гц при номинальном напряжении, превышающем 100 В, а также оборудование, работающее в этих системах;

    — тяговые сети переменного и постоянного тока;

    — оборудование постоянного тока номинальным напряжением ниже 750 В и переменного тока номинальным напряжением ниже 120 В и частотой (как правило, но не только) 50 или 60 Гц. К такому оборудованию относятся батареи первичных или вторичных элементов питания, другие источники электропитания переменного или постоянного тока, электрооборудование (включая промышленные установки и средства телекоммуникации), различные электроприборы и устройства.

    Стандарт не распространяется на напряжения измерительных цепей, систем передачи сигналов, а также на напряжения отдельных узлов и элементов, входящих в состав электрооборудования.

    Значения напряжений переменного тока, приведенные в настоящем стандарте, являются эффективными значениями.

    Настоящий стандарт применяется в комплексе с ГОСТ 721, ГОСТ 21128, ГОСТ 23366 и ГОСТ 6962.

    Термины, используемые в стандарте, и их пояснения приведены в приложении.

    Полужирным шрифтом выделены требования, отражающие потребности народного хозяйства.

    1. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТЕЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО

    ТОКА В ДИАПАЗОНЕ ОТ 100 ДО 1000 В ВКЛЮЧИТЕЛЬНО

    Стандартные напряжения в указанном диапазоне приведены в табл. 1. Они относятся к трехфазным четырехпроводным и однофазным трехпроводным сетям, включая однофазные ответвления от них.

    Таблица 1

    Номинальное напряжение, В
    Трехфазных трехпроводных или четырехпроводных сетей Однофазных трехпроводных сетей
    120/240
    230/400*
    277/480**
    400/690*

    _____________

    * Номинальные напряжения уже существующих сетей напряжением 220/380 и 240/415 В должны быть приведены к рекомендуемому значению 230/400 В. До 2003 г. в качестве первого этапа электроснабжающие организации в странах, имеющих сеть 220/380 В, должны привести напряжения к значению 230/400 В ( %).

    Электроснабжающие организации в странах с сетью 240/415 В также должны привести это напряжение к значению 230/400 В ( %). После 2003 г. должен быть достигнут диапазон 230/400 В ± 10 %. Затем будет рассмотрен вопрос снижения пределов. Все эти требования касаются также напряжения 380/660 В. Оно должно быть приведено к рекомендуемому значению 400/690 В.

    ** Не применять совместно со значениями 230/400 и 400/690 В.

    В табл. 1 для трехфазных трехпроводных или четырехпроводных сетей числитель соответствует напряжению между фазой и нулем, знаменатель — напряжению между фазами. Если указано одно значение, оно соответствует междуфазному напряжению трехпроводной сети.

    Для однофазных трехпроводных сетей числитель соответствует напряжению между фазой и нулем, знаменатель — напряжению между линиями.

    Напряжения, превышающие 230/400 В, применяются в основном в тяжелой промышленности и в больших зданиях коммерческого назначения.

    В нормальных условиях работы сетей рекомендуется поддерживать напряжение в точке питания потребителя с отклонением от номинального значения не более ±10 %.

    2. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

    ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОГО ТРАНСПОРТА С ПИТАНИЕМ ОТ КОНТАКТНОЙ

    СЕТИ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

    Стандартные напряжения приведены в табл. 2.

    Таблица 2

    Вид напряжения контактной сети Напряжение, В Номинальная частота в сети переменного тока, Гц
      минимальное номинальное максимальное  
    Постоянное (400)* (600) (720)      
         
         
    3600**      
    Переменное (4750) (6250) (6900) 50 или 60    
         
      50 или 60    

    _______________

    * Значения в скобках непредпочтительны. Эти значения не рекомендуется использовать при создании новых сетей. В частности, в системах однофазного переменного тока номинальное напряжение 6250 В должно использоваться только тогда, когда местные условия не позволяют применять номинальное напряжение 25000 В.

    Значения напряжений, приведенных в таблице, приняты Международным комитетом по оборудованию электрической тяги и Техническим комитетом 9 МЭК «Оборудование электрической тяги».

    ** В некоторых европейских странах это напряжение достигает 4000 В. Электрооборудование транспортных средств, участвующих в международном сообщении с этими странами, должно выдерживать это максимальное значение в течение коротких промежутков до 5 мин.

    3. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТЕЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО

    ТОКА В ДИАПАЗОНЕ СВЫШЕ 1 ДО 35 кВ ВКЛЮЧИТЕЛЬНО

    Стандартные напряжения приведены в табл. 3.

    Серия 1 — напряжения частотой 50 Гц, серия 2 — напряжения частотой 60 Гц. В одной стране рекомендуется применять напряжения только одной из серий.

    Указанные в таблице значения соответствуют междуфазным напряжениям.

    Значения в скобках непредпочтительны. Эти значения не рекомендуется использовать при создании новых сетей.

    Рекомендуется, чтобы в одной и той же стране соотношение между двумя последовательными значениями номинальных напряжений было не ниже двух.

    Таблица 3

    Серия 1 Серия 2
    Наибольшее напряжение для оборудования, кВ Номинальное напряжение сети, кВ Наибольшее напряжение для оборудования, кВ Номинальное напряжение сети, кВ
    3,6* 3,3* 3* 4,40* 4,16*
    7,2* 6,6* 6*
    13,2** 12,47**
    13,97** 13,2**
    14,52* 13,8*
    (17,5) (15)
    26,4** 24,94**
    36*** 35***
    36,5** 34,5**
    40,5*** 35***

    * Данное напряжение не должно применяться в электрических сетях общего назначения.

    ** Данные напряжения обычно соответствуют четырехпроводным сетям, остальные — трехпроводным.

    *** Рассматриваются вопросы унификации данных значений.

    В сети серии 1 наибольшее и наименьшее напряжения не должны отличаться более чем на ±10 % от номинального напряжения сети.

    В сети серии 2 максимальное напряжение не должно отличаться более чем на плюс 5 %, а минимальное — более чем на минус 10 % от номинального напряжения сети.

    4. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТЕЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО

    ТОКА В ДИАПАЗОНЕ СВЫШЕ 35 ДО 230 кВ ВКЛЮЧИТЕЛЬНО

    Стандартные напряжения указаны в табл. 4. В одной стране рекомендуется использовать только одну из указанных в табл. 4 серий и только одно напряжение из следующих групп:

    — группа 1 — 123 … 145 кВ;

    — группа 2 — 245, 300 (см. разд. 5), 363 кВ (см. разд. 5).

    Значения в скобках непредпочтительны. Эти значения не рекомендуется использовать при создании новых сетей. Значения, приведенные в табл. 4, соответствуют междуфазному напряжению.

    Таблица 4

    В киловольтах

    Наибольшее напряжение для оборудования Номинальное напряжение сети
      Серия 1 Серия 2
    (52) (45)
    72,5
    (170) (150)

    5. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

    С НАИБОЛЬШИМ НАПРЯЖЕНИЕМ ОБОРУДОВАНИЯ, ПРЕВЫШАЮЩИМ 245 кВ

    Наибольшее рабочее напряжение оборудования выбирают из ряда: (300), (363), 420, 525*, 765**, 1200*** кВ.

    _________________

    * Также используется напряжение 550 кВ.

    ** Допускается использовать напряжения, значения которых лежат между 765 и 800 кВ при условии, что испытательные значения для оборудования будут такими, как и значения, определенные МЭК для 765 кВ.

    *** Промежуточное значение между 765 и 1200 кВ, соответственно отличающееся от этих двух значений, будет включено дополнительно, если в каком-либо районе мира возникнет необходимость в таком напряжении. В этом случае в том географическом районе, где будет принято это промежуточное значение, не должны применяться напряжения 765 и 1200 кВ.

    Значения ряда соответствуют междуфазному напряжению.

    Значения в скобках непредпочтительны. Эти значения не рекомендуется использовать при создании новых сетей.

    В одном и том же географическом районе рекомендуется использовать только одно значение максимального напряжения для оборудования каждого из следующих групп:

    — группа 2 — 245 (см. табл. 4), 300, 363 кВ;

    — группа 3 — 363, 420 кВ;

    — группа 4 — 420, 525 кВ.

    Примечание. Термины «район мира» и «географический район» могут соответствовать одной стране, группе стран или части крупной страны, где выбран один и тот же уровень напряжения.

    6. СТАНДАРТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ С НОМИНАЛЬНЫМ

    НАПРЯЖЕНИЕМ МЕНЬШЕ 120 В ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И МЕНЬШЕ 750 В

    ПОСТОЯННОГО ТОКА

    Стандартные напряжения приведены в табл. 5.

    Таблица 5

    Номинальные значения, В
    напряжения постоянного тока напряжения переменного тока
    предпочтительные дополнительные предпочтительные дополнительные
    2,4
    4,5
    7,5

    Примечания: 1. Так как напряжение первичных и вторичных элементов питания (батарей) ниже 2,4 В и выбор типа применяемого элемента для различных областей использования зависит не от напряжения, а от других критериев, эти напряжения не указаны в таблице. Соответствующие технические комитеты МЭК могут устанавливать типы элементов и соответствующие напряжения для конкретного применения.

    2. При наличии технических и экономических обоснований в специфических областях применения возможно использование других напряжений дополнительно к указанным в таблице. Напряжения, применяемые в СНГ, установлены ГОСТ 21128.

    ПРИЛОЖЕНИЕ 1

    Справочное

    ТЕРМИНЫ И ПОЯСНЕНИЯ

    Термин Пояснение
    Номинальное напряжение Напряжение, на которое спроектирована сеть или оборудование и к которому относят их рабочие характеристики
    Наибольшее (наименьшее) напряжение сети Наибольшее (наименьшее) значение напряжения, которое может наблюдаться в нормальном режиме работы сети в любой ее точке в любой момент времени. Этот термин не относится к напряжению в переходных процессах (например, при коммутациях) и кратковременным повышениям (понижениям) напряжения
    Наибольшее рабочее напряжение оборудования Наибольшее значение напряжения, при котором оборудование может нормально функционировать неограниченное время. Это напряжение устанавливают исходя из его воздействия на изоляцию и характеристики оборудования, зависящие от него. Наибольшее напряжение для оборудования есть максимальное значение из наибольших напряжений сетей, в которых данное оборудование может быть использовано.
      Наибольшее напряжение указывается только для оборудования, присоединяемого к сетям с номинальным напряжением свыше 1000 В. Однако следует иметь в виду, что для некоторых номинальных напряжений еще до достижения этого наибольшего напряжения уже не представляется возможным осуществлять нормальную работу оборудования с точки зрения таких, зависящих от напряжения характеристик, как например, потери в конденсаторах, намагничивающий ток в трансформаторах и т. д. В этих случаях в соответствующих стандартах должны быть установлены ограничения, при которых может быть обеспечена нормальная работа устройств.
      Очевидно, что оборудование, предназначенное для сетей с номинальным напряжением, не превышающим 1000 В, целесообразно характеризовать только номинальным напряжением как с точки зрения рабочих характеристик, так и изоляции
    Точка питания потребителя Точка распределительной сети электроснабжающей организации, от которой осуществляется подача энергии потребителю
    Потребитель (электроэнергии) Предприятие, организация, учреждение, территориально обособленный цех и т. п., присоединенные к электрическим сетям энергоснабжающей организации и использующие энергию с помощью электроприемников

    Стандартные напряжения ОСМ1-2,5М

    Стандартные напряжения ОСМ1-2,5

    2,5 кВ*А    
      У3 Т3 УХЛ3    
    220/24 115/5-22-110/12 240/5-22-240/12 440/5-22-230/12 220/5-22-110/12    
    220/36 115/5-22-110/24 240/5-22-240/24 440/5-22-230/24 220/5-22-110/24    
    220/42 115/5-22-110/42 240/5-22-240/42 440/5-22-230/42 220/5-22-110/42    
    220/110  115/5-22-110/110 240/5-22-240/110 440/5-22-230/110 220/5-22-110/110    
                 
    220/220 115/5-22-220/12 380/5-22-110/12 440/5-22-240/12 220/5-22-220/12    
      115/5-22-220/24 380/5-22-110/24 440/5-22-240/24 220/5-22-220/24    
    380/24 115/5-22-220/42 380/5-22-110/42 440/5-22-240/42 220/5-22-220/42    
    380/36 115/5-22-220/110 380/5-22-110/110 440/5-22-240/110 220/5-22-220/110    
    380/42   380/5-22-110/36        
      115/5-22-230/12   500/5-22-110/12 220/5-22-230/12    
    380/110  115/5-22-230/24 380/5-22-220/12 500/5-22-110/24 220/5-22-230/24    
    380/220 115/5-22-230/42 380/5-22-220/24 500/5-22-110/42 220/5-22-230/42    
      115/5-22-230/110 380/5-22-220/42 500/5-22-110/110 220/5-22-230/110    
    220/12/12   380/5-22-220/110        
    220/130/130 115/5-22-240/12 380/5-22-220/36 500/5-22-220/12 220/5-22-240/12    
    220/110-120-130 115/5-22-240/24   500/5-22-220/24 220/5-22-240/24    
      115/5-22-240/42 380/5-22-230/12 500/5-22-220/42 220/5-22-240/42    
    380/12/12 115/5-22-240/110 380/5-22-230/24 500/5-22-220/110 220/5-22-240/110    
        380/5-22-230/42   220/5-22-220/36    
    230/29/29 220/5-22-110/12 380/5-22-230/110 500/5-22-230/12 220/5-22-110/36    
      220/5-22-110/24   500/5-22-230/24      
    39/39/324 220/5-22-110/42 380/5-22-240/12 500/5-22-230/42 380/5-22-110/12    
      220/5-22-110/110 380/5-22-240/24 500/5-22-230/110 380/5-22-110/24    
    220/5-22-110/12 220/5-22-110/36 380/5-22-240/42   380/5-22-110/42    
    220/5-22-110/24   380/5-22-240/110 500/5-22-240/12 380/5-22-110/110    
    220/5-22-110/42 220/5-22-220/12   500/5-22-240/24 380/5-22-110/36    
    220/5-22-110/110 220/5-22-220/24 400/5-22-110/12 500/5-22-240/42      
    220/5-22-110/36 220/5-22-220/42 400/5-22-110/24 500/5-22-240/110 380/5-22-220/12    
      220/5-22-220/110 400/5-22-110/42   380/5-22-220/24    
    220/5-22-220/12 220/5-22-220/36 400/5-22-110/110 550/5-22-110/12 380/5-22-220/42    
    220/5-22-220/24     550/5-22-110/24 380/5-22-220/110    
    220/5-22-220/42 220/5-22-230/12 400/5-22-220/12 550/5-22-110/42 380/5-22-220/36    
    220/5-22-220/110 220/5-22-230/24 400/5-22-220/24 550/5-22-110/110      
    220/5-22-220/36 220/5-22-230/42 400/5-22-220/42   380/5-22-230/12    
      220/5-22-230/110 400/5-22-220/110 550/5-22-220/12 380/5-22-230/24    
    220/5-22-230/12     550/5-22-220/24 380/5-22-230/42    
    220/5-22-230/24 220/5-22-240/12 400/5-22-230/12 550/5-22-220/42 380/5-22-230/110    
    220/5-22-230/42 220/5-22-240/24 400/5-22-230/24 550/5-22-220/110      
    220/5-22-230/110 220/5-22-240/42 400/5-22-230/42   380/5-22-240/12    
      220/5-22-240/110 400/5-22-230/110 550/5-22-230/12 380/5-22-240/24    
    220/5-22-240/12     550/5-22-230/24 380/5-22-240/42    
    220/5-22-240/24 230/5-22-110/12 400/5-22-240/12 550/5-22-230/42 380/5-22-240/110    
    220/5-22-240/42 230/5-22-110/24 400/5-22-240/24 550/5-22-230/110      
    220/5-22-240/110 230/5-22-110/42 400/5-22-240/42   660/5-22-110/12    
      230/5-22-110/110 400/5-22-240/110 550/5-22-240/12 660/5-22-110/24    
    380/5-22-110/12     550/5-22-240/24 660/5-22-110/42    
    380/5-22-110/24 230/5-22-220/12 415/5-22-110/12 550/5-22-240/42 660/5-22-110/110    
    380/5-22-110/42 230/5-22-220/24 415/5-22-110/24 550/5-22-240/110      
    380/5-22-110/110 230/5-22-220/42 415/5-22-110/42   660/5-22-220/12    
    380/5-22-110/36 230/5-22-220/110 415/5-22-110/110 660/5-22-110/12 660/5-22-220/24    
          660/5-22-110/24 660/5-22-220/42    
    380/5-22-220/12 230/5-22-230/12 415/5-22-220/12 660/5-22-110/42 660/5-22-220/110    
    380/5-22-220/24 230/5-22-230/24 415/5-22-220/24 660/5-22-110/110      
    380/5-22-220/42 230/5-22-230/42 415/5-22-220/42   660/5-22-230/12    
    380/5-22-220/110 230/5-22-230/110 415/5-22-220/110 660/5-22-220/12 660/5-22-230/24    
    380/5-22-220/36     660/5-22-220/24 660/5-22-230/42    
      230/5-22-240/12 415/5-22-230/12 660/5-22-220/42 660/5-22-230/110    
    380/5-22-230/12 230/5-22-240/24 415/5-22-230/24 660/5-22-220/110      
    380/5-22-230/24 230/5-22-240/42 415/5-22-230/42   660/5-22-240/12    
    380/5-22-230/42 230/5-22-240/110 415/5-22-230/110 660/5-22-230/12 660/5-22-240/24    
    380/5-22-230/110     660/5-22-230/24 660/5-22-240/42    
      240/5-22-110/12 415/5-22-240/12 660/5-22-230/42 660/5-22-240/110    
    380/5-22-240/12 240/5-22-110/24 415/5-22-240/24 660/5-22-230/110      
    380/5-22-240/24 240/5-22-110/42 415/5-22-240/42        
    380/5-22-240/42 240/5-22-110/110 415/5-22-240/110 660/5-22-240/12      
    380/5-22-240/110     660/5-22-240/24      
      240/5-22-220/12 440/5-22-110/12 660/5-22-240/42      
    660/5-22-110/12 240/5-22-220/24 440/5-22-110/24 660/5-22-240/110      
    660/5-22-110/24 240/5-22-220/42 440/5-22-110/42        
    660/5-22-110/42 240/5-22-220/110 440/5-22-110/110        
    660/5-22-110/110            
      240/5-22-230/12 440/5-22-220/12        
    660/5-22-220/12 240/5-22-230/24 440/5-22-220/24        
    660/5-22-220/24 240/5-22-230/42 440/5-22-220/42        
    660/5-22-220/42 240/5-22-230/110 440/5-22-220/110        
    660/5-22-220/110            
                 
    660/5-22-230/12            
    660/5-22-230/24            
    660/5-22-230/42            
    660/5-22-230/110            
                 
    660/5-22-240/12            
    660/5-22-240/24            
    660/5-22-240/42            
    660/5-22-240/110

    Типы электрических услуг и напряжения

    На этой странице описаны различные типы коммунальных электросетей и напряжения питания. Номинальное напряжение питания системы, указанное ниже, может изменяться на ± 10% или более. Модели счетчиков WattNode ® доступны в семи различных версиях, которые охватывают весь спектр типов электрических услуг и напряжений. Новый WattNode Wide-Range Modbus охватывает 100-600 В переменного тока, звезду и треугольник, однофазный и трехфазный с одной моделью. Измерители и трансформаторы тока предназначены для использования в системах с частотой 50 или 60 Гц.

    Классификация электрических услуг

    Системы распределения электроэнергии переменного тока можно классифицировать по следующим признакам:

    • Частота: 50 Гц или 60 Гц
    • Количество фаз: одно- или трехфазное
    • Количество проводов: 2, 3 или 4 (без учета защитного заземления)
    • Нейтраль присутствует:
      • Соединенные звездой системы имеют нейтраль
      • В системах, подключенных по схеме треугольника , обычно нет нейтрали
    • Классы напряжения: (ANSI C84.1-2016)
      • Низкое напряжение: 1000 В или менее
      • Среднее напряжение: более 1000 вольт и менее 100 кВ
      • Высокое напряжение: больше 100 кВ, но равно или меньше 230 кВ
      • Сверхвысокое напряжение : более 230 кВ, но менее 1000 кВ
      • Сверхвысокое напряжение : не менее 1000 кВ

    Соединительная звезда между фазой и нейтралью Линейное напряжение звезды или треугольника
    120 208
    120 1 240
    230 400
    240 415
    277 480
    347 600
    • Линейное напряжение в трехфазных системах обычно равно 1.В 732 раза больше напряжения между фазой и нейтралью:
    • В симметричной трехфазной электрической системе напряжения между фазой и нейтралью должны быть одинаковыми, если нагрузка сбалансирована.
    • Примечание: 120 1 Относится к трехфазной четырехпроводной схеме подключения по схеме «треугольник».

    Общие электрические услуги и нагрузка

    • На следующих чертежах символы катушек представляют вторичную обмотку сетевого трансформатора или другого понижающего трансформатора. Нормы электрических правил в большинстве юрисдикций требуют, чтобы нейтральный проводник был соединен (подключен) с заземлением на входе в электрические сети.

    Однофазный трехпроводной

    Также известна как система Эдисона, с расщепленной фазой или нейтралью с центральным отводом. Это наиболее распространенная услуга по проживанию в Северной Америке. Линия 1 к нейтрали и линия 2 к нейтрали используются для питания 120-вольтного освещения и подключаемых нагрузок. Линия 1 — линия 2 используется для питания однофазных нагрузок на 240 вольт, таких как водонагреватель, электрическая плита или кондиционер.

    Трехфазная четырехпроводная звезда

    Самый распространенный в Северной Америке электроснабжение коммерческих зданий — это звезда на 120/208 вольт, которая используется для питания 120-вольтных нагрузок, освещения и небольших систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.В более крупных объектах напряжение составляет 277/480 вольт и используется для питания однофазного освещения на 277 вольт и больших нагрузок HVAC. В западной Канаде распространено напряжение 347/600 В.

    Трехфазный трехпроводной треугольник

    Используется в основном на промышленных предприятиях для обеспечения питания нагрузок трехфазных электродвигателей, а также в системах распределения электроэнергии. Номинальные рабочие напряжения 240, 400, 480, 600 и выше являются типичными.

    Загрузить: Типы электрических служб и напряжение (AN-129) (PDF, 3 страницы)

    Необычные электрические услуги

    Трехфазный, четырехпроводной, треугольник

    Также известна как система дельт с высоким или диким участком.Используется на старых производственных предприятиях с нагрузкой в ​​основном трехфазными двигателями и примерно 120-вольтовым однофазным освещением и розетками. Подобно трехфазной трехпроводной схеме, описанной выше, но с центральным ответвлением на одной из обмоток трансформатора для создания нейтрали для однофазных нагрузок на 120 вольт. Двигатели подключаются к фазам A, B и C, а однофазные нагрузки подключаются к фазе A или C и к нейтрали. Фаза B, высокий или дикий полюс, не используется, так как напряжение на нейтрали составляет 208 вольт.

    Трехфазный двухпроводной, заземленный в угол треугольник

    Используется для снижения затрат на электромонтаж за счет использования служебного кабеля только с двумя изолированными проводниками, а не с тремя изолированными проводниками, используемыми в обычном трехфазном служебном входе.

    Международные системы распределения электроэнергии

    Описание L – N Vac L – L Vac Страны WattNode Models (звезда или треугольник)
    1-фазный, 2-проводный 120 В с нейтралью 120 США 3Y-208
    1-фазный, 2-проводный 230 В с нейтралью 230 ЕС, прочие 3-летние-400
    1-фазный, 2-проводный 208 В (без нейтрали) 208 США 3D-240
    1-фазный, 2-проводный 240 В (без нейтрали) 240 США 3D-240
    1-фазный, 3-проводный 120/240 В 120 240 США 3Y-208
    3-фазный, 3-проводный, 208 В, треугольник (без нейтрали) 208 США 3D-240
    3-фазный, 3-проводный 230 В, треугольник (без нейтрали) 230 Норвегия 3D-240
    3-фазный, 3-проводный, 400 В, треугольник (без нейтрали) 400 ЕС, прочие 3D-400
    3-фазный, 3-проводный 480 В, треугольник (без нейтрали) 480 США 3D-480
    3-фазный, 3-проводный, 600 В, треугольник (без нейтрали) 600 США, Канада нет 1
    3 фазы, 4 провода 208Y / 120 В 120 208 США 3Y-208, 3Д-240
    3 фазы, 4 провода 400Y / 230 В 230 400 ЕС, прочие 3Y-400, 3Д-400
    3 фазы, 4 провода 415Y / 240 В 240 415 Австралия 3Y-400, 3Д-400
    3-фазный, 4-проводный 480Y / 277 В 277 480 США 3Y-480, 3D-480
    3-фазный, 4-проводный 600Y / 347 В 347 600 США, Канада 3-летние-600
    3-фазный 4-проводный Delta 120/208/240 Wild Phase 120, 208 240 США 3D-240
    3-фазный 4-проводный треугольник 240/415/480 Wild Phase 240, 415 480 США 3D-480
    Трехфазное соединение, заземленное треугольником 208/240 240 США 3D-240
    Трехфазное соединение, заземленное треугольником 415/480 480 США 3D-480
    • 1 Используя трансформаторы напряжения (ТП), счетчики WattNode могут измерять дельта-сигнал 600 В, а также услуги среднего и высокого напряжения.

    Вопросы

    • Появляются ли 3Y-600 и 3D-600 в США или только в Канаде?
      • Да, соединения 600 вольт звезды и треугольника используются в обеих странах, но в США они менее распространены.
    • Какие услуги используются в Канаде?
      • В основном для обслуживания звездочкой на 208/120 и 600/347 вольт, а иногда и на дельту 600 вольт.

    См. Также

    Электрические напряжения — электрические 101

    Схемы подключения питания 240 В

    Разность потенциалов (напряжение) между фазами A и B 120 вольт составляет 240 вольт.Разность потенциалов двух линий по 120 вольт на одной фазе равна 0 вольт. Напряжение фаз A и B необходимо для подачи 240 вольт на нагрузку.

    Напряжение между фазами A и B составляет 240 В

    Напряжение между фазами А и А равно 0 В

    Схема электрических соединений прибора на 240 В

    Это электрическая схема цепи 240 В для устройства. Двухполюсный выключатель подает 120 вольт A и B для получения 240 вольт.

    Напряжение в жилых помещениях США и Канады составляет 120/240 вольт переменного тока. Электроэнергия поступает на главную электрическую панель дома от трансформатора энергокомпании в виде двух линий на 120 вольт с фазами, разнесенными на 180 градусов. Затем 120 и 240 вольт (вместе с нейтралью и землей) распределяются по розеткам (выключателям, розеткам, осветительной арматуре и т. Д.) По всему дому.

    Номинальное напряжение

    110, 115, 120, 125, 130, 220, 230, 240, 250 вольт, что это за разные напряжения?

    Номинальное напряжение — 120 вольт и 240 вольт — стандарты для обозначения класса напряжения для жилых домов.Все остальные напряжения относятся к категории высокого или низкого напряжения лампочек, приборов, электроники и т. Д.

    Более высокие значения напряжения 125, 130, 230 и 250 вольт предназначены для переключателей, розеток, лампочек и некоторых нагрузок. Эти номинальные значения указывают на верхний предел напряжения, при котором устройство или нагрузка должны работать должным образом в нормальных условиях.

    Нижние значения напряжения 110, 115 и 220 В предназначены для нагрузок (бытовых приборов, двигателей и т. Д.). Эти характеристики указывают нижний предел напряжения для правильной работы в нормальных условиях.

    240 В переменного тока

    Для работы бытовых электроплит, электрических сушилок и центральных кондиционеров обычно требуется 240 вольт. 240 вольт достигается при объединении двух источников по 120 вольт разных фаз (фазы A и B). Ток фазы B течет в обратном направлении, как фаза A. Когда напряжение фазы A достигает пика +170 вольт, фаза B находится на уровне — 170 вольт.

    120 Вольт фазовой синусоиды

    Синусоидальная фаза 120 В, фаза B

    Узнайте о стандарте напряжения США с Quick220®

    В Соединенных Штатах и ​​Канаде электричество в большинство домов подается от двухфазной системы.Эта мощность поступает в ваш дом с напряжением около 240 вольт, это напряжение делится на главной панели автоматического выключателя на две половины по 120 вольт. Половинки на 120 вольт проходят через дом к розеткам. Этот уровень 120 вольт обычно обозначается как 110, 115, 120 или 125 вольт. Аналогичным образом, 220, 230, 240 и 250 вольт используются для описания более высокого диапазона напряжения. Этот более высокий диапазон напряжения используется для подачи питания на большие приборы, такие как стиральные машины, сушилки и большие кондиционеры. Купить почему все разные числа? И как их использовать при обсуждении диапазонов напряжения?

      110 и 220 Вольт

    1. Обозначения «110 вольт» и «220 вольт» представляют собой устаревшие стандарты, которых больше нет в новом оборудовании.Тем не менее, эта терминология до сих пор знакома многим, поэтому остается в употреблении.
    2. 115 и 230 Вольт

    3. Термины «115 вольт» и «230 вольт» взяты из стандартов проектирования изделий. Электрические устройства обычно рассчитаны на работу в этом диапазоне плюс-минус 10 процентов. Это упрощает домовладельцам поиск розетки для питания их устройства.
    4. 120 и 240 Вольт

    5. Мощность, подаваемая в ваш дом, составляет 120 или 240 вольт.Это называется «номинальное напряжение». Это означает, что это стандартное напряжение, измеренное на трансформаторе за пределами вашего дома. Номинальное напряжение может варьироваться до плюс-минус 5 процентов от заявленного значения.
    6. 125 и 250 Вольт

    7. Розетки в вашем доме рассчитаны на максимальное напряжение, ожидаемое в электрической цепи. Они рассчитаны на напряжение до 125 или 250 вольт, в зависимости от номинального напряжения цепи. Таким образом, розетки маркируются на 125 вольт или 250 вольт.

    Зачем нужен преобразователь напряжения

    Если у вас есть только розетка, которая выдает 110–120 вольт, но вам нужно питать оборудование, которое требует более высокого напряжения, посетите нашу страницу преобразователя напряжения. Там вы найдете портативные преобразователи напряжения, которые упрощают зарядку вашего электромобиля, приводят в действие большие кондиционеры, серверы компьютеров и многое другое. Не тратьте время на попытки найти способ подключить портативное оборудование для уборки, не отключая стиральную машину вашего клиента.Приобретите преобразователь напряжения уже сегодня.

    Разница между высоким, средним и низким напряжением


    Классификация напряжений Высокое, среднее и низкое напряжение — это термины, которые мы чаще всего слышим, когда говорим о классификации напряжения. С международной точки зрения, эти классификации и диапазоны меняются в зависимости от того, где вы живете. В Соединенных Штатах Национальный электротехнический кодекс (NEC) и Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) имеют руководящие принципы и стандарты, которые охватывают все классификации напряжения.Американский национальный институт стандартов (ANSI) курирует создание, распространение и использование тысяч руководств и стандартов, влияющих на бизнес. Каждая отрасль соответствует применимым нормам.

    И ANSI, и код NEC являются приобретенными публикациями. Портал электротехники (EEP) предоставляет подробную информацию о стандартах ANSI C84.1-1989. В этом документе напряжения делятся на пять классификаций. Эти классификации можно объединить в следующие категории:

    • Высокое (HV), сверхвысокое (EHV) и сверхвысокое напряжение (UHV) — от 115000 до 1100000 В переменного тока
    • Среднее напряжение (MV) — от 2400 до 69000 В переменного тока
    • Низкое напряжение (LV) — от 240 до 600 В переменного тока
    Компания Generac выпустила официальный документ под названием «Обзор генерации среднего напряжения на месте».В официальном документе NEC сравнивается со стандартами ANSI. На нем размещены следующие стандарты напряжения NEC:
    • High Distribution — от 1000 до 4160 вольт
    • Среднее распределение — от 50 до 1000 вольт
    • Низкое распределение — от 0 до 49 В
    Приведенные выше списки иллюстрируют классификацию изменений уровня напряжения в зависимости от регулирующего органа. Generac заявляет, что генераторы с напряжением ниже 600 вольт и равным ему относятся к среднему напряжению, а генераторы с напряжением более 600 вольт — к высокому напряжению.Генераторы, вырабатывающие 4160 В, распространены во многих отраслях промышленности для больших двигателей, требующих высокого напряжения. Резервный генератор подает напряжение в отдельную сеть.

    Обычно имеющиеся на складе генераторы имеют напряжение 4160 В переменного тока, 480 В переменного тока, 12 470 В переменного тока и 13 800 В переменного тока. При отключении электроэнергии на промышленном объекте резервный генератор подает питание на распределительные панели и панели управления для непрерывной работы. Более высокие напряжения от генератора понижаются трансформаторами. Приведенный ниже контент предоставляет информацию по каждой категории информации.

    ПРИМЕЧАНИЕ:
    Содержание этого документа предназначено только для информационного использования. Всегда консультируйтесь с сертифицированным специалистом при проектировании и работе с электрическим оборудованием. Никогда не работайте в цепях, находящихся под напряжением, и не выполняйте обязанности, для которых вы не обладаете квалификацией.

    Высокое, сверхвысокое и сверхвысокое напряжение

    Высокое и сверхвысокое напряжение связано с передачей питания от электростанции. Причина передачи мощности на высоких и сверхвысоких уровнях напряжения заключается в повышении эффективности.Более низкий ток, сопровождающий передачу высокого напряжения, позволяет использовать более тонкие и легкие кабели. Это снижает затраты на строительство башни и линии электропередач. Высокое напряжение составляет от 115 000 до 230 000 В переменного тока, а сверхвысокое напряжение — от 345 000 до 765 000 В переменного тока.

    Соединенные Штаты пропускают до 500 000 вольт по высоковольтной сети. Для высоких напряжений требуются специальные коммутационные и распределительные щиты. В диспетчерских есть резервные возможности коммутации. Они могут управляться дистанционно или помещаться в руководство для обслуживания и тестирования отдельных систем питания.Подстанции обеспечивают пониженное напряжение, распределяемое по определенным территориям. Сверхвысокое напряжение — это напряжение от 765 000 до 1 100 000 В переменного тока. В Китае используется передача наивысшего напряжения — 800 000 В переменного тока. Сегодня они разрабатывают систему на 1 100 000 В переменного тока с использованием кабелей, рассчитанных на 1 200 000 В переменного тока.

    Средние напряжения и промышленность

    Крупные промышленные комплексы и заводы, которым требуется значительное количество электроэнергии, часто используют средние напряжения питания. Электрический вариационный анализ показывает, что напряжение обратно пропорционально силе тока.Это означает, что при повышении напряжения сила тока уменьшается для завершения операции.

    Двигатели и электрическое оборудование, предназначенные для работы с более высоким напряжением, потребляют меньше электроэнергии и более экономичны в эксплуатации. Большинство первичных подстанций не получают от электросети более 35 000 В переменного тока. Первичная подстанция может подавать пониженную мощность на вторичные подстанции или в отдельное здание.

    Вторичная подстанция распределяет мощность, полученную от первичной подстанции.Вторичные подстанции могут иметь понижающие трансформаторы для дальнейшего понижения мощности для распределения на панель управления для распределения по всему объекту. Подстанции обычно расположены в зонах, которые могут обслуживать одно или несколько зданий на территории.

    Алюминиевая компания Америки (ALCOA) Warrick Operations является примером крупной отрасли, потребляющей огромное количество энергии. Они расположены в Южной Индиане и имеют автономную электростанцию. Они вырабатывают электроэнергию с помощью угольной электростанции, расположенной на реке Огайо.Они перерабатывают алюминиевые слитки в рулонные алюминиевые листы, которые используются на заводах, которым требуется склад алюминиевых банок. Слитки плавятся в больших электроплавильных печах, а затем обрабатываются с помощью ряда операций для получения правильной толщины заготовки.

    Любому заводу, который использует источник среднего напряжения для подстанции, требуется аварийный или резервный источник питания. Нередко можно увидеть генераторы, вырабатывающие 13 800 В переменного тока. Источник напряжения идеально подходит для малых и средних подстанций и вторичных подстанций.При надлежащей поддержке генератора комплекс может продолжать работать во время перебоев в подаче электроэнергии. Предлагаются в различных стилях дизайна, включая установленные, звукопоглощающие корпуса и переносные устройства. Переносные агрегаты заключены в звукопоглощающие кожухи на прицепе, тянущемся полуприцепом.

    Низковольтные источники питания и средства управления

    Низкое напряжение имеет множество значений в электрическом / электронном мире. Общее практическое правило заключается в том, что все, что ниже 600 вольт, считается низким напряжением.Заводы, использующие автоматизацию, могут использовать несколько напряжений. Разделение использования электроэнергии на источники питания и средства управления помогает понять использование. Каждое подразделение выполняет миссию, критически важную для работы фабрики. Оба должны работать на продакшене.


    Поставка
    Заводы, которым требуется подача среднего или высокого напряжения от электросети, могут иметь выделенную подстанцию. Эти подстанции понижают уровни напряжения и распределяют его по зданиям по всей территории.

    Однако не всем предприятиям требуется высокое или среднее напряжение. Некоторые требуют от электросети низкого напряжения 240, 480 или 600 В переменного тока. В этом случае мощность направляется непосредственно в распределительную систему завода.

    Элементы управления
    Система или машина, использующая низкое напряжение для управления оборудованием с более высоким напряжением, являются основой системы управления. Программируемый логический контроллер (ПЛК) — обычное дело в этих системах. ПЛК получает входные данные от датчиков через входную часть ввода / вывода.Выходы рассчитываются и отправляются через выходную секцию ввода / вывода. Оба входа и выхода — 12 или 12 В постоянного тока в зависимости от конструкции системы.

    Выход может быть направлен на реле с катушкой постоянного тока и контактами переменного тока. Когда реле получает сигнал постоянного тока, его контакты замыкаются. Это активирует оборудование или компонент до тех пор, пока триггерный сигнал не будет удален входом / выходом.

    Электроэнергия требуется всем предприятиям. Когда энергоснабжение пропадает, промышленность останавливается без резервного генератора надлежащего размера.Мы предлагаем генераторы широкого диапазона стилей, которые могут удовлетворить большинство потребностей. Перед продажей наши бывшие в употреблении генераторы проходят проверку по 31 пункту. Перейдите в Инвентарь, чтобы просмотреть список имеющихся на складе генераторов. Часто мы можем отправить генератор в течение 24 часов с момента покупки.


    >> Вернуться к статьям и информации <<

    Стандарт первичного напряжения для всего мира

    Sam Benz демонстрирует относительно небольшое количество оборудования, необходимого для нового автоматизированного стандарта напряжения.Чип, содержащий джозефсоновские переходы, находится на нижнем конце стержня.

    Исследователи PML находятся на грани достижения долгожданной главной цели: предоставить миру программируемый квантовый эталон напряжения с погрешностью менее 1 части на миллиард, никогда не требующий калибровки и достаточно автоматизированный, чтобы его можно было использовать. в развивающихся странах неспециалистами.

    «Чтобы добраться до этой точки, потребовалось три десятилетия обширных исследований и разработок во множестве областей, включая материаловедение, микроволновую инженерию, сверхпроводящие технологии, а также электронику и системную интеграцию», — говорит Сэм Бенц, руководитель отдела разработки квантовых систем напряжения и Проект распространения в Отделе квантовой электроники и фотоники.«И теперь, наконец, мы также смогли включить очень высокую степень автоматизации. Эти новые системы расширят возможности очень широкого круга исследователей и предприятий по всему миру».

    Очень похожая — хотя и менее удобная — версия программируемых стандартов напряжения Джозефсона (PJVS) NIST уже была установлена ​​в Индии, Бразилии и на Тайване; и Китай заинтересован в нескольких устройствах, — говорит Дэйв Рудман, руководитель группы Quantum Devices компании PML.

    «Единственная проблема с ними заключается в том, что для работы требуется опытный физик, доктор философии», — говорит Рудман.«Нам нужен был стандарт, который был бы значительно проще в использовании. Если распространение новой автоматизированной системы пойдет так, как предполагалось, то в течение нашего срока службы больше не будет необходимости в стандартах передачи напряжения, которые необходимо периодически отправлять для повторной калибровки. . Мы можем сделать первичные эталоны, программируемые от 0 до 10 вольт, которые достаточно просты и дешевы, чтобы их могла иметь каждая лаборатория. Теперь это реально ».

    Чрезвычайная точность стандарта основана на квантовомеханическом явлении, характерном для джозефсоновских контактов *, которые состоят из двух сверхпроводников, разделенных тонким барьером, через который могут туннелировать пары электронов.Когда переход смещается током для создания напряжения на переходе, он будет производить переменный ток с частотой, точно определяемой только напряжением. Когда микроволны дополнительно воздействуют на переход, колебания перехода фиксируются на этой частоте, создавая скачки напряжения, величина которых определяется только частотой микроволн. Поскольку микроволнами можно управлять с высочайшей точностью, то же самое можно сказать и о результирующем напряжении.

    Эффект «квантования» напряжения не зависит от окружающей среды или состава материалов микроизготовленных переходов.Таким образом, стандарты напряжения Джозефсона (JVS) действительно являются внутренними стандартами. «Каждая система, основанная на этих эффектах, производит точно такое же напряжение, как и любая другая система», — говорит Бенц.

    Интегральная схема для программируемого 10-вольтового стандарта переменного / постоянного тока NIST. Чип содержит около 300 000 сверхпроводящих джозефсоновских переходов, расположенных вдоль копланарных волноводов, идущих горизонтально. Все устройство имеет размер 12 мм на 17 мм.

    Однако традиционно эти устройства было чрезвычайно сложно изготовить и использовать.Каждый отдельный переход, толщина барьера которого составляет порядка 40 нанометров, производит не более нескольких десятков микровольт; поэтому для создания напряжений, необходимых для исследований в области промышленности и электроники, необходимы массивы из сотен тысяч переходов. Каждый из этих переходов должен быть практически идентичным и получать почти одинаковую микроволновую мощность; и все они должны быть адресованы единообразно, чтобы устройство работало.

    Неудивительно, что эволюция современного стандарта Джозефсона прошла несколько этапов по мере совершенствования методов микротехнологии и изучения различных материалов и конфигураций учеными.В 1984 году был выпущен первый эталон на 1 В, а к концу 1980-х годов технология массивов была достаточно продвинута, чтобы были успешно продемонстрированы сверхпроводящие интегральные схемы на 10 В, а системы JVS использовались в основных национальных метрологических институтах по всему миру. «В результате, — говорит Бенц, — согласие измерений постоянного напряжения, выполненных в разных лабораториях, улучшилось на четыре порядка». Эти измерения теперь отличаются не более чем на несколько частей в 10 10 .

    Конечно, нужно было еще многое сделать.Самые ранние системы были предназначены для точной реализации одного постоянного напряжения. Но наука и промышленность нуждались в настраиваемой пользователем системе, способной реализовывать произвольные напряжения переменного и постоянного тока. Первая программируемая JVS (PJVS) была разработана в NIST в начале 1990-х годов физиком Кларком Гамильтоном, с которым Бенц тогда работал в качестве постдокторского исследователя. Вскоре Бенц стал штатным научным сотрудником и вместе с Гамильтоном ввел многочисленные дизайнерские инновации, которые продолжаются и сегодня.

    Программируемые конструкции требуют, чтобы микроволновый сигнал был разделен на несколько каналов с помощью волноводов, а соединения должны быть разделены на несколько подмассивов, каждый из которых может быть адресован независимо.

    Кроме того, каждый переход должен иметь возможность очень быстро переключаться и обеспечивать точные скачки напряжения в четко определенном диапазоне тока смещения. (Джозефсоновские переходы производят как положительные, так и отрицательные напряжения с дискретными квантованными значениями.) Бенц и его коллеги представили первую программируемую систему на 1 В в 1997 году, а в 2006 году анонсировали полностью функциональную систему на 10 В.

    В 2008 году калибровка измерителей мощности NIST была улучшена в 20 раз, когда группы NIST по мощности и напряжению разработали новую методику измерения, в которой использовались ступенчатые напряжения, синтезированные PJVS.

    К 2010 году команда разработала ультрасовременную конструкцию PJVS на 10 В для метрологии как постоянного, так и переменного тока. Он содержал 32 отдельных микроволновых канала, адресованных примерно 300 000 переходов из ниобиевых сверхпроводников, разделенных кремнием, легированным ниобием — комбинацией материалов, которая обеспечивает быстрое, стабильное переключение и низкий гистерезис. В конструкцию микроволн входили усовершенствованные сверхпроводящие делители мощности микроволн и фильтры, разработанные Майком Элсбери и Полом Дрессельхаусом.

    Чарльз Берроуз (спереди) и Ален Рюфенахт с системой NIST 10V PJVS. На мониторе слева отображается измеренное напряжение.

    Первая система была отправлена ​​в Космический центр Кеннеди НАСА во Флориде, и на нее сразу же возник широкий спрос: десятки лабораторий по стандартизации, военные организации и частные компании по всему миру нуждаются в высокоточной калибровке вольтметров для приложений от бытовой электроники до систем наведения ракет. .

    «Но за последние три года, — говорит Бенц, — мы узнали, что многие люди, использующие системы PJVS для этих новых приложений, не заботятся о том, чтобы их системы работали с квантовой точностью. Даже при наличии достаточного количества оборудования для обучения и программного обеспечения. Для обеспечения оптимальной производительности требуются инструменты, дополнительные измерения и особая осторожность. Многие люди не понимают, что измерения, которые являются одновременно воспроизводимыми и имеют низкую погрешность, могут быть неточными.

    «Черный ящик нужен даже метрологам.Итак, мы поняли, что нам нужно еще больше автоматизировать эти системы до такой степени, чтобы система непрерывно проверяла свое квантовое поведение, и каждое приложение имело четко определенную схему измерения и программное обеспечение для автоматизации ».

    Например, PJVS требует идеальной синхронизации по фазе между различными входами. «Поэтому нам нужно было каким-то образом запрограммировать систему, которая никогда не теряла фазовую синхронизацию для нашей системы JVS с импульсным управлением», — говорит Бенц. «Мой коллега Стив Уолтман нашел способ сделать это, при котором все входные данные внутренне привязаны друг к другу, потому что все они генерируются с помощью одних и тех же часов.Это снизило стоимость оборудования в три раза при решении и упрощении системной интеграции ».

    Некоторые исправления требовали менее сложной инженерии или физики. «Мы получаем сообщения от людей, у которых проблемы из-за плохого электроснабжения», — говорит Бенц. «Изначально мы поставляли наши системы с отдельными компонентами, и люди подключали их к разным розеткам, поэтому заземление было другим. Итак, теперь мы поместили все в одну стойку, чтобы оптимизировать заземление, и включили в комплект удлинители с ограничением перенапряжения.«

    Как раз когда оказалось, что фаза разработки новой конструкции JVS с импульсным приводом завершена, появилось еще одно новшество. «Мы были готовы продвинуться вперед с восьмиканальной системой с импульсным управлением JVS, чтобы достичь 1 В, — говорит Бенц, — но однажды я настраивал систему и устанавливал слишком высокую мощность. Я заметил, что у меня все еще была квантовая производительность. в этой ситуации, которая дает два джозефсоновских импульса для каждого входного импульса. По сути, это удваивает напряжение, что означает, что я могу избавиться от половины входных сигналов.

    «Мы все еще пробуем разные усилители, чтобы увидеть, какой из них лучше всего работает с этой схемой. Но теперь у нас действительно есть шанс создать практичную импульсную систему под ключ. год создания этого устройства, интеграции его и подготовки к его продвижению «.

    Его встретят по прибытии. «Прямо сейчас есть много людей, которые требуют таких вещей», — говорит Рудман. «Через компьютерный интерфейс вы говорите PJVS генерировать любое напряжение от 0 до 10 вольт, которое вы хотите, и он отлично его выдаст.И он может перемещаться между напряжениями достаточно быстро, чтобы вы могли, например, синтезировать медленные формы волны, такие как 60 Гц, с идеальными тонами ».

    Вся система состоит из переходного кристалла, установленного на конце стержня для погружения в жидкий гелий, и небольшой стойки с электроникой. Это может показаться почти предельной простотой. Но всегда есть еще кое-что. «Доступ к жидкому гелию является проблемой для некоторых из тех мест, где эти системы больше всего нуждаются», — говорит Рудман. «Итак, мы уже работаем над двумя различными схемами охлаждения, которые сделают системы JVS еще более похожими на черный ящик.«


    * Это явление было впервые предсказано валлийским физиком Брайаном Джозефсоном в 1962 году и подтверждено вскоре после этого. До этого в качестве первичных эталонов напряжения использовались электрохимические ячейки. Историю сверхпроводимости в метрологии напряжения см. В Онлайн-музее стандартов напряжения NIST.

    Обычно используемые уровни переменного напряжения |

    Уровни переменного напряжения:

    0,316 В Наиболее распространенный номинальный уровень для бытовой аудиоаппаратуры составляет -10 дБВ, 0.Среднеквадратичное значение 316 вольт (VRMS).

    0,7746 В Опорное напряжение для децибел без нагрузки (0 дБн) — это напряжение, необходимое для выработки 1 мВт мощности на нагрузке 600 Ом (приблизительно 0,7746 ВСКЗ)

    1 В Опорное напряжение для децибел-вольт (0 дБВ) равно 1 VRMS, что представляет собой напряжение, необходимое для выработки 1 милливатта мощности на нагрузке 1 кОм

    1,228 В Наиболее распространенный номинальный уровень для профессионального оборудования составляет 4 дБн. Сигнал на уровне +4 дБн эквивалентен синусоидальному сигналу с пиковой амплитудой примерно 1.737 вольт или любой общий сигнал примерно при 1,228 VRMS.

    12V Система освещения низкого напряжения обычно работает от 12 или 24 вольт.

    24V Низковольтная система освещения обычно работает от 12 или 24 вольт.

    24V Используется для управления катушками реле в некоторых системах автоматизации и управления.

    Верхний предел сверхнизкого напряжения 50 В составляет 50 В переменного тока

    Директива по низковольтному оборудованию 50 В действует для напряжений в диапазоне от 50 до 1000 вольт переменного тока. или между 75 и 1500 В постоянного тока

    75 В Типичное напряжение звонка на телефонной линии составляет 75 В перем.c. (20 или 25 Гц), это может быть от 40 до 150 В (15-68 Гц)

    100V Напряжение сети в Японии. Опорный уровень напряжения, используемый при измерениях на электростанциях (100 В = номинальное высокое напряжение на измеряемой линии)

    110 В Сеть в США, напряжение, которое вы ожидаете получить от сетевой розетки
    115 В Сеть в США, напряжение, которое вы ожидаете получить в сетевой розетке
    120 В Сеть в США, выходное напряжение на распределительном трансформаторе

    200 В Если напряжение меньше 200 В, тогда кожа человека является основным фактором, влияющим на импеданс тела в случае макрошока — прохождения тока между двумя точками контакта на коже.

    208V Напряжение, которое вы ожидаете получить между двумя фазами в США, если наша квартира
    получит два фазных провода от трехфазного трансформатора (208/120 В)

    220 В Старое европейское номинальное напряжение, согласованное с 230 В

    230 В Электроснабжение в Европейском Союзе сейчас номинально 230 В ± 6% при 50 Гц

    240 В напряжение, которое вы ожидаете получить между двумя точками доступа в США на вашем доме 90 5 10 240 В Старое номинальное напряжение почты, используемое в Великобритании, согласованное с 230 В 90 5 10 240 В напряжение, которое вы получаете между двумя точками в США на распределительном трансформаторе

    277 В Напряжение между фазой и нейтралью в трехфазной системе 277/480 В, используется в США, например, осветительные нагрузки в больших зданиях

    380 В Напряжение между фазами в трехфазной системе 220/380 В (старая европейская система)

    400 В Напряжение между фазами в трехфазной системе 230/400 В (современная европейская система)

    415 В Напряжение между фазами в трехфазной системе 240/415 В (старая британская система)

    450V Если напряжение выше 450–600 В, происходит диэлектрический пробой кожи

    480 В Напряжение между фазами в США в обычно используемых трехфазных распределительных сетях

    600 В Трехфазное напряжение питания

    690 В Трехфазное напряжение питания, используемое в промышленности для больших электродвигателей (Европа)

    1000 В Испытательное напряжение изоляции при номинальном рабочем напряжении 130 В, основная изоляция (IEC950)

    Директива по низковольтному оборудованию 1000 В действует для напряжений в диапазоне от 50 до 1000 вольт a.c. или между 75 и 1500 вольт постоянного тока
    1000V Фазное напряжение питания, используемое в распределительной сети 1 кВ (используется в Финляндии)

    1350 В Базовая изоляция среднеквадратичного значения 1350 В необходима для контрольно-измерительных приборов с номинальным напряжением 250 В (IEC 61010-1)

    1500 В Базовая изоляция среднеквадратичного значения 1500 В необходима для продуктов информационных технологий, рассчитанных на напряжение 250 В (IEC 60950-1)

    1500 В Испытательное напряжение изоляции при номинальном рабочем напряжении 230 В (IEC950) (базовая изоляция)

    Испытания на изоляцию 2100 В для усиленной изоляции для устройств с номинальным напряжением 130 В

    2300 В Используйте испытательное напряжение 2300 В или 3250 В постоянного тока для испытания на диэлектрическую прочность двойной изоляции

    7.2кВ Общее распределительное напряжение в США

    10 кВ Общее распределительное напряжение в Финляндии

    11 кВ Общее распределительное напряжение в Великобритании, Новой Зеландии и Австралии

    12,47 кВ Общее распределительное напряжение в США

    Напряжение общих распределительных сетей 20 кВ в Финляндии

    Электропоезда 25 кВ используют мощность 25 кВ 50 Гц в Финляндии

    33 кВ Общее распределительное напряжение в Великобритании, Новой Зеландии и Австралии

    34,5 кВ Общее распределительное напряжение в США

    110 кВ Уровень напряжения, обычно используемый на линиях электропередачи дальнего действия

    220 кВ Уровень напряжения, обычно используемый на линиях электропередачи дальнего действия

    400 кВ Уровень напряжения, обычно используемый на линиях электропередач большой протяженности

    Консультации — Инженер по подбору | Проектирование электросетей среднего напряжения

    Цели обучения

    • Проанализируйте, как и почему выбрана определенная система среднего напряжения (СН) для данной конструкции.
    • Оцените применимые нормы и стандарты и их влияние на проектирование электрических систем.
    • Напомним, что следует учитывать при проектировании систем распределения мощности среднего напряжения.

    Мы привыкли рассматривать электрическую мощность так же, как и любые другие коммунальные услуги, поставляемые в наш дом или бизнес. И это правильный взгляд на это. Так же, как вода и природный газ, электроэнергия передается и распределяется для общего пользования. Подобно тому, как давление (или разница давлений между двумя точками) перемещает воду и газ, напряжение «перемещает» электрический ток.Чтобы электроэнергия была доставлена ​​конечным пользователям, она должна пройти несколько итераций.

    Источники, распределение электроэнергии

    Электроэнергия вырабатывается с использованием магнитной и кинетической энергии. Когда магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами, прерывается движущейся катушкой, в эту катушку индуцируется электрический ток. Именно так сегодня производится большая часть электроэнергии. Например, атомная станция использует ядерную энергию для производства пара высокого давления, который приводит в движение лопатки турбины.Затем это движение передается на ротор турбины. Магнитное поле генератора, соединенного с валом турбины, используется движущимся ротором для создания электрического тока в обмотке якоря. Угольные электростанции также используют тепло горящего угля для создания пара и выработки энергии с помощью паровой турбины, но с гораздо меньшей эффективностью, чем атомные станции. Гидроэлектростанция использует потенциальную энергию падающей воды для перемещения лопастей турбины. Точно так же ветряная турбина использует кинетическую энергию ветра для вращения лопастей.Установки на солнечных элементах не используют турбину, но они используют энергию солнца для стимуляции электронов специально изготовленных фотоэлектрических модулей, создавая таким образом постоянный ток (dc). Этот постоянный ток затем преобразуется в переменный ток (ac) через инверторы.

    Несмотря на то, что существует так много источников энергии, которые можно преобразовать в электрическую, строительство электростанции везде, где требуется электроэнергия, непрактично и часто неосуществимо. Чтобы преодолеть эту проблему, электроэнергия передается от источника туда, где она необходима.Для перехода от инженерных сетей к конечному потребителю коммунальные предприятия используют подстанции. Эти подстанции снижают напряжение на уровне передачи до напряжения на уровне распределения. С этих подстанций, называемых коммунальными подстанциями, энергия передается (распределяется) жилым, коммерческим и промышленным пользователям.

    Виды тока

    Электроэнергия может передаваться через постоянный или переменный ток. Первой электростанцией была станция Перл-Стрит (построенная Edison Illuminating Co., который возглавил Томас Эдисон) в Нью-Йорке. Эта станция поставляла электроэнергию постоянного тока потребителям, находящимся поблизости от станции. Однако проблема с постоянным током заключается в том, что его нельзя транспортировать на большие расстояния, потому что он не может быть преобразован в более высокие напряжения. Никола Тесла был убежден, что способ преодолеть дистанционный барьер — это чередовать, а затем передавать мощность более высокого напряжения с помощью трансформаторов. Westinghouse запатентовал идею Теслы и построил первую линию электропередачи переменного тока в штате Нью-Йорк, по которой энергия передается от Ниагарского водопада в Буффало.Сегодняшние технологические достижения позволяют экономично передавать постоянный ток высокого напряжения — и это вполне может стать перспективой в будущем.

    Первая линия электропередачи переменного тока была построена в 1886 году в Черки, Италия, которая передавала на 17 миль при 2000 В. Чтобы избежать высокой стоимости проводов, необходимых для передачи высокого тока, и потерь, связанных с протеканием большого тока, передача более высокого напряжения линии были развиты. В 1936 году в У. была введена в действие ЛЭП 287 кВ.С .: От плотины Гувера до Лос-Анджелеса. В настоящее время в Соединенных Штатах для передачи мощности обычно используется напряжение до 345 кВ. Возможно использование более высоких напряжений, но проводится тщательный анализ экономики, поскольку цена оборудования существенно возрастает при переходе на более высокий уровень напряжения.

    Уровни напряжения

    Есть несколько причин для выбора одного уровня напряжения вместо другого для передачи электроэнергии. Основная причина — стоимость.Чем выше напряжение, тем меньше меди для проводки, но больше денег на электрооборудование — это баланс. Еще одна причина — длина линий. Для более длинных линий электропередач имеет смысл использовать более высокое напряжение, но это требует большего расстояния между проводами. Часто на решение влияют существующие линии электропередачи в конкретном районе. Использование одной и той же системы напряжения облегчает объединение различных линий в сеть, и это может сделать определенный уровень напряжения очень привлекательным, даже если непосредственные затраты выше.

    Уровни напряжения стандартизированы, чтобы производители могли сконцентрироваться на разработке определенных типов оборудования. ANSI C84.1 определяет среднее напряжение (MV) как «класс номинальных системных напряжений от 1000 В до 100 кВ». IEEE 141 (Красная книга) ссылается на ANSI C84.1 в распознавании тех же уровней напряжения, связанных с диапазоном MV. Из всех возможных уровней напряжения от 1 кВ до 100 кВ стандартные напряжения, наиболее часто используемые в Соединенных Штатах, составляют 4160 В, 12 470 В, 13 200 В, 13 800 В, 24 940 В и 34 500 В для четырехпроводных систем и 69 000 V для трехпроводных систем.Также используются другие системы напряжения, такие как 2400 В, 4800 В, 6900 В, 8320 В, 12 000 В, 20 780 В, 22 860 В, 23 000 В и 46 000 В. Определенные напряжения, такие как 4,1 кВ, 6,9 кВ и 13,8. кВ, совпадают со стандартными напряжениями двигателя, поэтому они предпочтительны.

    В зависимости от размера кампуса конечный пользователь должен будет выбрать, какой уровень напряжения распределять мощность. При выборе уровня напряжения необходимо принять несколько решений. Помимо стоимости проекта, одним из важнейших аспектов является безопасность.Несколько лет назад электрики обычно работали с оборудованием, находящимся под напряжением, и не только с оборудованием низкого напряжения (LV; 1000 В или меньше), но и с оборудованием среднего напряжения. Эта практика очень ограничена, потому что она очень опасна. В тех случаях, когда работы по техническому обслуживанию оборудования под напряжением по-прежнему выполняются, безопасность является первоочередной задачей. В целях обеспечения безопасности NFPA: Статья 110 Национального электротехнического кодекса (NEC) «Требования к электроустановкам» требует наличия определенных зазоров в рабочем пространстве вокруг электрического оборудования — чем выше номинальное напряжение, тем больше требуемый зазор.Техническое обслуживание оборудования — еще один фактор при принятии решения об уровне напряжения электрической системы. Если группа технического обслуживания уже обучена работе с определенным оборудованием, работающим под напряжением, имеет смысл продолжать использовать тот же уровень напряжения. В противном случае потребуется дополнительное обучение.

    Использование системы распределения среднего напряжения имеет несколько преимуществ по сравнению с распределением низкого напряжения. Напряжение и ток имеют обратную зависимость. При определенной потребности в мощности, чем выше напряжение, тем ниже ток, согласно уравнению:

    P = V x I

    Где P = мощность, V = напряжение и I = ток.

    Иногда проблема не в расстоянии, а в количестве распределяемой мощности. Жилые дома не имеют большой потребности в электроэнергии, поэтому использование НН им хорошо подходит. Но коммерческие клиенты обычно требуют большого количества энергии. Предположим, что определенному клиенту требуется мощность 10 МВт (или 12 МВА). При распределении этой мощности на НН (например, 480 В) объекту потребуется почти 14 450 ампер. Это огромный ток, который требует огромного количества проводов.Для сравнения, те же 12 МВА будут производить только около 500 ампер при 13,8 кВ. Это решение с низким потреблением тока дает владельцу гибкость в подаче электроэнергии через здание как можно ближе к нагрузке, а затем понижает мощность до низкого уровня для потребления. Выбор распределения электроэнергии через MV также помогает минимизировать потери мощности, что увеличивает эксплуатационную экономию. Верно и обратное: чем ниже напряжение, тем выше ток. Система среднего напряжения обеспечивает то же количество мощности за счет меньшего количества тока по сравнению с системой низкого напряжения.Меньшая сила тока дает меньшие проводники и / или меньшее количество наборов проводников для распределения мощности, что приводит к значительной экономии. Более низкие уровни тока также приводят к меньшим потерям мощности и, как следствие, меньшему падению напряжения. Меньшее падение напряжения делает возможным распределение мощности на большие расстояния. Очень часто в кампусе имеется распределительная система на 13,8 кВ с понижением напряжения до 480 В в здании и 4160 В и 480 В в центральном хозяйственном здании.Если расстояния от основной подстанции кампуса до отдельных зданий велики, можно использовать более высокие напряжения, но распределительная система на 13,8 кВ очень распространена. Другие распространенные напряжения составляют 12,47 кВ, 24 кВ и 24,9 кВ (номинально 25 кВ).

    Проектирование системы распределения

    При проектировании распределительной системы среднего напряжения особое внимание следует уделять размерам оборудования, номинальным характеристикам и свободным зазорам. Размеры оборудования для систем среднего напряжения больше, чем для систем низкого напряжения.Поэтому пространство, отведенное под оборудование, становится очень важным, и его следует выделять на ранних этапах процесса проектирования. В таблице 1 показано сравнение электрооборудования для двух очень распространенных систем напряжения 480 В и 13,8 кВ с использованием одного и того же производителя оборудования.

    Рабочие зазоры вокруг оборудования среднего напряжения также больше, чем зазоры оборудования низкого напряжения. Статья 110 NEC описывает минимальные рабочие расстояния вокруг электрического оборудования. В таблице 2 сравниваются рабочие зазоры для тех же двух распределительных систем, которые перечислены в таблице 1.

    Условие 1 выполняется, если на одной стороне есть открытая токоведущая часть, но нет токоведущих или заземленных частей на противоположной стороне рабочего пространства. Если с обеих сторон находятся токоведущие части, Условие 1 выполняется только в том случае, если части защищены изоляционными материалами. Условие 2 применяется, когда есть открытые части под напряжением с одной стороны рабочего пространства и заземленные части с другой, причем бетон, кирпич и плитка считаются заземленными. Условие 3 — это наихудший сценарий с открытыми токоведущими частями по обе стороны рабочего пространства.

    Если оборудование среднего напряжения находится на открытом воздухе, оно должно быть как минимум ограничено забором, который, в зависимости от уровня напряжения, должен находиться на расстоянии не менее 10 футов от токоведущих частей или корпуса. Для системы с номинальным напряжением 13,8 кВ зазор должен составлять 15 футов. См. Статью 110.31 NEC для получения более подробной информации.

    Оборудование

    СН не обладает такой гибкостью, как оборудование низкого напряжения. Для низковольтных систем существуют автоматические выключатели всех размеров, а более крупные выключатели оснащены легко регулируемыми расцепителями.В простых системах среднего напряжения для защиты могут использоваться предохранители, и эти предохранители также бывают разных размеров. Однако в сложных системах распределения среднего напряжения, таких как критически важные объекты, использование выключателей среднего напряжения становится необходимостью. Самый маленький автоматический выключатель для номинальной системы 13,8 кВ (распределительное устройство 15 кВ) рассчитан на 1200 ампер. Следующий размер — 2000 ампер, затем 3000 ампер. Как упоминалось ранее, большим преимуществом систем среднего напряжения является низкий ток, но в настоящее время нет выключателя, достаточно маленького для этих систем.Однако для систем Международной электротехнической комиссии (МЭК) доступны автоматические выключатели на 630 ампер. Этот автоматический выключатель мы называем «тупым» выключателем. Его называют тупым, потому что он не обладает никаким интеллектом и не знает, когда устранить ошибку. По этой причине используются реле. Реле предлагают отличные возможности и схемы защиты, но это не отменяет того факта, что самый маленький автоматический выключатель среднего напряжения на 1200 ампер очень часто оказывается слишком большим для протекающего тока.Это отсутствие гибкости имеет финансовые последствия, которые необходимо учитывать.

    Защита от сбоев для систем среднего напряжения становится важной из-за последствий отказа защиты. Автоматический выключатель на 1200 ампер, рассчитанный на 480 В, может выдерживать мощность около 1 МВА (при номинальном токе 100 и нагрузке). Для сравнения: автоматический выключатель на 1200 А при 13,8 кВ может выдерживать более 28 МВА. Как мы видим, выключатель среднего напряжения обеспечивает гораздо большую нагрузку, поэтому очень важно обеспечить защиту. Из-за большого воздействия на систему распределения единственного отказа надежность системы становится важной частью проектных усилий.IEEE 493-2007: Industrial Power Systems Design (Золотая книга) — хороший ресурс для анализа надежности. На основе этого анализа и потребностей владельца в систему может быть встроено резервирование. Избыточность может быть N + x (где x может быть 1, 2 или любым числом) или 2N. Система 2N требует двух источников питания для каждой единицы оборудования, каждый из которых полностью способен выдержать всю нагрузку (см. Рисунок 1). В случае неисправности на стороне «A», питание по-прежнему доступно через сторону «B».Когда сторона A недоступна, система не переходит в состояние 2N, пока сторона A не будет снова введена в эксплуатацию. Резервирование важно учитывать на любом уровне напряжения, но оно становится особенно важным в системах среднего напряжения, поскольку обеспечивается большое количество энергии, которое может быть потеряно. Используя тот же пример, выключатель на 1200 ампер при 480 В может выдерживать около 1 МВА, а при 13,8 кВ может выдерживать более 28 МВА. Потеря 28 МВА может иметь гораздо больший эффект, чем потеря 1 МВА мощности.

    Для больших и сложных электрических систем защиту системы среднего напряжения можно легко спроектировать с помощью реле, но это может стать сложным и требует тщательного обдумывания.Существует много видов схем защиты, и обычно в надежной системе задействовано много различных типов реле и функций. Каждому типу реле присвоен номер, как и каждому устройству защиты, описанному в ANSI / IEEE C37.2, что упрощает проектирование, а также помогает понять конструкции других людей. Реле дифференциальной защиты (87) суммирует входящие токи и сравнивает их с суммой выходящих токов. Этот вид защиты является одним из самых распространенных, поскольку он быстродействующий.Дифференциальная защита применяется к главной шине оборудования и зоне, которая охватывает все выключатели. Дифференциальная защита также может быть предусмотрена для трансформаторов среднего напряжения и фидеров значительной длины. Другие распространенные типы защиты — это максимальная токовая защита (51), мгновенная защита (50), защита от перенапряжения (59), минимальное напряжение (27), защита от обратной мощности (32) и многие другие. Отличным источником по защите электрических систем является IEEE 242-2001: Защита и координация промышленных и коммерческих энергосистем.

    В последнее десятилетие предпринимались попытки централизовать защиту оборудования среднего напряжения. Отдельные реле отправляют сигналы центральному устройству, которое затем обрабатывает информацию и решает, какое действие, если оно есть, должно быть выполнено, чтобы избежать ложного срабатывания. Сигнал может передаваться туда и обратно по оптоволоконной проводке или по беспроводной связи. Эта технология была впервые разработана в Европе, и ее стандартом является IEC 61850: Power Utility Automation. Эта технология многообещающая, но пока не получила широкого распространения.

    Распределительные трансформаторы

    СН также имеют тенденцию быть больше и дороже, чем трансформаторы низкого напряжения. Из-за воздействия, которое неисправность трансформатора может оказать на всю систему, больше внимания уделяется защите трансформаторов среднего напряжения. В дополнение к обычной защите от перегрузки по току, которую могут получить трансформаторы низкого напряжения, трансформаторы среднего напряжения имеют тепловое реле (49) для контроля температуры масла, реле давления (63) для контроля давления в масляном баке и реле уровня жидкости (71). для контроля уровня масла (см. рисунок 2).Все эти реле отключают выключатель при заданном значении соответствующих параметров, выходящих за пределы допустимых диапазонов. Для пояснения, некоторые трансформаторы низкого напряжения могут иметь все эти уровни защиты, но для трансформаторов среднего напряжения такая защита является обычным делом.

    Резервное питание

    Системы распределения

    MV предлагают те же преимущества, что и сторона энергоснабжения, на стороне резервного (или резервного) питания. Например, для системы на 13,8 кВ можно использовать генераторы на 13,8 кВ. Резервная мощность, вырабатываемая генераторами, может быть так же легко распределена как можно ближе к нагрузке, например, со стороны электросети.В зависимости от типа конструкции распределительной системы часто возникает необходимость в параллельном подключении этих генераторов среднего напряжения для резервного копирования всей системы.

    При параллельном подключении генераторов среднего напряжения необходимо учитывать несколько моментов. Один из них — надежность. Например, если для поддержки энергосистемы в случае полного отказа энергосистемы требуется четыре генератора, следующим решением будет масштаб резервирования. Если требуется N + 1, нам нужно будет задействовать пять генераторов, причем четыре из пяти необходимы в любой момент времени.Надежность (доступность) такой системы составляет 0,999. Если допустима меньшая надежность, можно использовать только четыре генератора для доступности 0,96. Для получения подробной информации о том, как рассчитать надежность энергосистем, см. Золотую книгу IEEE.

    Еще одно решение — как система резервного копирования взаимодействует с утилитой. Во многих случаях достаточно открытого перехода, когда резервная система отключается от нагрузки до того, как к ней снова подключено питание от электросети. Открытые переходы проще и проще реализовать.В некоторых случаях требуется закрытый переход — когда система резервного питания и система электроснабжения подключены параллельно в течение очень короткого периода времени, обычно несколько циклов.

    Примеры систем с закрытым переходом можно найти в больницах и центрах обработки данных. Закрытый переход усложняет систему распределения, потому что элементы управления и ретрансляции должны включать больше зон контроля.

    Кроме того, из-за параллельного подключения энергоснабжения к электросети и к резервному источнику, наличие тока короткого замыкания увеличивает наихудший сценарий отказа, происходящего во время замкнутого перехода.Это увеличение аварийной нагрузки может подтолкнуть КРУ к следующему более высокому стандартному рейтингу, что может значительно повлиять на затраты (см. Рисунок 3).

    Система среднего напряжения, поддерживаемая резервными генераторами, также требует пристального внимания к заземлению и защите от замыканий на землю. Заземление электрических систем — это обширная тема, которая здесь не рассматривается, за исключением того, чтобы направить читателя к двум полезным ресурсам: IEEE 142-1991: Заземление промышленных и коммерческих систем питания и IEEE C37.101: Руководство по защите заземления генераторов.

    MV за и против

    Распределительные системы

    СН имеют много преимуществ по сравнению с распределителями низкого напряжения, но у них есть и некоторые недостатки. Выбор должен быть результатом тщательного анализа, в котором преобладающими факторами являются стоимость и безопасность. Преимущества систем среднего напряжения включают использование гораздо меньшего количества меди в виде проводов меньшего размера и меньшего количества наборов проводов, меньшие потери мощности, меньшее падение напряжения и, как следствие, распределение гораздо большей мощности на нагрузку.К недостаткам систем среднего напряжения относятся большие размеры оборудования, большие рабочие зазоры, необходимые для электрического оборудования, большие инвестиции в обучение и более длительные периоды технического обслуживания для ремонта оборудования.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *