О номинальном напряжении электроустановки здания

Отечественными стандартами все электрические системы по напряжению делятся на электрические системы с напряжением до 1000 вольт и системы выше 1000 вольт, при этом этими же стандартами определены номинальные величины напряжений для обеих видов сетей. Так оптимальными напряжениями для электрических сетей до 1000 В приняты 36, 220/127, 380/220 и 660/380 вольт, в числителе значение напряжений для трехфазных сетей, в знаменателе – для однофазных сетей. При сетях свыше 1000 В приняты следующие значения напряжений – 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 кВ.

Оптимальное и экономически обоснованное напряжение для определенного предприятия зависит от многого, в том числе от потребляемой предприятием мощности с учетом необходимого резерва и его удаленности от питающей районной подстанции.Как правило для электроснабжения промышленных и аграрных предприятий используются значения напряжений от 6 до 220 кВ.Для крупных предприятий нужны сети с напряжением 330 и даже 500 кВ с применением глубоких вводов питающих линий напряжением110 – 220 кВ, причем в основном применяются вводы с напряжением 110 кВ.Напряжение 220 кВ считаются целесообразным, когдаявляется питающим и не требующем промежуточной трансформации.В случаях превышения напряжения питающих линий превышает 220 кВ (330 или 500 кВ)и на предприятии сооружена приемная трансформаторная подстанция , то естественно для вводов применять напряжение 110 кВ.

Для электроснабжения предприятий среднего масштаба и средней мощности используются сети напряжением 35 и 20 кВ, причем 20 кВ экономически более эффективно в случаях, если это напряжение и поставляемая сетями мощность достаточна для предприятий. Сети в 20 кВ имеют принципиальные и значительные преимущества перед сетями с напряжением 10 и 35 кВ. При устройстве сетей 20 кВ применяются более легкие и менее дорогостоящие кабели и электрооборудование по сравнению с сетями 35 кВ. По сравнению с напряжением 10 кВ напряжение 20 кВ имеют также ряд неоспоримых преимуществ, вызванных уменьшением потерь электрического тока в сетях, трансформаторах , электрооборудовании, уменьшением токов короткого замыкания, упрощением электроснабжения отдельных потребителей предприятия и примыкающего района. Эти значительные преимущества позволяют значительно снизить расходы на общее электропотребление предприятием.

Для средних и малых предприятий и для последующих ступеней электроснабжения крупных предприятий рекомендуются питающие сети 6 и 10 киловольт. Для внутризаводских более целесообразно использовать 10 кВ. В сетях до 1000 В наиболее частыми при использовании напряжений (380/220 В) - 380 В для трехфазных сетей и 220 В - для однофазных от общих трансформаторов для электропитания силовых потребителей и освещения. В помещениях с повышенной опасностью для местного стационарного освещения применяется напряжение в целях обеспечения электробезопасности не выше 36 В.

В настоящее время большинство отечественных предлагают все необходимое оборудование для электроснабжения промышленных и иных производственных предприятий.

Термин «номинальное напряжение (электрической установки) » определён в ГОСТ 30331.1 –2013 (IEC 60364-1:2005) «Электроустановки низковольтные. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения» в точном соответствии с МЭК 60050 826 :2004: «Значение напряжения, которым обозначают и идентифицируют электрическую установку или часть электрической установки ». То есть каждая электроустановка, включая электроустановку здания, характеризуется одним или несколькими значениями номинального напряжения. Эти значения заданы ГОСТ 29322 –92 (МЭК 38–83) «Стандартные напряжения», который действует с 1 января 1993 г., а с 1 октября 2015 г. – заменяющим его ГОСТ 29322–2014 (IEC 60038:2009) «Напряжения стандартные».
ГОСТ 29322–92, в частности, установил значения номинального напряжения равными 230/400 и 400/690 В. До 2003 г. значения номинального напряжения 220/380, 240/415 и 380/660 В, которые применяли в существующих низковольтных электрических сетях, следовало привести к значению 230/400 и 400/690 В. Поскольку с момента ввода в действие ГОСТ 29322–92 прошло более 20 лет, ГОСТ 29322–2014 установил значения номинального напряжения равными 230/400 и 400/690 В без указания переходного периода. Эти значения номинального напряжения применяют в развитых странах. Они представляет собой логический результат эволюции значений 220/380, 240/415 и 380/660 В, которые применялись в них ранее.
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 %.
Однако до сих пор в национальной нормативной документации, например в ПУЭ 7-го изд. , употребляют значения 220, 380 и 660 В. В п. 4.2.2 «Медленные изменения напряжения» ГОСТ 32144 –2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения», действующего с 1 июля 2014 г., сказано, что в электрических сетях низкого напряжения стандартное номинальное напряжение электропитания равно 220 В (между фазным и нейтральным проводниками) и 380 В (между фазными проводниками).
ГОСТ 32144 определяет показатели и нормы качества электрической энергии в точках передачи электрической энергии пользователям электрических сетей низкого, среднего и высокого напряжений систем электроснабжения общего назначения переменного тока частотой 50 Гц. Однако вопреки требованиям ГОСТ 29322–92, на который он ссылается, ГОСТ 32144 установил устаревшие значения номинального напряжения 220 и 380 В, которые были переписаны из ранее действовавшего, одноимённого ГОСТ Р 54149 –2010.
С 1 января 2015 г. действует ГОСТ Р 50571.5.53 –2013/ МЭК 60364-5-53:2002 «Электроустановки низковольтные. Часть 5-53. Выбор и монтаж электрооборудования. Отделение, коммутация и управление». В его таблице 53А номинальное напряжение электроустановки «согласно МЭК 60038», указано равным 220/380 и 380/660 В. Однако в международном стандарте оно иное: 230/400 и 400/690 В.

Заключение. Противоречия в требованиях национальной нормативной документации к значениям номинального напряжения, с одной стороны, являются существенным препятствием для реконструкции и развития низковольтных распределительных электрических сетей в нашей стране, консервируя их техническое несовершенство. С другой стороны, бытовое однофазное электрооборудование, особенно импортное, как правило, имеет номинальное напряжение 230 В, а трёхфазное электрооборудование – 400 В. Поэтому электрооборудование часто функционирует при более низком напряжении, чем то, на которое оно рассчитано.
Значения номинального напряжения для низковольтных электрических систем и электрооборудования, указанные в ГОСТ 32144, ГОСТ Р 50571.5.53, ПУЭ и другой национальной нормативной документации, должны быть приведены в соответствие с требованиями стандарта МЭК 60038 и ГОСТ 29322–2014.

3.1. В соответствии с ГОСТ 21128-83 "Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В и допустимые отклонения", источники электроэнергии и электроприемники напряжением до 1000 В переменного тока имеют номинальные напряжения согласно табл. 3-1

Дополнительно к напряжениям, указанным в табл. 3-1 допускается применение номинальных напряжений переменного тока 24 В однофазного тока 50 Гц (источники, преобразователи, электроприемники);

133 В (преобразователи), 127 В (электроприемники) и 36 В (источники, преобразователи, электроприемники) 50 Гц для ранее разработанного оборудования.

3.2. Напряжения силовых электрических сетей до 1000 В определяются значениями напряжений, принятых для силовых электроприемников, а именно:

3.2.1. Система трехфазного переменного тока 660 В с изолированной нейтралью для питания трехфазных и однофазных электроприемников напряжением 660 В и система трехфазного переменного тока 660/380 В с глухозаземленной нейтралью для питания трехфазных и однофазных электроприемников линейным напряжением 660 В и однофазных электроприемников фазным напряжением 380 В. Наибольшая мощность трехфазных и однофазных электроприемников, питаемых от этой системы, как правило, не должна превышать значения допускающего применение контакторов на ток 630 А.

3.2.2. Система трехфазного переменного тока 380 В с изолированной нейтралью для питания трехфазных и однофазных электроприемников напряжением 380 В и система трехфазного переменного тока 380/220 В с глухозаземленной нейтралью для питания трехфазных и однофазных электроприемников линейным напряжением 380 В и однофазных электроприемников фазным напряжением 220 В. Наибольшая мощность трехфазных и однофазных электроприемников, питаемых от этой системы, как правило, не должна превышать значения, допускающего применение контакторов на ток 630 А.

3.3. Преимущества напряжения 660 В (учитывая возросшие мощности отдельных электроприемников и общие мощности предприятий):

экономия цветного металла;

снижение потерь электроэнергии;

перевод более дорогих электродвигателей 6 кВ и 3 кВ средней мощности на напряжение 660 В с более высоким их кпд, исключение промежуточных напряжений 6 кВ и 3 кВ при напряжении 10 кВ, удешевление стоимости пусковой аппаратуры;

удобства при ведении электромонтажных работ (разделка проводников меньшего сечения в вводных муфтах электродвигателей, аппаратах и т.д.). Технический циркуляр ВНИПИ ТПЭП № 356-87 от 16.02.87 г. "Применение напряжения 660 В для электроустановок промышленных предприятий" (ИУ № 5, 1987 г.).

3.4. Недостатки напряжения 660 В:

невозможность совмещения питания силовых и осветительных электроприемников. Для питания осветительных электроприемников надо устанавливать отдельные трансформаторы с первичным напряжением 6, 10 кВ или 660 В;

необходимость для измерительных цепей напряжения дополнительно устанавливать трансформаторы напряжения со вторичным напряжением 100 В;

изготовление отдельных механизмов только с электроприемниками 380 В;

в настоящее время не вся требуемая номенклатура аппаратов изготовляется на 660 В;

невозможность использования напряжения 660 В для цепей управления, см. п. 3.12;

повышенная опасность.

3.5. Преимущества напряжения 380/220 В:

возможность совместного питания силовых и осветительных электроприемников;

относительно низкое напряжение (220 В) между "землей" и проводником.

3.6. Выбор напряжения для силовой сети 660 В или 380 В решается технико-экономическим расчетом с учетом технологических особенностей производства, удельной нагрузки на 1 м 2 площади цеха, мощности основных электроприемников и их КПД, потерь в трансформаторах, наличия требуемого электрооборудования.

3.7. ГОСТ 21128-83 напряжение 500 В но предусматривает. Для реконструируемых или расширяемых действующих предприятий, имеющих напряжение 500 В, выбор напряжения должен осуществляться в каждом случае с учетом конкретных условий.

3.8. Вопросы питания электроприемников напряжением выше 1000 В рассматриваются при решении высоковольтной сети предприятия.

3.9. В соответствии с ПУЭ 1.7.95 питание переносных электроприемников или электроприемников, установленных на переносных механизмах, должно осуществляться от сети напряжением не выше 380/220 В.

3.10. В соответствии с ПУЭ 1.7.44, когда в качестве защитной меры применяются разделяющие или понижающие трансформаторы, вторичное напряжение разделяющих трансформаторов должно быть не более 380 В, а понижающих трансформаторов не более 42 В.

3.11. При особо неблагоприятных условиях, а именно, когда опасность поражения электрическим током усугубляется теснотой в месте выполнения работы, неудобством положения работающего, соприкосновением с большими металлическими, хорошо заземленными поверхностями (например, при работе в котлах), для питания переносных однофазных электроприемников должно предусматриваться напряжение не выше 12 В.

Питание переносных электроприемников пониженным напряжением, как правило, должно предусматриваться от стационарно установленных трансформаторов, к распределительной сети которых электроприемники присоединяются с помощью разъемов.

3.12. В соответствии с ПУЭ 3.4.2 напряжение вторичных цепей должно быть не выше 500 В. В отдельных случаях не выше 1 кВ.

3.13. В цепях управления электроприемниками допускается применять напряжение:

в неразветвленных цепях управления одиночными электроприемниками - то же напряжение, что и в главных цепях электроприемника, но не выше 660 B переменного тока;

в цепях управления и автоматизации групп электроприемников, а также в разветвленных цепях управления одиночными электроприемниками - напряжение 220 В между "землей" и проводником.

3.14. Расположение источников питания, схемы, и конструкции сетей, а также сечения проводников сетей должны быть так выбраны, чтобы в условиях нормальной эксплуатации отклонения напряжения на зажимах силовых электроприемников от их номинального напряжения, не превышали значений, указанных в соответствующих стандартах (электродвигатели, электропечи и т.д.), а колебания напряжения у ламп рабочего освещения не превышали значений, допускаемых ГОСТ 13109-67.

overvoltage!

Overvoltage protection devices вам в помощь!

Часть от трёхфазного напряжения 380-400 оказалась в сети 220-230 вольт

избыточное напряжение - повышенное напряжение - перенапряжение в сети электроснабжения - блэкаут наоборот

Что бывает, если подают 400 вольт вместо 230 вольт, или 380 вольт вместо 220 вольт?
Сгорает всё.
Раньше сгорали только включеные электроприборы.
Сейчас сгорают и "выключенные" электроприборы - например, микроволновки в ждущем режиме.

Свет ярко вспыхивает, или Хроника энергоаварии

Вместе с переходом на нормальное время (близкое к астрономическому), в село
Орешак (Варненско) усердная немецкая ТНК E.On потребителям дала напряжение 256 вольт:
сначала редкими-редкими, 5 за час, случайными импульсами ненормально высокого напряжения - "вспышками лампочки",
а потом, раззадорившись,
включилось повышенное напряжения несколько раз за 15 минут по 1,5-2 минуты.
В одно из этих включений повышенного напряжения и намерял 256 вольт.

Причём повышенное напряжение именно "включилось-выключилось": 220-256-220, а не как касание проводов - плохой контакт, неровно, как искрение.

Что делать при перенапряжении в электросети?

Как только факт 256 вольт в сети был установлен в 10:30 по-черт-знает-какому-времени, тут же выключили всё, из всех розеток: электроплиту, холодильник, микроволновку, стиральную машину, компьютеры, лампочки, зарядные устройства - все электроприборы, не разбираясь, со ждущим режимом они, или с механическим электровыключателем.
Разбираться - потом! Сейчас главное чтобы техника не перегорела.

Можно, конечно, поступить и проще - "выкрутить пробки", в смысле щелкнуть главным выключателем-АЗС на вводе в дом. Но до столба с электрощитком бежать 60 метров, а в доме до "пробок" еще добраться нужно.
Это как всегда: пожарный выход завален хламом.

Как честные потребители электроэнергии, позвонили в электро-аварийную службу, точнее - в аварийную службу этой энергокомпании E.On и начиная оттуда началось трение ушей с лапшой на тему сам дурак - ответы на вопросы абоненский-клиентский номер электропотребителя, имя, адрес (как будто у работника на аварийном телефоне нет его перед глазами).

И самое главное: я сам себе не могу генерировать мощность в сеть или индивидуально перекашивать фазы (ясно, что речь идет об однофазной линии), что дело, как минимум, в трансформаторе-подстанции, если проблема перекоса фаз (или еще чего)не в ЛЭП и дальше.

В общем, "ждите, приедут, электрики разберутся".

Оповестили соседей кратковременных перенапряжении в сети, как о предвестнике энергоаварии или отключения электричества.

Ну что еще сделаешь?
"Сделал" запоминающий детектор максимумов напряжения, понаблюдал час - вроде прогресса в росте напряжения нет.

К 12 часам звонок от электриков: не можем найти вашу улицу!
Замеряю напряжение в сети обычным цифровым тестером: 230 вольт к приезду электриков готово, что бывает только к приезду аварийной бригады электриков по вызову-жалобе.
(Ну, электроцирк продолжается и усиливается.)
Цифровой тестер показывает осредненное напряжение, без этих ярких вспышек тока.

Ок, съездили, встретили электриков:
- А почему соседи на проблему не жалуются?
- ???
Напросились: как раз выезжал сосед, ну он им и выдал, развалившись в кресле большого "Ниссана", оперу на тему последний год замучился платить за сгорающие энергосберегающие лампочки, и вообще перешел на отопление метаном (на этой неделе).

Постояли электрики под столбом со счётчиком, подергали за провода, похвалили(сь) напряжением 230 вольт, повздевали руки к небу (обрывов проводов нет!), пособирали опавших на улице орехов - с резюме, что относительно моих жалоб на импульсные изменения напряжения они сообщат в лабораторию.

Включил необходимое и святое - холодильник. Сел за компьютер, через час лампочка засветила ярче - среднее напряжение стало 240 вольт. Это терпимое напряжение, и броски напряжения стали естественно меньше. Через час броски стали продолжительнее и чаще.

Ладно, холодильник, телефонное-интернет-сетевое-компьютерное оборудование выключил, пошел электроинструментом (он же китайский, сгорит - жалко, ну и черт с ним) работать, оранжерею доделывать.

И к 19 часам - вполне ожидаемый электрический сюрприз: стабильное гладкое напряжение в 250-255 вольт - ярко-ярко стало на селе - ветер, дождь и вечерний пик нагрузки сделали своё дело, доломали электроснабжение. И ведь подачу электричества не выключают!
Ну что делать, не сидеть же в темноте? Пришлось включать нагрузку - 2,5 киловаттный электробойлер, для снижения напряжения. Не включать же электроплиту без толку? А так хоть горячей воды дополнительный запас сделаем на следующие дни без света, ибо в холодильнике заморожено Сало (его же с тарелок есть придется).

Освещение при перенапряжении в сети

Две самые обыкновенные лампочки накаливания одинаковой мощности 220-240 - последовательно, и дальше можно жить со светом. При замене обнаружилось, что за 15 минут включённая одинокая лампочка-камикадзе Made In Europe от перегрева успела отклеиться от цоколя и висит на проводках (еще морока).

В аварийной службе сказали, что бригада работает по вопросу.
А тем временем вероятность пук-пук-перегорания-электроприборов по селу... Естественно, что со снижением нагрузки напряжение в сети будет расти.

К 23 часам подали 230 вольт, однако, совсем не надолго - чтобы мы успели включить холодильник. И снова - бац - 260 вольт...

В 2 часа ночи, спросонья, я посмотрел на вольтметр: 230. Ну, можно включать холодильник, и гори он синем пламенем во благо продавцов холодильников!

В общем и вся энергоавария.
Сколько погорело в селе фонарей, лампочек, холодильников и прочей электронной и электрической техники осталось пока в тумане...

А пробки и автоматы защиты сети ("автоматические пробки") от повышенного напряжения не спасают...
Вернее, спасают, если электроплита уже сгорела с коротким замыканием - что-то типа мелтдауна .

Что это было?
Бардак и эконом-мошенничество в энергокомпании с, вероятно, перекосом фаз.
Но было ли? Не наблюдаю признаков извинений и отчёта об устранении неполадок.

Вывод - ускоренно перехожу на электроприборы 12/24 вольта и на полный 12/24 вольта UPS (два мощных аккумулятора с автоматической подзарядкой с полной защитой) и вообще отключаюсь от электросети: цель - самодом .

P.S.

"В городе Вишневое Киевской области напряжение в сети вдвое превысила норму и во многих домах начались пожары и вышли из строя электроприборы."
Украина, 18 апреля 2013 г., NewsRu.ua

В Украине стандарт напряжения - 220 вольт действующего переменного напряжения, то есть амплитуда +-308 вольт, между минусовым и плюсовым полупериодами - 616 вольт. А в Вишневом было значит 440 вольт действующего напряжения, или амплитудный вольтаж 616 вольт. Странное совпадение, не правда ли?