Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Когда и как появилось 220 вольт

Когда и как появилось 220 вольт?

В нашей бытовой электросети используется переменное напряжение 220В частотой 50 Гц переменного тока, именно от него питаются все домашние электроприборы, но почему не 12В или 500В? Оказалось, что именно это напряжение является самым рациональным.

Надежное электрическое освещение появилось в Америке более 100 лет назад. Знаменитый изобретатель Томас Альва Эдисон (1847 – 1931) основал первую в мире электрическую компанию. Единственным известным электроприбором в те времена была лампочка накаливания, никаких других электроприборов ещё не придумали! Так что электричество применялось только для освещения. Встал вопрос: какое напряжение подавать в дома? В те годы, когда электроэнергия только пробивала себе путь в бытовой сфере, напряжение было постоянным. Благодаря Томасу Эдисону, который настойчиво продвигал свой стандарт напряжения 110В.

Все изменилось, когда петербургский профессор Борис Семенович Якоби (1801-1874) создал первый практически пригодный электродвигатель в 1834 году. Появились электрические вентиляторы, плитки, утюги и множество других приборов, работающих от электричества. Поэтому европейские электрические компании решили удвоить американский стандарт, чтобы по одному проводу «выдавать» в квартиры в два раза большую мощность. Вот и получилось 220. К концу 19 века Берлин и Париж были уже электрифицированы единой энергосистемой с переменным напряжением сети 220 вольт, отечественные компании также приняли этот стандарт.

Еще раньше в 1831 году Майкл Фарадей (1791-1867) открыл явление электромагнитной индукции, с помощью мотка проводника и постоянного магнита получил электрический ток. Его открытие лежит в основе получения электроэнергии на всех современных электростанциях. Итак, генератор на нашей электростанции преобразовывает механическую энергию в электрическую. А что дальше? В каком виде и как именно передавать энергию потребителю? Как избежать колоссальных потерь при передаче?

Сегодня попросту нельзя представить себе работу любого оборудования, потребляющего электроэнергию без трансформатора. В 1848 году француз Генрих Даниель Румкорф (1803- 1877) придумал индукционную катушку особой конструкции. Данное изобретение было прообразом современного трансформатора.

Его задумку до совершенства довел ученый Павел Николаевич Яблочков (1847 – 1894), который представил свое творение в 1876 году. Главная его задача состоит в том, что он способствует преобразованию переменного тока в другое напряжение. 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 Вт. 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. 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. Мощность в лампе будет преобразовываться в свет и тепло, а мощность на проводах будет преобразовываться только в тепло, которое нам не нужно. Это бесполезная потеря энергии.

Поразительно, но подобная ситуация существовала на самом деле! В дореволюционной России вплоть до начала 20 века сложилась поразительная ситуация. Рядом с каждым «крупным» потребителем электроэнергии (фабрика, подворье преуспевающего купца или гостиница для особ благородных кровей) строили отдельную электростанцию. Было множество конкурирующих фирм, предоставляющих услуги электрификации и, в последующем, своё электрическое оборудование пригодное только под свою сеть. Каждый поставщик электроэнергии задавал собственные параметры электросети – напряжение, частоту. Были даже электросети с постоянным током! Людям было удобнее использовать электрические приборы единого типа, не беспокоясь, что их новомодный электрический пылесос сгорит на новом месте жительства из-за других параметров энергосети. Произошло полное вытеснение многих небольших фирм – никто уже не хотел пользоваться их услугами и их приборами, хотя они вынужденно подстроились под единый стандарт электросети.

Но постепенно, необходимость преобразования напряжения, для передачи энергии на большие расстояния, стала очевидной. Мощные генераторы невозможно было устанавливать прямо в жилых домах, а для использования далеко расположенных электростанций, напряжение нужно было повышать — иначе вся энергия уходила бы на тепловые потери в проводах. Первую рабочую линию электропередачи, генератора переменного тока и трёхфазный электродвигатель были продемонстрированы российским изобретателем Александром Осиповичем Доливо-Добровольским (1862 — 1919). В этой системе переменное напряжение сначала повышалось трансформатором до нескольких тысяч Вольт (чтобы уменьшить потери на передачу), а затем — понижалось до уровня, нужного для работы электродвигателя. Эта линия стала такой удачной, что буквально за следующие 10 лет весь мир перешёл на трёхфазную систему, совершенно вытеснив как постоянный ток Эдисона, так и двухфазные генераторы Николы Тесла.

Только в 1913 году инженеры решились передавать электроэнергию на большие расстояния по воздушным проводным линиям, избавив от необходимости постройки электростанций «у каждой розетки». До начала 1960-х годов в электросети СССР использовалось напряжение 127 В, но количество электроприборов не обогнало количество населения. 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.

Окончательная точка, по крайней мере, в Европе, была поставлена после Второй Мировой войны. Разрушенные коммуникации так и так нужно было восстанавливать и, естественно, всё было переделано на знакомые нам 220 Вольт. Генераторы на наших электростанциях производят так называемый трёхфазный переменный ток, – и кабель, проложенный к дому, содержит три токоведущих проводника, три фазы. Напряжение между этими фазами – 380 вольт. Но вот напряжение между каждой такой фазой («плюсом») и «нулём» (который не очень правильно называют «минусом») составляет 220 вольт. Обычно в каждую квартиру электрики проводят только одну фазу, поэтому и напряжение в розетке (между фазой и нулём) будет 220 вольт. Но между двумя фазами напряжение – 380, всё в порядке.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.

Найденное компромиссное значение напряжения в 220 Вольт стало таким удачным, что вряд ли будет изменено в ближайшие 50 — 100 лет. Поэтому, сохраняйте свои старые приборы (они имеют переключатель (220/127 вольт) — если они красивые и надёжные, пусть наши внуки и правнуки, которым вы оставите их в наследство, смогут включить бабушкино радио или переносной телевизор и почувствовать, как их родным жилось 100 лет назад!

Какой ток потребляет двигатель из сети при пуске и работе

В паспорте электрического двигателя указан ток при номинальной нагрузке на валу. Если, например, указано 13,8/8 А, то это означает, что при включении двигателя в сеть 220 В и при номинальной нагрузке ток, потребляемый из сети, будет равен 13,8 А. При включении в сеть 380 В из сети будет потребляться ток 8 А, то есть справедливо равенство мощностей: √ 3 х 380 х 8 = √ 3 х 220 х 13,8.

Зная номинальную мощность двигателя (из паспорта) можно определить его номинальный ток . При включении двигателя в трехфазную сеть 380 В номинальный ток можно посчитать по следующей формуле:

I н = P н/ ( √3 U н х η х с osφ) ,

где P н — номинальная мощность двигателя в кВт, U н — напряжение в сети, в кВ (0,38 кВ). Коэффициент полезного действия ( η) и коэффициент мощности (с osφ) — паспортные значения двигателя, которые написаны на щитке в виде металлической таблички. См. также — Какие паспортные данные указываются на щитке асинхронного двигателя.

Рис. 1. Паспорт электрического двигателя. Номинальная мощность 1,5 кВ, номинальный ток при напряжении 380 В — 3,4 А.

Если не известны к.п.д. и коэффициент мощности двигателя, например, при отсутствии на двигателе паспорта-таблички, то номинальный его ток с небольшой погрешностью можно определить по соотношению «два ампера на киловатт», т.е. если номинальная мощность двигателя 10 кВт, то потребляемый им ток будет примерно равен 20 А.

Читать еще:  Внимание двигатель на даф 105 что это

Для указанного на рисунке двигателя это соотношение тоже выполняется (3,4 А ≈ 2 х 1,5). Более точные значения токов при использовании данного соотношения получаются при мощностях двигателей от 3 кВт.

При холостом ходе электродвигателя из сети потребляется незначительный ток (ток холостого хода). При увеличении нагрузки увеличивается и потребляемый ток. С увеличением тока повышается нагрев обмоток. Большая перегрузка приводит к тому, что увеличенный ток вызывает перегрей обмоток двигателя, и возникает опасность обугливания изоляции (сгорания электродвигателя).

В момент пуска из сети электрическим двигателем потребляется так называемый пусковой ток , который может быть в 3 — 8 раз больше номинального. Характер изменения тока представлен на графике (рис. 2, а).

Рис. 2. Характер изменения тока, потребляемого двигателем из сети (а), и влияние большого тока на колебания напряжения в сети (б)

Точное значение пускового тока для каждого конкретного двигателя можно определить зная значение кратности пускового тока — I пуск/ I ном. Кратность пускового тока — одна из технических характеристик двигателя, которую можно найти в каталогах. Пусковой ток определяется по следующей формуле: I пуск = I н х ( I пуск/ I ном). Например, при номинальном токе двигателя 20 А и кратности пускового тока — 6, пусковой ток равен 20 х 6 = 120 А.

Знание реальной величины пускового тока нужно для выбора плавких предохранителей, проверке срабатывания электромагнитных расцепителей во время пуска двигателя при выборе автоматических выключателей и для определения величины снижения напряжения в сети при пуске.

Процесс выбора плавких предохранителей подробно рассмотрен в этой статье: Выбор предохранителей для защиты асинхронных электродвигателей

Большой пусковой ток, на который сеть обычно не рассчитана, вызывает значительные снижения напряжения в сети (рис. 2, б).

Если принять сопротивление проводов, идущих от источника до двигателя, равным 0,5 Ом, номинальный ток I н=15 А, а пусковой ток равным пятикратному от номинального, то потери напряжения в проводах в момент пуска составят 0,5 х 75 + 0,5 х 75 = 75 В.

На зажимах двигателя, а также и на зажимах рядом работающих электродвигателей будет 220 — 75 = 145 В. Такое снижение напряжения может вызвать торможение работающих двигателей, что повлечет за собой еще большее увеличение тока в сети и перегорание предохранителей.

В электрических лампах в моменты пуска двигателей уменьшается накал (лампы «мигают»). Поэтому при пуске электродвигателей стремятся уменьшить пусковые токи.

Для уменьшения пускового тока может использоваться схема пуска двигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник. При этом фазное напряжение уменьшится в √ З раз и соответственно ограничивается пусковой ток. После достижения ротором некоторой скорости обмотки статора переключаются в схему треугольника и напряжение ни них становится равным номинальному. Переключение обычно производится автоматически с использованием реле времени или тока.

Рис. 3. Схема пуска электрического двигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник

Важно понимать, что не далеко каждый двигатель можно подключать по этой схеме. Наиболее распространенные асинхронные двигатели с рабочим напряжение 380/200 В, в том числе и двигатель, показанный на рисунке 1 при включении по данной схеме выйдут из строя. Подробнее об этом читайте здесь: Выбор схемы соединения фаз электродвигателя

В настоящее время, для уменьшения пускового тока электрических двигателей активно используют специальные микропроцессорные устройства плавного пуска (софт-стартеры) . Подробнее о назначении такого типа устройств читайте в статье Для чего нужен плавный пуск асинхронного двигателя.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Методические указания к решению задач 18-27

Задачи этой группы относятся к теме «Электрические машины по­стоянного тока». Для их решения необходимо изучить материал, приве­денный в указателе литературы к теме, решить рекомендуемые задачи и ознакомиться с типовыми примерами 17-21. Сведения о некоторых типах машин постоянного тока даны в табл. 22.

Необходимо иметь представление о связи между напряжением на выводах U, э. д. с. Е и падением напряжения IаRа в обмотке якоря для генератора и двигателя: для генератора Е= U+IаRа; для двигателя U=Е+IaRa. Для определения элект­ромагнитного или полного момента, развиваемого двигателем, можно поль­зоваться формулой, приведенной в учебнике:

Здесь магнитный поток выражен в веберах (Вб), ток якоря в амперах (А), момент получаем в ньютон-мет­рах (Н·м). Если магнитный поток машины неизвестен, то электромагнит­ный момент можно найти, определив из формулы для противо- э. д. с. маг­нитный поток и подставив его в фор­мулу для Мэм:

Е = откуда Ф = Тогда Mэм =

Здесь Рэм =ЕIа — электромагнитная мощность, Вт; w — угловая скорость вращения, рад/с.

Аналогично можно вывести формулу для определения полезного номинального момента (на валу):

Здесь Рном выражаем в Вт; Мном получаем в Н·м.

Пример 17. Генератор с независимым возбуждением (рис. 88) работает в номинальном режиме при напряжении на выводах Uном = 220 В. Сопротивление обмотки якоря Rа=0,2 Ом; сопротивление нагрузки Rн=2,2 Ом; сопротивление обмотки возбуждения Rв=55 Ом. Напряжение для питания обмотки возбуждения Uв=110 В. Номиналь­ная частота вращения якоря nном=1200 об/мин. Определить: 1) э. д. с. генератора; 2) силу тока, отдаваемого потребителю; 3) силу тока в 1 обмотке возбуждения; 4) полезную мощность, отдаваемую генератором; 5) электромагнитный тормозной момент, преодолеваемый приводным двигателем.

Решение. 1. Ток, отдаваемый в нагрузку:

2. Ток в обмотке возбуждения

3. Ток в обмотке якоря

4. Э. д. с. генератора

5. Полезная мощность, отдаваемая генератором:

P2 = Uном Iн = 220·100 = 22 000 Вт = 22 кВт.

6. Электромагнитная мощность и электромагнитный тормозной момент:

Рэм = ЕIа = 240,4·102 = 24600 Вт = 24,6кВт;

Пример 18. Генератор с параллельным возбуждением (рис. 89) рассчитан на напряжение Uном =220 В и имеет сопротивление обмотки якоря Rа=0,08Ом, сопротивление обмотки возбуждения Rв=55 Ом. Генератор нагружен на сопротивление Rн= 1,1 Ом.

К. п. д. генератора ηг = 0,85. Определить: 1) токи в обмотке возбуждения Iв, в обмотке якоря Iа и в нагрузке Iв; 2) э. д. с. генератора Е; 3) полезную мощность Р2; 4) мощность двигателя для вращения генератора Р1; 5) электрические потери в обмотках якоря Ра и возбуждения Рв; 6) суммарные потери в генераторе; 7) электромагнитную мощность Рзм.

Решение. 1. Токи в обмотке возбуждения, нагрузке и якоре:

2. Э. д. с. генератора

Е = Uном + IаRa = 220 + 204 · 0,08 = 236,3 В.

3. Полезная мощность

Р2 = Uном /Iн = 220·200 = 44 000 Вт = 44 кВт.

4. Мощность приводного двигателя для вращения генератора

5. Электрические потери в обмотках якоря и возбуждения:

Ра = Rа = 204 2 ·0,03 = 3320 Вт = 3,32 кВт;

Рв = Rв 4 2 ·55 = 880 Вт = 0,88 кВт.

6. Суммарные потери мощности в генераторе

7. Электромагнитная мощность, развиваемая генератором:

Рэм = ЕIа = 236,3·204 = 48 300 Вт = 48,3 кВт.

Пример 19. Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением (рис. 90) рассчитан на номинальную мощность Рном = 10 кВт и номинальное напряжение Рном=220 В. Частота вращения якоря n=3000 об/мин. Двигатель потребляет из сети ток I=63 А. Со­противление обмотки возбуждения Rв=85 Ом, сопротивление обмотки якоря Rа=0,3 Ом. Определить: 1) по­требляемую из сети мощность Р12)к. п. д. двигателя ηдв; 3) по­лезный вращающий момент М; 4) ток якоря Iа; 5) противо-э. д. с. в обмотке якоря Е; 6) суммарные потери в двигателе ; 7) потери в обмотках яко­ря Ра и возбуждения Рв.

Читать еще:  Большие обороты двигателя на рено логане до 6000

Решение. 1. Мощность, пот­ребляемая двигателем из сети:

Р1= Uном I =220·63= 13 900 Вт = 13,9 кВт.

2. К- п. д. двигателя

3. Полезный вращающий момент (на валу)

М =9,55 Рном/n = 9,55·10·1000/3000 = 31,9 Н·м.

4. Для определения тока якоря предварительно находим ток воз­буждения

5. Противо-э. д. с. в обмотке якоря

6. Суммарные потери в двигателе

7. Потери в обмотках якоря и возбуждения:

Пример 20. Четырехполюсный двигатель с параллельным возбуждением (рис.90) присоединен к сети с Uном=110В и потребляет ток I=157 А. На якоре находится обмотка с сопротивлением Rа=0,0427 Ом и числом проводников N=360, обра­зующих четыре параллельных ветви (а=2). Сопротивление обмотки воз­буждения Rв=21,8 Ом. Магнитный поток полюса Ф= 0,008 Вб. Опреде­лить: 1) токи в обмотках возбужде­ния Iв и якоря Iа; 2) противо-э. д. с. Е; 3) электромагнитный момент Mэм; 4) электромагнитную мощность Rэм; 5)частоту вращения якоря n; 6) потери мощности в обмотках якоря Ра и возбуждения Рв.

Решение. 1. Токи в обмотках возбуждения и якоря

Iа = I — Iв = 157 — 5,05 = 151,95 А.

2. Противо-э. д. с. в обмотке якоря

3. Электромагнитный момент

4. Электромагнитная мощность

Рэм = ЕIа = 103,5·151,95 = 15 727 Вт = 15,727 кВт.

Зная Рэм, можно найти электромагнитный момент по формуле

Мэ = Рэм /w = Рэм / =60·15 727/ (2·3,14·2156) = 69,7 Н·м,

что и было получено выше.

Здесь частота вращения якоря

5. Потери мощности в обмотках якоря и возбуждения:

Ра = Rа = 151,95 2 · 0,0427=986 Вт;

Пример 21. Электродвигатель постоянного тока с последователь­ным возбуждением (рис. 91) присоединен к сети с напряжением Uном = 110 В и вращается с частотой n= 1500 об/мин, Двигатель развивает полезный момент (на валу) M=120 Н·м. К. п. д. двигателя ηдв = 0,84. Суммарное сопротивление обмоток якоря и возбуждения Rа+-Rпс = 0,02 Ом. Определить: 1) полезную мощность Р2; 2) потребляемую мощность Р1; 3) потребляемый из сети ток I; 4) сопротивление пуско­вого реостата, при котором пусковой ток ограничивается до 2,5I; 5) противо-э. д. с. в обмотке якоря.

Решение. 1. Полезную мощность двигателя определяем из формулы полезного момента

Р2 =Mn /9,55= 120·1500/9,55 = 18 848 Вт= 18,85 кВт.

2. Мощность, потребляемая из сети:

3. Ток, потребляемый из сети:

4. Необходимое сопротивление пускового реостата

Что делать, если в розетке напряжение 240-250 вольт?

Кто-то мучается с низким напряжением, а у кого-то совсем наоборот — в розетке напряжение достигает и 240 и 250 вольт, а то и выше (270 или даже 280).
По статистике, проблема высокого напряжения возникает гораздо реже, чем противоположная крайность (низкое напряжение) и больше является уделом тех, кто живет рядом с подстанцией.
Решение сделать замеры напряжения часто происходит после того, как одна за другой перегорают лампочки в люстрах или по непонятным причинам начинает быстро выходить из строя бытовая техника.

Высокое сетевое напряжение: причины

    Выделяют 3 основные причины появления в сети высокого напряжения, от 240-250 вольт и выше:
  • неравномерное распределение нагрузки между фазами или «перекос» фаз. При увеличении нагрузки на одной фазе происходит падение напряжения на ней, а на другой фазе напряжение растет
  • умышленное повышение электриками выходного напряжения электрической подстанции. Делается для того, чтобы повысить напряжение у потребителей, находящихся далеко от линии передач. В результате у потребителей, находящихся недалеко от трансформаторной подстанции, напряжение будет выше 220 вольт.
  • аварии на линиях электропередач и внутренних линиях. Происходят из-за обрыва нулевого провода и попадание тока высокого напряжения в бытовые сети 220В.

Высокое сетевое напряжение: факты

Согласно ГОСТу, «отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10% номинального или согласованного значения напряжения». Норма качества электроэнергии — 220 вольт.
Следовательно, если напряжение в розетке выше 242 вольт, то такая ситуация не является нормальной. Это проблема, которую нужно решать.

    Некоторые факты о высоком сетевом напряжении
  • при работе на повышенном напряжении уменьшается рабочий ресурс блоков питания бытовой техники (особенно импортной) при повышении напряжения до 250 вольт срок службы бытовой техники уменьшается примерно наполовину
  • значительное превышение уровня входного напряжения приводит к выходу техники из строя, нередко — к возгоранию
  • наиболее чувствительные к высокому напряжению — электроника и все приборы с электронным управлением
  • при повышенном сетевом напряжение расход электроэнергии увеличивается

Как защититься от высокого напряжения в сети?

Итак, что же делать, если в розетке напряжение выше 240 вольт?
Вначале можно попытаться обратиться к электрикам, объяснить ситуацию и попытаться ее исправить.
По каким-то причинам проблема не поддается быстрому и эффективному решению? Тогда стоит задуматься о самостоятельной защите своего дома от опасного напряжения в розетке.

    Две основные группы устройств по защите от повышенного напряжения:
  • Реле напряжения.
    Защищают от скачков напряжения в сети, импульсных, кратковременных и длительных перенапряжений. Включаются между электросетью и бытовой техникой и отключают нагрузку от сети при появлении любой опасности. Таким образом, реле не вносят изменения во входное напряжение, а лишь отключают его при превышении заданного уровня. Обычно верхний предел для реле популярных марок (Новатек, Digitop, Меандр, ABB и т.п.) установлен на уровне 270-280 вольт.
    Установка реле напряжения рекомендуется в случае отсутствия больших скачков напряжения, как защита техники при возникновении внештатной ситуации. Самый бюджетный вариант.
    Реле устанавливается в щитке на общую линию дома. На отдельные линии ставят по отдельному УЗО (или дифференциальному автомату) для упрощения поиска утечки тока, если вдруг она произойдёт на одной конкретной линии (чтобы не отключать всю систему целиком).
  • Стабилизаторы напряжения.
    Защищают технику от скачков напряжения, могут понизить его уровень, в отличии от реле. Работают в более широком диапазоне напряжений (большинство китайских — до 280 вольт, отдельные модели российских стабилизаторов — до 320 вольт).
    Если входное напряжение превысит допустимый уровень, то стабилизатор произведет отключение нагрузки и автоматическое подключение при восстановлении сети. Т.е. важное отличие стабилизатора от реле — возможность работы в более широких пределах за счет того, что высокое напряжение понижается, делается безопасным для подключенной бытовой техники. Если же уровень входного напряжения достигнет совсем аномальных значений, то стабилизатор, по аналогии с реле, произведет защитное отключение нагрузки. После понижения напряжения до определенного уровня, в зависимости от конкретной модели, нагрузка будет подключена к питанию.

Как выбрать стабилизатор при повышенном напряжении?

Итак, если стоит задача не только защитить технику от высокого напряжения, но и сделать так, чтобы она нормально работала в таких условиях, то выбор очевиден — установка стабилизатора напряжения.
Если в сети часто бывает повышенное напряжение, то нужно более внимательно подойти к выбору стабилизатора, чем в случае с пониженным напряжением. Это связано с тем, что высокое напряжение гораздо быстрее выведет электробытовые приборы из строя.
Встроенная защита дешевых китайских стабилизаторов релейного типа может не сработать. Тогда произойдет выход из строя или самого стабилизатора или подключенной к нему техники. Также нередки и случаи их возгорания.

    Марки стабилизаторов, рекомендованные для работы в условиях повышенного напряжения
  • Штиль Инстаб — инверторные стабилизаторы с высокой точностью и работой до 310 вольт (5 кВт, 10 кВт).
  • Стабвольт — релейные модели способны эффективно работать при напряжении до 305 вольт (5 кВт, 10 кВт).
  • Бастион — верхняя граница входного напряжения для мощных моделей этой марки — 295 вольт (5 кВт, 10 кВт).
  • Энерготех — тиристорная серия INFINITY выдерживают скачки напряжения до 297 вольт. (4 кВт, 10 кВт)
  • Вольт Инжиниринг — бюджетная серия Гибрид (9-ти ступенчатая) с расширенным диапазоном гарантирует работу электроприборов даже при напряжении 325 вольт в розетке. (5 кВт, 9 кВт)
    Симисторная серия Ампер работает до 295 вольт
Читать еще:  Двигатель ваз 124 датчик температуры охлаждающей жидкости

На видео ниже показан процесс тестирования электронного 5-ти киловаттного стабилизатора напряжения ВОЛЬТ АМПЕР Э 12-1/25A при повышенном напряжении в сети.
Видно, что стабилизатор прекрасно работает даже при аномальном напряжении в 290 вольт, выдавая на выходе 230-235В. При дальнейшем росте напряжения срабатывает автоматическая защита на то время, пока входное напряжение не придёт в норму.

Купить подешевле или понадежнее?

Исходя из своего опыта, наша компания «Стабы.ру» не рекомендует покупать для защиты от высокого напряжения стабилизаторы китайского производства.
Во-первых, большинство из них могут эффективно работать только при напряжении до 260-270 вольт. При напряжении выше 280В большинство релейных стабилизаторов уже не работает, отключается (если успеет сработать защита).
Во-вторых, многие китайские заводы экономят на защите стабилизатора от повышенного сетевого напряжения. В результате, выход стабилизатора из строя будет выглядеть легким испугом по сравнению с его возгоранием, которое в свою очередь может привести к пожару в доме .

Обычно на весь дом ставят стабилизатор мощностью 8-10 киловатт. В таком случае самая бюджетная модель, которую не страшно оставлять включенной при высоком напряжении, будет стоить 15 тыс. руб. Это гибридный стабилизатор Вольт Гибрид Э 7-1/40А. Рекомендуется при входном напряжении до 295 вольт. А если хотите получить на выходе 220В даже при входном напряжении в 320В, то тут поможет 9-ти ступенчатая однофазная модель Вольт Гибрид Э 9-1/40А или тиристорная Лидер PS12000W-50.
Например, модель Вольт Гибрид Э 9-1/40А в диапазоне 135-315 вольт будет работать в рамках заявленной погрешности (до 7%). При входном напряжении 315-325 вольт стабилизатор также будет понижать напряжение до 220В, только с немного большей погрешностью.
При напряжении свыше 325В сработает защита стабилизатора и питание электроприборов будет приостановлено. При понижении напряжения примерно до 310В возобновится подача питания на электроприборы.
Также рекомендуем при сетевом напряжении до 300 вольт стабилизаторы Энерготех серии HV (специально для сетей с высоким напряжением). Например, модель Энерготех OPTIMUM-12000 может работать до 299В.
Среди стабилизаторов с двойным преобразованием напряжения на весь дом при наличии трёхфазной сети обычно ставят комплект Штиль ИнСтаб IS21000-3 на 16 кВт. Если сеть однофазная, то подойдёт инверторная модель на 10 кВт.

Краткие итоги

Высокое сетевое напряжение — реальная опасность для подключённых в розетку электроприборов. Даже если они не работают, а просто подсоединены через вилку в розетку.
Если в однофазную сеть 220В попадёт напряжение в 380В (например, при отгорании нуля), то может случится возгорание. В этом случае ситуацию спасет реле напряжения.
Но что делать, если в сети постоянно бывает завышенное напряжение в 250-260-270 вольт? Такие уровни также негативно влияют на ресурс электронных приборов, увеличивают расход электроэнергии. Не сидеть же постоянно с отключённым при помощи реле напряжения электричеством?
Если не удаётся оперативно решить ситуацию с энергоснабжающей организацией, то выход один — покупка стабилизатора напряжения.
Только этот прибор сможет сделать из высокого напряжения более низкое, на уровне 220В. Стабилизатор — гарант стабильной и безопасной работы подключённой к нему техники.

Нужна подробная консультация по выбору стабилизатора напряжения?
Звоните по телефону (495) 972-00-90 и получите ответы на все вопросы!

Почему РЖД мечтает отказаться от 3000V постоянного тока в пользу 27000V переменного?

Опубликовано 15.08.2019 · Обновлено 04.02.2021

Эра постоянного тока на железной дороге началась с самого появления подвижного составов на электрической тяге. На тот момент тяговые электродвигатели (собственно рабочие лошади электротяги) использовали для своей работы только постоянный ток. Человечеству уже были известны двигатели переменного тока, как асинхронные так и синхронные, вот только из-за сложной системы управления их использование для нужд любого вида транспорта было вопросом наглухо закрытым. А двигатели постоянного тока легко управлялись как в диапазоне скоростей так и в диапазоне мощностей.

Максимальное напряжение, пригодное для использования в узлах двигателей постоянного тока, а именно в щеточном аппарате коллектора, составляло около 3000 Вольт, что и было принято за максимальное напряжение для контактной сети. Дальнейшее повышение напряжение приводило бы к совсем скорому износу электродвигателей.

Почему я собственно заговорил вдруг о повышении напряжения, как известно и сейчас электровозы тягают тысячетонные составы именно на этом напряжении, и ничего? А дело все в том, что электрическая мощность является величиной, находящейся в прямой зависимости от напряжения или силы тока в контактной сети (P=U*I). C ростом грузоперевозок и числа пассажирских поездов, возрастала и потребность в мощности контактной сети, а ввиду того, что напряжение более 3000 Вольт повышать, как мы уже выяснили, невозможно, остается эту мощность увеличивать за счет повышения силы тока. С ростом последней ложится огромная нагрузка на инфраструктуру контактной сети — это и провода с постоянно увеличивающимся сечением, это и увеличение числа трансформаторных подстанций, и, соответственно, сокращение расстояния между ними, это и огромные потери электроэнергии на этапе её передачи до электродвигателя. Закладывать в такую инфраструктуру дальнейший рост грузо- и пассажиропотока просто некуда, он достиг своего предела. Мощность электровозов постоянного тока на сегодняшний день находится на своем максимуме, и при развитии мощностей будет однозначно проигрывать электровозам переменного тока.

Электровоз переменного тока ЭП1

Пока электрификация постоянным током, испытывая описанные трудности, все же разрасталась, технический прогресс изобрел средства выпрямления переменного тока, пригодные для использования на электровозах. Напряжение в контактной сети можно было значительно увеличить, так еще и снизить силу тока при сохранении мощности. На каждый такой электровоз переменного тока устанавливается трансформатор, который может с высоким КПД дать на выходе напряжение любого значения, пригодное для дальнейшего выпрямления и питания тяговых электродвигателей.
В итоге тяговые двигатели остались работать на постоянном токе (или пульсирующем токе), сохраняя широкий диапазон и простоту регулирования, а контактная сеть могла перейти на переменный ток повышенного напряжения. Но к сожалению разрастание постоянного тока к тому моменту уже достигло существенных масштабов и было принято решение действующие сети оставить как есть, а все последующие строить исключительно на токе переменном. Так и получилось, что у нас запад России электрифицирован на постоянном токе, а Сибирь и Дальний восток на переменном.

Зацеперы совершенно не боятся постоянного тока

Напряжение переменного тока в контактной сети РЖД составляет на сегодняшний день 25 тысяч Вольт непосредственно на контактном проводе и 27,5 кВольт на шинах трансформатора на подстанции. Сами подстанции расположены далеко друг от друга, на расстоянии до 50 километров, и при этом остается ещё большой запас мощности сетей.

Поддержка постоянного тока все равно сохраняется, но модернизация и растущие потребности в мощности, серьезно наступают такой поддержке на «пятки», а в части мощностных потребностей для высокоскоростных поездов, уже не то, что на «пятки», а на самое «горло». Многие электрические сети дорог, после очередной модернизации, были переведены на переменный ток, а все вновь электрифицированные участки, как говорилось ранее, поддерживают только переменный ток. Переменный ток в РЖД принят теперь за основу в электрической тяге.

Постоянный ток морально и физически устарел для нужд ЖД, причем очень давно, и продолжает поддерживаться исключительно из-за высоких затрат на одномоментное перепрофилирование инфраструктуры и самое главное тяговых единиц подвижного состава. Были конечно изобретены электровозы, способные работать на обоих родах тока, и на перспективное будущее активно составляются сметы и планы по переходу на переменный ток, но парадокс остается на виду — поддержка инфраструктуры постоянного тока уже потребовала в десятки раз больше средств, чем требовалось для одномоментного изменения профиля тока на всей ЖД. А теперь, с ростом нагрузок и скоростей, мы имеем дело уже не с перспективностью использования переменного тока, а его неизбежностью.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector