Почему в сети 220в, а на проводах 24в?

Почему напряжение именно 220 Вольт?

В нашей бытовой электросети используется напряжение 220 Вольт частотой 50 Герц переменного тока, именно от него питаются все домашние электроприборы. Почему именно эта цифра, а не 12 Вольт или 700 Вольт.

Решение заключается в том, что именно это напряжение является самым рациональным.

Мощность, которая выделяется на нагрузке, вычисляется произведением тока на напряжение. Получается, что любую мощность можно получить различными произведениями тока на напряжение. Например, у нас имеется лампочка накаливания 100 Ватт.

Чтобы она работала на полную мощность, можно использовать напряжение 1 В и ток 100 А, или 12 В и 8,3 А, или 700 В и 0,14 А. В итоге мы получим наши 100 Вт.

Обратите внимание

Главное, чтобы у нагрузки было такое сопротивление, чтобы при задуманном напряжении, через неё проходил нужный ток.

Мощность будет выделяться не только на нашей 100 Вт лампе, но и на проводах, которые к ней идут. Если мощность в лампе будет преобразовываться в свет и тепло, то мощность на проводах будет преобразовываться только в тепло, которое нам не нужно.

Предположим, сопротивление проводов равно 1 Ом. Если мы нашу лампу запитаем от 10 В, то для получения 100 Вт мощности, через лампу пройдёт 100 Вт / 10 В= 10 А ток. Получается, что нагрузка будет должна сама быть 10 В / 10 А = 1 Ом, как и провода.

Значит на проводах будет в пустую теряться половина питающего напряжения и мощности.

Совет

Если мощность в 100 Вт получать сочетанием 220 В и током 0,45 А, то на проводах с сопротивлением в 1 Ом будет падение напряжения 0,45 * 1 = 0,45 В. Таким падением напряжения можно пренебречь.

Конечно, при использование низкого напряжения можно уменьшить потери используя более толстые проводники. Как известно, чем толще сечение проводника, тем меньше его сопротивление. Но, такие проводники выйдут слишком дорогими.

Если же наоборот в бытовой электросети использовать очень большое напряжение. Казалось бы, чем выше напряжение, тем меньший ток требуется для передачи той же самой мощности, и проводники можно делать тонкими экономя на металле. Не так всё просто.

Чем выше напряжение, тем больше у него пробой, и может пробить изоляцию, а это весьма опасно для здоровья человека. Поэтому высоковольтное напряжение применяют для передачи электроэнергии от электростанций, а к нам в дом идёт уже 220 В, которое понижают при помощи трансформаторов.

Такой способ передачи электроэнергии экономит большое количество металла.

Важно

220 Вольт является компромиссом, золотой серединой (относительно безопасно, т.к. изоляцию не пробивает, позволяет использовать тонкие проводники). В США используется напряжение 110 В, а в Японии 100 В.

В нашей бытовой электросети используется напряжение 220 Вольт частотой 50 Герц переменного тока, именно от него питаются все домашние электроприборы. Почему именно эта цифра, а не 12 Вольт или 700 Вольт.

Решение заключается в том, что именно это напряжение является самым рациональным.

Мощность, которая выделяется на нагрузке, вычисляется произведением тока на напряжение. Получается, что любую мощность можно получить различными произведениями тока на напряжение. Например, у нас имеется лампочка накаливания 100 Ватт.

Чтобы она работала на полную мощность, можно использовать напряжение 1 В и ток 100 А, или 12 В и 8,3 А, или 700 В и 0,14 А. В итоге мы получим наши 100 Вт.

Обратите внимание

Главное, чтобы у нагрузки было такое сопротивление, чтобы при задуманном напряжении, через неё проходил нужный ток.

Мощность будет выделяться не только на нашей 100 Вт лампе, но и на проводах, которые к ней идут. Если мощность в лампе будет преобразовываться в свет и тепло, то мощность на проводах будет преобразовываться только в тепло, которое нам не нужно.

Предположим, сопротивление проводов равно 1 Ом. Если мы нашу лампу запитаем от 10 В, то для получения 100 Вт мощности, через лампу пройдёт 100 Вт / 10 В= 10 А ток. Получается, что нагрузка будет должна сама быть 10 В / 10 А = 1 Ом, как и провода.

Значит на проводах будет в пустую теряться половина питающего напряжения и мощности.

Совет

Если мощность в 100 Вт получать сочетанием 220 В и током 0,45 А, то на проводах с сопротивлением в 1 Ом будет падение напряжения 0,45 * 1 = 0,45 В. Таким падением напряжения можно пренебречь.

Конечно, при использование низкого напряжения можно уменьшить потери используя более толстые проводники. Как известно, чем толще сечение проводника, тем меньше его сопротивление. Но, такие проводники выйдут слишком дорогими.

Если же наоборот в бытовой электросети использовать очень большое напряжение. Казалось бы, чем выше напряжение, тем меньший ток требуется для передачи той же самой мощности, и проводники можно делать тонкими экономя на металле. Не так всё просто.

Чем выше напряжение, тем больше у него пробой, и может пробить изоляцию, а это весьма опасно для здоровья человека. Поэтому высоковольтное напряжение применяют для передачи электроэнергии от электростанций, а к нам в дом идёт уже 220 В, которое понижают при помощи трансформаторов.

Такой способ передачи электроэнергии экономит большое количество металла.

Важно

220 Вольт является компромиссом, золотой серединой (относительно безопасно, т.к. изоляцию не пробивает, позволяет использовать тонкие проводники). В США используется напряжение 110 В, а в Японии 100 В.

(Просмотрено 6402 раз)

Источник: http://destrezaelekter.com/elektrik/elektromontazh/36-pochemu-napryazhenie-imenno-220-volt.html

Сюрпризы электросети: 380 В вместо 220 В

Александр Терещенко

Многие слышали о ситуациях, когда в обычной розетке, рассчитанной на 220 вольт, напряжение внезапно вырастало до 380, а кто-то, возможно, даже сталкивался с этим явлением.

Как правило, такие скачки оставляют на память несколько вышедших из строя электроприборов, а также мучительный поиск виноватых – того самого электрика, который «что-то напутал» и «неправильно подключил».

Между тем, проблема может быть вовсе не в электрике. Разберемся, в чем причина скачков напряжения…

Обратите внимание

Как правило, электроэнергия подается на объект (будь то магазин, квартира, жилой дом) посредством трехфазной сети. Она представляет собой, грубо говоря, 4 провода, три из которых находятся под напряжением (это фазы) и один является “нулем”. При этом между нулем и одной из фаз напряжение составляет 220 вольт, а между двумя фазами оно всегда равняется 380 вольт.

Итак, трехфазная электросеть заходит на объект и тянется до щитовой, где к каждому автоматическому выключателю подходит нуль и одна из фаз. Таким образом, от автомата к розетке или другой электроточке идет два провода – нулевой и фаза, которые вместе дают напряжение 220 вольт.

При этом хороший электрик постарается как можно равномернее распределить нагрузку между тремя фазами – так розетка для кондиционера может быть подключена к фазе А и нулю, холодильное оборудование – к фазе В и нулю, обогреватель – к фазе С и нулю.

Так откуда же возникает 380 вольт? Все начинается с обрыва основного нулевого провода перед щитовой или непосредственно в ней самой.

Это может произойти по разным причинам: некачественный электромонтаж, естественный износ проводки, ослабление контактов из-за перепада температур (в результате чего провод греется и может перегореть)…  Как бы там ни было, нулевой провод оборван. Что происходит в этом случае?

Как я уже говорил, каждая из трех фаз, подходящих к объекту, несет на себе некую нагрузку, поскольку к ней подключено определенное количество электрооборудования. И все это электрооборудование также подключено к нулевому проводу, который, как мы помним, оборван перед щитовой.

Допустим, на фазу А и нуль подключена холодильная камера, на фазу В и нуль – розетки для  обогревателей. Поскольку нуль дальше щитка никуда не идет, получается, что он соединяет холодильную камеру и обогреватели, которые подходят к двум разным фазам. А напряжение между двумя фазами, как мы помним, составляет 380 вольт.

В такой ситуации фаза А через любой подключенный к ней прибор (в нашем примере это холодильная камера) проходит на нулевую колодку и оттуда – по нулевому проводу – идет к розеткам для обогревателей.

Важно

Таким образом, в розетке вместо нуля и фазы с напряжением 220 вольт получается две фазы с напряжением 380 вольт, и техника, которая в нее включена, начинает перегорать.

Понятно, что ситуация, когда перегорает или обрывается нулевой вводной кабель – достаточно редкая, но тем не менее, она может произойти, причем с самыми дорогостоящими последствиями. Как же защититься от этого?

Сразу скажу, что такие устройства, как УЗО и выключатель-автомат здесь не помогут (хотя для других случаев они очень полезны и необходимы). Для защиты от высокого напряжения на вводе электросети на объект либо в щитовой необходимо установить реле контроля верхнего и нижнего напряжения (например, Ресанта АЗМ-40А или другую модель с тем же принципом действия).

Такое устройство производит защитное отключение электросети при перепадах напряжения свыше 265 вольт или ниже 170 вольт в течение одной секунды. Как только напряжение нормализуется, реле автоматически подключает сеть с задержкой в 2-3 минуты.

 Как показывает практика, реле контроля будет полезным приобретением не только для магазинов и других коммерческих объектов, но также для жилых домов и квартир, поскольку перепады напряжения в наших сетях, увы, не редкость (даже при вполне исправном «нуле»).

Александр Терещенко

Источник: https://blog.tehpod.com.ua/index.php/entry/syurprizy-elektroseti-380-v-vmesto-220-v

Как подключить светодиод к 220в: схемы, ошибки, нюансы, видео

Обычно светодиоды подключаются к 220В при помощи драйвера, рассчитанного под их характеристики. Но если требуется подключить только один маломощный светодиод, например, в качестве индикатора, то применение драйвера становится нецелесообразным. В таких случаях возникает вопрос — как подключить светодиод к 220 В без дополнительного блока питания.

Основы подключения к 220 В

В отличие от драйвера, который питает светодиод постоянным током и сравнительно небольшим напряжением (единицы-десятки вольт), сеть выдает переменное синусоподобное напряжение с частотой 50 Гц и средним значением 220 В. Поскольку светодиод пропускает ток только в одну сторону, то светиться он будет только на определенных полуволнах:

То есть led при таком питании светится не постоянно, а мигает с частотой 50 Гц. Но из-за инерционности человеческого зрения это не так заметно.

Читайте также:  Не меняютя показания на электросчетчике пума-103.1 м

В то же время напряжение обратной полярности, хотя и не заставляет led светиться, все же прикладывается к нему и может вывести из строя, если не предпринять никаких защитных мер.

Способы подключения светодиода к сети 220 В

Самый простой способ (читайте про все возможные способы подключения led) – подключение при помощи гасящего резистора, включенного последовательно со светодиодом. При этом нужно учесть, что 220 В – это среднеквадратичное значение U в сети. Амплитудное значение составляет 310 В, и его нужно учитывать при расчете сопротивления резистора.

Кроме того, необходимо обеспечить защиту светоизлучающего диода от обратного напряжения той же величины. Это можно сделать несколькими способами.

Последовательное подключение диода с высоким напряжением обратного пробоя (400 В и более)

Рассмотрим схему подключения более подробно.

В схеме используется выпрямительный диод 1N4007 с обратным напряжением 1000 В. При изменении полярности все напряжение будет приложено именно к нему, и led оказывается защищенным от пробоя.

Такой вариант подключения наглядно показан в этом ролике:

Также здесь описывается, как определить расположение анода и катода у стандартного маломощного светодиода и рассчитать сопротивление гасящего резистора.

Шунтирование светодиода обычным диодом

Здесь подойдет любой маломощный диод, включенный встречно-параллельно с led. Обратное напряжение при этом будет приложено к гасящему резистору, т.к. диод оказывается включенным в прямом направлении.

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов:

Схема подключения выглядит следующим образом:

Принцип аналогичен предыдущему, только здесь светоизлучающие диоды горят каждый на своем участке синусоиды, защищая друг друга от пробоя.

Схемы подключения к 220В при помощи гасящего резистора обладают одним серьезным недостатком: на резисторе выделяется большая мощность.

Например, в рассмотренных случаях используется резистор сопротивлением 24 Ком, что при напряжении 220 В обеспечивает ток около 9 мА. Таким образом, мощность, рассеиваемая на резисторе, составляет:

9 * 9 * 24 = 1944 мВт, приблизительно 2 Вт.

Совет

То есть для оптимального режима работы потребуется резистор мощностью не менее 3 Вт.

Если же светодиодов будет несколько, и они будут потреблять больший ток, то мощность будет расти пропорционально квадрату тока, что сделает применение резистора нецелесообразным.

В таких случаях в качестве токоограничивающего элемента можно использовать конденсатор. Преимущество этого способа в том, что на конденсаторе не рассеивается мощность, поскольку его сопротивление носит реактивный характер.

Здесь показана типовая схема подключения светоизлучающего диода в сеть 220В при помощи конденсатора.

Поскольку конденсатор после отключения питания может хранить в себе остаточный заряд, представляющий опасность для человека, его необходимо разряжать при помощи резистора R1.

R2 защищает всю схему от бросков тока через конденсатор при включении питания. VD1 защищает светодиод от напряжения обратной полярности.

Конденсатор должен быть неполярным, рассчитанным на напряжение не менее 400 В.

Емкость конденсатора рассчитывается по эмпирической формуле:

где U – амплитудное напряжение сети (310 В),

I – ток, проходящий через светодиод (в миллиамперах),

Uд – падение напряжения на led в прямом направлении.

Допустим, нужно подключить светодиод с падением напряжения 2 В при токе 9 мА. Исходя из этого, рассчитаем емкость конденсатора при подключении одного такого led к сети:

Нюансы подключения к сети 220 В

При подключении led к сети 220В существуют некоторые особенности, связанные с величиной проходящего тока. Например, в распространенных выключателях освещения с подсветкой, светодиод включается по схеме, изображенной ниже:

Как видно, здесь отсутствуют защитные диоды, а сопротивление резистора выбрано таким образом, чтобы ограничить прямой ток led на уровне около 1 мА. Нагрузка в виде лампы также служит ограничителем тока.

При такой схеме подключения светодиод будет светиться тускло, но достаточно для того, чтобы разглядеть выключатель в комнате в ночное время.

Обратите внимание

Кроме того, обратное напряжение будет приложено в основном к резистору при разомкнутом ключе, и светоизлучающий диод оказывается защищенным от пробоя.

Если требуется подключить к 220В несколько светодиодов, можно включить их последовательно на основе схемы с гасящим конденсатором:

При этом все led должны быть рассчитаны на одинаковый ток для равномерного свечения.

Можно заменить шунтирующий диод встречно-параллельным подключением светодиодов:

В обоих случаях нужно будет пересчитать величину емкости конденсатора, т.к. возрастет напряжение на светодиодах.

Еще несколько вариантов недопустимого подключения светоизлучающих диодов в сеть 220В описаны в этом видео:

Здесь показано, почему нельзя:

  • включать светодиод напрямую;
  • последовательно соединять светодиоды, рассчитанные на разный ток;
  • включать led без защиты от обратного напряжения.

Безопасность при подключении

При подключении к 220В следует учитывать, что выключатель освещения обычно размыкает фазный провод. Ноль при этом проводится общим по всему помещению.

Кроме того, электросеть зачастую не имеет защитного заземления, поэтому даже на нулевом проводе присутствует некоторое напряжение относительно земли. Также следует иметь в виду, что в некоторых случаях провод заземления подключается к батареям отопления или водопроводным трубам.

Поэтому при одновременном контакте человека с фазой и батареей, особенно при монтажных работах в ванной комнате, есть риск попасть под напряжение между фазой и землей.

В связи с этим, при подключении в сеть лучше отключать и ноль, и фазу при помощи пакетного автомата во избежание поражения током при прикосновении к токоведущим проводам сети.

Заключение

Описанные здесь способы подключения светодиодов в сеть 220В целесообразно применять только при использовании маломощных светоизлучающих диодов в целях подсветки или индикации.

Мощные led так подключать нельзя, поскольку нестабильность сетевого напряжения приводит к их быстрой деградации и выходу из строя.

В таких случаях нужно применять специализированные блоки питания светодиодов – драйверы.

Источник: http://ledno.ru/svetodiody/podklyuchenie-led-k-220-v.html

Как в домашней розетке может появиться 380 Вольт – Мужик в доме.Ру

Доводилось ли вам слышать истории электриков о том, что в подъезде вашего дома произошел обрыв нуля, что в одном из домов разом перегорели лампочки, телевизоры, микроволновые печи, а также прочие дорогостоящие электроприборы, которым «посчастливилось» попасть под напряжение 380 Вольт? От обрыва или отгорания нулевого проводника не застрахован никто, поэтому разумно будет знать природу этого явления, причины возникновения нештатных ситуаций, а также способы защиты электроприборов.

Почему в розетке появляется 380В

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте коротко рассмотрим систему электроснабжения многоквартирного дома. По сути, все электричество, которым обеспечивается дом, имеет 3 фазы: фаза A, фаза B и, естественно, фаза C.

Величина действующего напряжения между любой парой фаз – 380 Вольт. По схеме соединения обмоток питающего трансформатора все фазы сводятся к одной точке, которая называется нулем.

Величина действующего напряжения между любой фазой и нулем – 220 Вольт.

В любом многоквартирном доме питание производится путем равномерного распределения трехфазной линии по всем квартирам в подъезде. К примеру, если в подъезде имеется 60 квартир, то первая 20-ка квартир запитана от фазы A, вторая – от фазы B, третья – от фазы C. Все распределение энергии происходит сбалансировано и очень равномерно.

Важно

Если бы все люди были роботами, включающими и выключающими электроприборы так, чтобы нагрузка по всем трем фазам была бы идентичной, то наличие нулевого проводника и не требовалось бы в принципе. Это легко проверить, проделав простой школьный опыт с тремя 40 Вт лампочками, включенными по схеме звезда в трехфазную сеть.

В такой идеализированной цепи потребления весь ток от 3 фаз, сходящийся в нулевой точке, взаимно компенсируется, что делает возможным либо использование нулевого провода с малым сечением, либо отказ от такового. По сути, если нагрузка одинакова по трем фазам, то нулевой провод и не нужен. В реальной жизни такого, естественно, не бывает.

К примеру, в одной квартире подъезда может гореть одна лампочка, во второй – работать телевизор, в третьей – вообще все выключено. Именно такое неравномерное распределение нагрузки по фазным цепям приводит к формированию некомпенсированного тока, который должен проходить через нулевой проводник.

Если же нулевой проводник отгорел, оборвался, то в одной из квартир, как правило, с наименьшим электропотреблением, в розетках появляются не привычные 220 Вольт, а «убивающие» всю домашнюю электронику 380 Вольт. Напротив, в квартирах, где электропотребление было максимальным, происходит просадка напряжения.

Естественно, винить соседей за это не стоит, ведь они не обязаны согласовывать с вами, когда включать электроприборы, а когда нет.

Чтобы такого неприятного исхода не происходило, необходимо, во-первых, проверять надежность электрического контакта нулевого проводника, а во-вторых, устанавливать индивидуальное защитное оборудование, осуществляющее быстрое отключение нагрузки в вашем доме, если напряжение поднимется выше 270 Вольт. Практика показывает, что даже банальный стабилизатор напряжения, установленный на компьютер и телевизор, способен уберечь вас от дорогостоящего ремонта.

Как и где обрывается нулевой проводник

Основных причин, по которым происходит отгорание или обрыв нулевого проводника, две: 1– недостаточный гальванический контакт нулевого проводника в местах соединения, 2– чрезмерный некомпенсированный ток, идущий по нулевой линии.

Разномастные импульсные всплески в сети, идущие от компьютеров с дешевыми блоками питания, резкие включения мощных нагрузок только на одну из фаз могут привести к отгоранию нулевого провода.

Обрыв проводника происходит, как правило, в слабых местах – в плохо пропаянных контактах, скрутках, не советующих ПУЭ. Как говорится, где тонко, там и рвется.

Как защитить наши электроприборы

Помните, что для сложной электроники опасны как высокие скачки напряжения (выше 270 Вольт), так и просадки (ниже 120 Вольт). Как правило, при несоблюдении действующего напряжения в сети ломаются импульсные блоки питания.

Самый идеальный вариант защиты заключается в покупке специального реле контроля напряжения. Такое реле молниеносно отключает всю домашнюю нагрузку в те моменты, когда значение действующего напряжения уходит за допустимые пределы.

Источник: https://muzhik-v-dome.ru/elektrichestvo-i-osveshhenie/kak-v-domashney-rozetke-mozhet-poyavitsya-380-volt/

Почему в розетке 220 вольт 50 герц

Толчок в развитии электричества пришелся на вторую половину XIX века. Именно в это время ученые сделали ряд открытий в этой области, которые позволили найти электричеству практическое применение. Тома Эдиссон изобрел первую электрическую лампочку и, пообещав всем очень дешевое освещение, принялся за строительство электростанций.

Первые лампы были дуговые, в них разряд происходил на открытом воздухе между двумя угольными стержнями. В это время эмпирически было установлено, что наиболее подходящим для горения дуги является напряжение 45 В.

Читайте также:  Бьется током ноль бензогенератора или нет?

Чтобы уменьшить токи короткого замыкания, которые возникали в момент зажигания ламп (при соприкосновении углей), и для более устойчивого горения дуги включали последовательно с дуговой лампой балластный резистор.

Так же было найдено, что сопротивление балластного резистора должно быть таким, чтобы падение напряжения на нем при нормальной работе составляло примерно 20 В. Таким образом, общее напряжение в установках постоянного тока сначала составляло 65 В, и это напряжение применялось долгое время.

Совет

Однако часто в одну цепь включали последовательно две дуговые лампы, для работы которых требовалось 2×45 = 90 В, а если к этому напряжению прибавить еще 20 В, приходящиеся на сопротивление балластного резистора, то получится напряжение 110 В.

Ошибка Томаса Эдиссона была в том, что он для выработки тока использовал генераторы постоянного тока, и пытался передавать по проводам постоянный ток. Радиус электроснабжения не превышал нескольких сотен метров и имел громадные потери. Попытки расширить границы района электроснабжения привели к рождению так называемой трехпроводной системы постоянного тока (110×2=220 В).

Одновременно Никола Тесла вел разработку и внедрение генераторов и систем переменного тока.

Применение переменного тока напряжением в несколько тысяч Вольт позволило упростить и удешевить электрическую сеть и увеличить радиус электроснабжения (более 2 км при потере до 3 % напряжения в магистральных проводах вместо 17—20 % в сетях постоянного тока). А при на выходе к потребителям через трансформаторы напряжение понижалось до 127 вольт (3 фазы= 220 вольт, 1 фаза= 127 вольт по формуле √220/3 ).

Так продолжалось до 60-x годов прошлого века и в  СССР, пока колличество электроприборов  не обогнало колличество на селения. Чтобы как-то снизить нагрузку нужно было или утолщать провода в кабельных линиях или увеличить напряжение (I=U/R). Выбрали меньшее из зол  и увеличили напряжение в сети  до тех же 220 вольт только на каждую фазу.

Русский ученый Доливо-Добровольский первым предложил разложить ток на активную и пассивную состовляющие и рекомендовал принять в качестве основной формы кривой тока синусоиду. В отношении частоты тока он высказался за 30—40 Гц.

Позднее в результате критического отбора получили применение лишь две частоты промышленного тока: 60 Гц в Америке и 50 Гц в других странах.

Эти частоты оказались оптимальными, ибо повышение частоты ведет к чрезмерному возрастанию скоростей вращения электрических машин (при том же числе полюсов), а снижение частоты неблагоприятно сказывается на равномерности освещения.

Вот поэтому у нас в розетках 220 В 50 Гц 

Источник: https://i-fakt.ru/pochemu-v-rozetke-220-volt-50-gerc/

Расчёт силы тока и выбор питающего кабеля по мощности для электросети напряжением 220 и 380 В

Для обеспечения безопасности при эксплуатации бытовых электроприборов необходимо верно вычислить сечение питающего кабеля и проводки. Поскольку ошибочно выбранное сечение жил кабеля способно привести к возгоранию проводки из-за короткого замыкания. Это грозит возникновением пожара в здании. Это также относится к выбору кабеля для подключения электрических двигателей.

Расчет тока

Величина тока рассчитывается по мощности и необходима на этапе проектирования (планирования) жилища – квартиры, дома.

  • От значения этой величины зависит выбор питающего кабеля (провода), по которому могут быть подключены приборы электропотребления к сети.
  • Зная напряжение электрической сети и полную нагрузку электроприборов, можно по формуле вычислить силу тока, который потребуется пропускать по проводнику (проводу, кабелю). По его величине выбирают площадь сечения жил.

Если известны электропотребители в квартире или доме, необходимо выполнить несложные расчёты, чтобы правильно смонтировать схему электроснабжения.

Аналогичные расчёты выполняются для производственных целей: определения необходимой площади сечения жил кабеля при осуществлении подключения промышленного оборудования (различных промышленных электрических двигателей и механизмов).

Однофазная сеть напряжением 220 В

Сила тока I (в амперах, А) подсчитывается по формуле:

I = P / U,

где P – электрическая полная нагрузка (обязательно указывается в техническом паспорте устройства), Вт (ватт);

U – напряжение электрической сети, В (вольт).

Ниже в таблице представлены величины нагрузки типичных бытовых электроприборов и потребляемый ими ток (для напряжения 220 В).

Обратите внимание

На рисунке представлена схема устройства электроснабжения квартиры при однофазном подключении к сети напряжением 220 В.

Как видно из рисунка, различные потребители электроэнергии подключены через соответствующие автоматы к электросчётчику и далее общему автомату, который должен быть рассчитан на нагрузку приборов, которыми будет оборудована квартира. Провод, который подводит питание также должен удовлетворять нагрузке энергопотребителей.

Ниже приводится таблица для скрытой проводки при однофазной схеме подключения квартиры для подбора провода при напряжении 220 В

Как видно из таблицы сечение жил зависит кроме нагрузки и от материала, из которого изготовлен провод.

Трёхфазная сеть напряжением 380 В

При трёхфазном электроснабжении сила тока I (в амперах, А) вычисляется по формуле:

I = P /1,73 U,

где P -потребляемая мощность, Вт;

U — напряжение в сети, В,

так как напряжение при трёхфазной схеме электроснабжения 380 В, формула примет вид:

I = P /657, 4.

В случае подведения к дому трёхфазного электроснабжения напряжением 380 В схема подключения будет выглядеть следующим образом.

Сечение жил в питающем кабеле при различной нагрузке при трёхфазной схеме напряжением 380 В для скрытой проводки представлена в таблице.

Для расчёта тока в цепях питания нагрузки, характеризующейся большой реактивной полной мощностью, что характерно применению электроснабжения в промышленности:

  • электрические двигатели;
  • дроссели приборов освещения;
  • сварочные трансформаторы,;
  • индукционные печи.

При расчётах необходимо учитывать это явление. В мощных приборах и оборудовании доля реактивной нагрузки выше и поэтому для таких приборов в расчетах коэффициент мощности принимают равным 0,8.

На практике принято считать, что при подсчёте электрических нагрузок для бытовых целей запас мощности принимают 5%. В случае расчёта электрических сетей для промышленного производства запас мощности принимают 20%.

Источник: https://elektro.guru/osnovy-elektrotehniki/raschet-velichiny-toka-po-moschnosti-i-napryazheniyu.html

Повышаем напряжение в электросети: практические советы

Низкие показатели напряжения в сети – это «болезнь», которой подвержены удаленные потребители. С трудом работает «стиралка», вполне работоспособный насос перестал подавать воду. Причиной всех этих и прочих аналогичных бед является, как правило, снижение напряжения в питающей сети.

Содержание:

  • Повышение напряжения в сети электропитания
  • А как быть с мощностью?
  • Защита от перепадов напряжения
  • Как все-таки быть при нестабильном напряжении?

При допустимом диапазоне от 195 до 235 В (при условии, что значение линейного напряжения составляет 220 В) напряжение у конечных потребителей сети может доходить до 175-180 В.

Падение напряжения в электросети

Изначально стоит выяснить, в каком месте наблюдается падение напряжения. И здесь вовсе не потребуется приборов и измерений. Вполне хватит пообщаться с соседями. Если у всех все в норме, то потери напряжения происходят именно у вас. Придется вызывать электрика.

Повышение напряжения в сети электропитания

Если же проблема пониженного напряжения актуальна для всех в округе, то необходимо повысить данный показатель у себя. В данном случае не стоит опасаться больших растрат. В большинстве случаев с указанной проблемой можно справиться быстро и только при помощи подручных средств. При этом все требования безопасности и технической грамотности не будут нарушены.

Если низкое напряжение – стабильное состояние сети, то «выручит» стандартный понижающий трансформатор на напряжение от 12 до 36 В. И здесь нет никакой ошибки. Именно понижающий. Причем невысокой мощности. Устройство в 100 Вт сможет «вытянуть» 500-ваттную нагрузку, а в 1 кВт – 5-киловаттную.

Напряжение в сети можно повысить до допустимого уровня. Никакого волшебства. Нужно лишь указанное приспособление использовать в качестве повышающего автотрансформатора, прибавив в линейному напряжение понижающей обмотки. В этом случае 180 В в розетке преобразуется в 192 В (если использовать понижающий трансформатор на 12 В). Не много.

Но вполне достаточно для работы бытовой техники. Если показатель напряжения придет в норму, то автотрансформатор будет выдавать 232 В – это все еще норма. Использование 36 В добавочных может повысить величину напряжения до 256 В (при нормализации показателя до 220 В), что уже негативно скажется на работе электрических приборов.

Поэтому оптимальным является понижающий трансформатор на 24 В.

А как быть с мощностью?

В автотрансформаторе по его сетевой обмотке проходит разностный ток, поэтому повышение показателя напряжения на незначительную величину не вызовет его существенного увеличения. В дополнительной же обмотке уже будет протекать суммарный ток.

Однако данная составляющая понижающего трансформатора изготавливается из провода толстого сечения, поэтому 100-ваттное устройство способно выдержать силу тока до 3-5 А, что составляет больше 0,5 кВт при напряжении в 220 В.

Следует лишь грамотно сфазировать обмотки.

Включаем трансформатор в соответствии со схемой без нагрузки. К разъемам «прибор» необходимо подключить вольтметр (от 300 В, переменного тока) либо тестер. Значение ниже, чем в розетке? Берем любую из обмоток и меняем местами ее концы. Готово. Вместо прибора для измерений подключаются потребители.

Включаем трансформатор в соответствии со схемой

Необходимо лишь предусмотреть в цепи предохранитель: в розетке может «зашкалить», если на старой и недоброкачественно обслуживаемой подстанции придет в негодность зануление. Это выведет из строя приспособление, но техника останется исправной.

Пригодный трансформатор приобрести можно как на радиорынке, так и отыскать в своей кладовой. Важно только не перепутать его с гасящим приспособлением (выполняются на конденсаторах: толку мало, а вот аварию вызовут без труда) для электропаяльников небольшого вольтажа.

Защита от перепадов напряжения

В условиях города сетевое напряжение, как правило, сохраняет свое постоянное значение. Однако на первое место выходит защита жилища от скачков напряжения.

Здесь уже придется обратиться к «чудесам» электроники: «железно-проволочная» электротехника не в состоянии предложить дешевые, простые и эффективные методы сглаживания упомянутых проявлений.

Необходимо приобрести «защитный барьер» — автомат для защиты от скачков напряжения.

«Защитный барьер» — автомат для защиты от скачков напряжения

Важно

Нынешние аналоги стоят относительно недорого, просты в подключении, не нуждаются в обслуживании при эксплуатации, компактны.

Для дачи подобное решение не подойдет. Автомат только избавляет от скачков напряжения, а не от стабильного понижения данной величины. Накопителем энергии в защитном барьере является суперконденсатор (однако приставка «супер» не означает, что элемент является электрогенератором).

Как все-таки быть при нестабильном напряжении?

Часто сетевое напряжение бывает то больше, то меньше нормы. Это свидетельствует о запущенности окрестного электрохозяйства: плохой ноль на трансформаторной подстанции в совокупности с коррозией распределительных проводов. Что делать в подобном случае?

Читайте также:  Какой кабель выбрать для освещения

Для дачи хватит и обычного стабилизатора напряжения. Необходимо помнить, что распространенные феррорезонансные стабилизаторы способны на непродолжительные (несколько миллисекунд) по времени выбросы напряжения: это может привести к повреждению тех устройств, в которых для питания применяются импульсные блоки.

Вот почему рекомендуется данный стабилизатор дополнить упомянутым выше автотрансформатором (с добавкой 6-12 В). Напряжение сохранится в пределах нормы, паразитные же импульсы устранятся обмотками с большой индуктивностью на увесистом железе автотрансформатора.

Не рекомендуется применять магнитнокомпенсационные промышленные стабилизаторы: подходящая мощность (от 1 до 10 кВт), прекрасно держат напряжение, однако обладают высокой реактивной составляющей потребляемой мощности (вредно для энергосистем, которые управляются электроникой). Без труда и точно вычисляется энергетиками компьютерным мониторингом, после чего следует ряд штрафных санкций (достаточно весомых).

Весьма обеспеченному владельцу частного дома понравится электронный преобразователь напряжения, оснащенный своим накопителем энергии.

Если сравнивать суть работы, то приспособление аналогично «бесперебойнику» для компьютера (UPS), только мощность в данном случае больше: 3-10 кВт. Но с увеличением данного параметра возрастает и стоимость прибора (3000-20000 у.

е.). Хотя это стоит того: эталонное качество напряжения в совокупности с бесперебойностью.

Совет

Электронный преобразователь напряжения связан с аварийным дизель-генератором, запуск которого запрограммирован либо через определенное время после пропадания сети, либо после подсаживания аккумулятора у «бесперебойника».

Важно знать, что компьютерный киловаттный UPS пригоден только для эпизодического и кратковременного применения (чем и определяется столь низкая стоимость: дешевле в десятки раз по сравнению с ИБП общего предназначения). Непрерывное его использование приведет к быстрому выходу из строя дорогостоящего прибора.

Источник: https://www.tipone.ru/povyishaem-napryazhenie-v-elektroseti-prakticheskie-sovetyi/

Зачем нам дома 220 вольт?

А дома мы вынуждены с большими потерями преобразовывать ток из электрической розетки в необходимый для питания домашней электроники низковольтный постоянный ток. Потрогайте зарядное устройство мобильного телефона во время работы. Оно тёплое.

Значит, теряется гораздо больше энергии, чем идёт непосредственно на зарядку батареи телефона.

Что бы вы сказали, если бы обменный пункт валюты брал в качестве комиссии половину обмениваемой суммы? А ведь блоки питания телевизоров, компьютеров, радиоприёмников и прочей аппаратуры именно это и делают!

Было бы гораздо выгоднее, если бы дома в розетках сразу, как в автомобилях, был постоянный ток напряжением 12 вольт. И безопаснее. А кухонная плита и техника, спросите вы, а осветительные лампы? Или стиральная машина? Но автомобильный опыт показывает, что их можно сконструировать и на питание от 12 В.

И это никак не скажется на их рабочих характеристиках. Наоборот, они станут безопаснее. Просто сейчас они рассчитаны на то, что у нас есть дома. А вся электронная техника просто станет без блоков питания дешевле — они не только потребляют дополнительную электроэнергию, но и сами составляют часть цены.

Так откуда же в наших розетках взялось высокое напряжение и переменный ток? Тем более, что первый источник — вольтов столб — давал постоянный ток. Дело в том, что переменный ток высокого напряжения выгоднее передавать на большие расстояния по линиям электропередач. Чем больший ток идёт по проводу, тем больше потери из-за его нагревания.

Всем со школы известна формула, что электрическая мощность равна произведению величины тока на величину напряжения. Из неё следует, что чем выше напряжение, тем меньший ток требуется для передачи той же самой мощности. Напряжения ЛЭП достигают сотен тысяч вольт.

А для повышения напряжения, а затем обратного понижения используются трансформаторы, требующие переменного тока.

Обратите внимание

А почему конечное напряжение 220 В или 110 в некоторых странах? Именно до этих величин оно понижается на районных подстанциях и затем распределяется по домам. Ещё 50 лет назад единственной электроникой в наших домах были ламповые радиоприёмник и телевизор. Для их питания требовались как раз примерно такие напряжения.

Сейчас же число последних применяемых радиоламп — электронных трубок телевизоров и мониторов компьютеров стремительно сокращается. Самое время подумать о переводе электросетей на постоянный ток низкого напряжения.

Да, толщину электропроводов придётся увеличить, но это многократно окупится сокращением потерь на преобразование электроэнергии и повышением электробезопасности.

Для начала можно иметь один низковольтный преобразователь на квартиру с разводкой по комнатам параллельно старой электропроводке. По стоимости он не превысит имеющиеся сейчас устройства защитного отключения.

А последние уже не понадобятся при безопасном напряжении. Потом можно дойти и до замены имеющихся трансформаторных подстанций. Чем крупнее преобразователь — тем он экономичнее. Дело это не простое по многим причинам.

Но думать об этом надо начинать уже сейчас!

Источник: https://ShkolaZhizni.ru/computers/articles/13048/

Что делать, если в сети высокое напряжение?

Категория: Поддержка по стабилизаторам напряженияОпубликовано 23.03.2015 08:39Автор: Abramova Olesya

Данная статья предназначена для тех, кто испытывает проблемы из-за повышенного напряжения в сети. Здесь вы найдете информацию о нормальном уровне напряжения, причинах возникновения высокого напряжения и, самое главное, методах решения данной проблемы.

Современные потребности человека подталкивают к приобретению новых и новых электрических приборов для бытового или промышленного применения, в случае с промышленностью, это может быть вызвано развитием предприятия и необходимостью наращивания производственной мощности.

С течением времени, в когда-то свободные розетки включаются новые приборы, которые дарят нам новые возможности. Когда происходит покупка, скажем, современного телевизора, в голове проскакивает мысль, что эта дорогостоящее приобретение будет служить долго и качественно, решать поставленные перед ним задачи.

Важно

При этом редко кто-то задумывается, насколько комфортно новой технике работать в отечественных сетях электропитания.

Аварийное состояние отечественных электрических сетей – давно не сюрприз, сплошь и рядом можно встретить аномальные отклонения до 15-20% в ту или иную сторону, тогда как допускается не больше 5% на постоянной основе и 10% кратковременно.

Реже, в частных секторах и отдаленных районах могут встречаться ситуации, когда отклонение достигает умопомрачительных 25-45%, обычно в меньшую сторону.

К сожалению, в подавляющем большинстве случаев потребители вынуждены искать решение самостоятельно, за свой счет.

  • Сокращение срока службы. Практически любой электрический потребитель болезненно реагирует на длительное (более 15 минут) повышенное напряжение.

    В первую очередь это сказывается на блоках питания, которые перегреваются и гораздо быстрее выходят из строя.

    Особенно болезненно на высокое напряжение реагируют осветительные приборы, которые то и дело отказывают, а лампы накаливания могут даже взрываться.

  • Нарушение режима работы. Точные допуски питающей сети указаны на каждом электрическом приборе, когда они соблюдаются, производитель гарантирует правильную работу продукта. В противном случае, когда значение отличное от допустимого, работа любого прибора может быть нарушена.

  • Выход из строя. При резких всплесках свыше 255 Вольт, любой потребитель может выйти из строя моментально.

  • Отказ в гарантийном ремонте.

    Современные товары комплектуются всевозможными индикаторами, которые расположены внутри устройства, когда товар попадает в сервисный центр, мастер-ремонтник может обнаружить причину выхода из строя.

    Таким образом, если товар пришел в негодность по причине повышенного напряжения, с очень высокой вероятностью вам будет отказано в гарантийном ремонте, возврате или обмене.

  • Обращение в соответствующие службы города. Теоретически, данный метод должен оказаться самым действенным, хотя и не самым быстрым.

    При регулярных и продолжительных нарушениях, которые фиксируются сертифицированными анализаторами сети, жители дома или группы домов могут написать заявление в горэнерго или облэнерго, также можно поговорить с сотрудниками ЖЭКа.

    Не стоит ожидать результат после первой попытки, нередко требуются постоянные согласованные жалобы от всех жильцов многоэтажного дома или целой улицы в частном секторе. К сожалению, идти этим путем способны единицы, но поскольку есть положительные результаты, считаем своим долгом сообщить эту информацию.

  • Установка дополнительного оборудования. Данный метод является быстрым и качественным, поскольку, покупая стабилизатор напряжения, проблема решается практически мгновенно. Ниже приведена таблица, где описаны различные устройства, которые так или иначе помогают снизить влияние или исключить аномалии в электрической сети, в т.ч. высокое напряжение.

Устройство Виды Тип защиты Назначение
Реле контроля напряжения Защищает от повышенного и пониженного напряжения путем отключения потребителей от сети. Реле контроля напряжения предназначено для отсечки электрической сети, когда был достигнут порог защитного отключения. Недостаток в том, что необходимо самостоятельно включать сеть после нормализации напряжения в сети.
Сетевой фильтр – базовые; – продвинутые;

– профессиональные.

Предполагают защиту от незначительных кратковременных всплесков напряжения. Более дорогие устройства продвинутого и профессионального классов позволяют подавить электрические шумы и кратковременные импульсные перенапряжения. Базовые: – недорогая бытовая техника. Продвинутые: – большинство бытовых приборов; Профессиональные:

– для любого типа техники.

Стабилизатор напряжения – электронные;
– электродинамические;
– релейные.
Созданы для автоматического регулирования сетевого напряжения до номинального 220 или 380В. Обеспечивают надежную защиту от скачков напряжения, резких провалов и всплесков, короткого замыкания. Некоторые модели снабжены молниезащитой, EMI-фильтрами. Широкий выбор моделей и производителей позволяет подобрать оптимальное решение как для небольшой квартиры, так и для большого загородного дома. Кроме этого, наличие мощных трехфазных моделей надежно защитит ваше производство или офис от высокого и низкого напряжения в сети.
Источник бесперебойного питания – двойного преобразования;
– линейно-интерактивные;
– офф-лайн.
Линейно-интерактивные по параметрам очень схожи со стабилизаторами напряжения, однако при полном отсутствии напряжения поддерживают работу в течение от нескольких минут до нескольких часов. ИБП с двойным преобразованием (VFI) предполагают полную защиту от любых аварий в сети, а также поддержание бесперебойной работы в течение от нескольких минут до нескольких десятков часов. Подходят для любых типов оборудования, особенно актуально применение с отопительной техникой, где требуется постоянное электропитание. Незаменимы в сфере систем безопасности, системах связи, дата-центрах, система с непрерывными технологическими процессами и т.д.

При обнаружении частых или длительных случаев, когда в сети высокое напряжение, рекомендуется применить меры по его стабилизации. Данная мера необходима для обеспечения потребителей качественным электропитанием, которое обеспечит длительный срок службы и правильную работу устройств.

Кроме этого, установка дополнительного оборудования в виде стабилизаторов или источников бесперебойного питания позволить предотвратить выход из строя бытовой и промышленной техники по причине аварии в сети (короткое замыкание, перенапряжение, провалы напряжения, электрические шумы и т.д.).

 

За консультациями по подбору и покупке оборудования обращайтесь к продакт-менеджерам по телефонам, указанным в шапке сайта или на странице контактов. При необходимости выбора мощного оборудования (от 100кВт) настоятельно рекомендуем заполнить опросный лист и отправить его по email.

Источник: https://best-energy.com.ua/support/stabilizers/346-high-grod-voltage

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector