Hálózati feszültség

A hálózati feszültségek és frekvenciák világtérképe (2015 -től)

Világtérkép a lakosság kisfeszültségű hálózathoz való hozzáféréséről (2017-től), mint a villamosítás mértéke

80,1% -100%

60,1% -80%

40,1% -60%

20,1% -40%

0-20%

Az elektromos feszültség tette elérhetővé az energiaszolgáltatók a villamosenergia-hálózatok , amelyek használják továbbítására villamos energia , a hivatkozott , mint a hálózati feszültség . Szűkebb értelemben, a hálózati feszültség gyakran értjük a szint a váltakozó feszültség a kisfeszültségű hálózatok, ellentétben a feszültségek a nagyfeszültségű hálózat .

Kisfeszültségű

Jellemzők

Az energiaszolgáltató (Németországban: elosztóhálózat-üzemeltető ) által a hálózati csatlakozási ponton biztosított hálózati feszültséget az IEC 60038 szerinti (Németországban: DIN EN 60038 VDE 0175-1) jellemzi.

Névleges feszültség:
- Az egyfázisú rendszerek: effektív értéke a szinuszos váltakozó feszültség közötti és a külső vezető és a nullavezető
- a három-fázisú rendszerek : effektív értéke szinuszos váltakozó feszültséget két külső vezetékek
Névleges feszültség tűrés
Névleges frekvencia

Európában a feszültség további jellemzőit (frekvencia, magasság, görbe alakja és a külső vezetőfeszültség szimmetriája) az EN 50160 határozza meg .

terjesztés

Európa

Az alacsony feszültségű hálózat felépítése

A hálózati feszültség rendszerint szét a fogyasztók alacsony feszültségű hálózat a következő konfigurációk TN rendszerekben :

a három külső vezető (köznyelvi fázisok ) (L1, L2 és L3),
egy semleges vezető (N) és
egy védővezető (PE = védővezeték vagy potenciális földön )

vagy

a három külső vezető (fázis) (L1, L2 és L3) és
egy PEN-vezető . Ebben az esetben a nullavezetőt és a védővezetőt egyetlen vezetékben kombinálják.

Európában a hálózati feszültség 230 V ± 23 V, 50 Hz ± 0,2 Hz hálózati frekvenciával .

A háromfázisú rendszerek , a tényleges értéke a szinuszos váltakozó hálózati feszültség között egy külső vezetőt , és a nullavezető a 230 V-os , és a két külső vezetékek kb. 400 V-os.

Észak- és Dél-Amerika

Kanadában, az USA -ban, Mexikóban és néhány dél -amerikai északi államban a hálózati váltakozó feszültség névleges értéke 120 V (korábban 110 V). A nagyobb fogyasztók, például a légkondicionáló rendszerek esetében a 240 V (korábban 220 V) hálózati feszültség duplája is gyakori. A hálózati frekvencia 60 Hz. Ezekben az országokban az alacsony feszültségű hálózatok egyfázisú, háromvezetékes hálózatként vannak megvalósítva, a háromfázisú váltakozó áram gyakran nem érhető el a kisebb fogyasztók számára; ha létezik, a feszültség 208 vagy 415 V.

Brazíliában a régiótól függően 110 V, 127 V vagy 220 V feszültséget kínálnak, mindegyik 60 Hz-rel. A déli országokban Chile, Argentína, Bolívia, Paraguay és Uruguay 220 V 50 Hz-en van.

Ázsia

A japán elektromos hálózatban a 100 V-os hálózati feszültségnek (regionális 50 Hz vagy 60 Hz) van a legalacsonyabb értéke a világon. Tajvanon a hálózati feszültség 110 V, Kínában, Hong Kongban és Thaiföldön 220 V (50 Hz). Európához hasonlóan Indiának is 230 V-os hálózata van (50 Hz-en).

sztori

1987-ig a hálózati feszültség Európa nagy részén, köztük Németországban, Ausztriában és Svájcban volt , míg az Egyesült Királyságban . Az Európában azóta érvényes feszültséget szabványos feszültségként határozták meg az IEC 60038 : 1983 nemzetközi szabványban . ${\ displaystyle 220 (\ pm 22) \ mathrm {V}}$ ${\ displaystyle 240 (\ pm 24) \, \ mathrm {V}}$ ${\ displaystyle 230 (\ pm 23) \, \ mathrm {V}}$

1987-től több szakaszban történt átállás . 2009 óta a hálózati feszültség 207 és 253 volt között lehet . ${\ displaystyle 230 _ {- 23} ^ {+ 13.8} \, \ mathrm {V}}$ ${\ displaystyle 230 (\ pm 23) \, \ mathrm {V}}$

A 220 voltra előírt elektromos terhelések akkor is működtethetők, ha figyelembe vették az 1987 és 2009 között érvényes tűréseket, anélkül, hogy súlyosan megsértenék a tűrési feltételeket: A maximális feszültségnél 242 V. A maximális feszültségnél 243,8 volt. Ez már 2009 óta nem érvényes, mivel a maximális feszültség most 253 V. ${\ displaystyle 230 _ {- 23} ^ {+ 13.8} \, \ mathrm {V}}$ ${\ displaystyle 220 _ {- 22} ^ {+ 22} \, \ mathrm {V}}$ ${\ displaystyle 230 _ {- 23} ^ {+ 13.8} \, \ mathrm {V}}$

A minimális feszültség mellett a tűréssávot nem sértették meg, és nem is sértik: Míg korábban 198 volt volt megengedett, ez most legalább 207 volt.

A feszültség körülbelül 5% -os növelése számos eszköz teljesítményének növekedéséhez vezet. Azoknál az eszközöknél, amelyek funkciója az ohmos ellenálláson alapul , pl. B. ventilátor fűtő vagy vízforraló , a fogyasztás kvadratikusan növekszik a feszültségnövekedéshez képest, vagyis a teljesítmény körülbelül 10% -ával. Sok esetben a fizetendő energia mennyisége nagyjából ugyanaz marad, mivel például egy vízforraló gyorsabban melegíti fel az adott vízmennyiséget, és nagyobb teljesítménye miatt korábban kikapcsol.

Az izzólámpák esetében ez a növekedés valamivel kisebb az izzószálak szokásos PTC termisztor- jellemzői miatt. A megnövekedett feszültségek nagyobb áramokat okoznak a vezetékekben. Az izzólámpák esetében azonban a magasabb izzószálhőmérséklet a (statisztikailag valószínű) élettartam lerövidítéséhez vezet.

A hálózati feszültség megszakadása

A hálózati feszültség szinuszos görbéjét a nemlineáris fogyasztók egyre inkább zavarják. Ide tartoznak a gázkisüléses lámpák , egyenirányítók, fényerő-szabályozók ( tirisztor és triac- szabályozók), frekvenciaváltók , kompakt fénycsövek és reaktív teljesítmény kompenzáció nélküli kapcsolt üzemmódú tápegységek (teljesítménytényező korrekció, PFC).

2001. január 1-jén hatályba lépett egy EMC szabvány , amely előírásokat ír elő a 75 wattos elektronikus fogyasztók számára megengedett alacsony frekvenciájú interferencia spektrumra (felharmonikusokra) vonatkozóan.

Az aszinkron motorok is nettó szennyeződéseket okoznak, az úgynevezett Nutenpfeifen. A mókusketrec felosztásából és az ebből eredő váltakozó feszültségből adódik, amely nagyobb, sebességtől függő frekvenciával vezet vissza a hálózatba.

A hálózati frekvenciát most nagyon pontosan megfigyelik az európai hálózat követelményeinek megfelelően , így referenciaértékként használható, pl. B. elektromos órák vezérlésére vagy feszültségvezérelt inverterekre napenergiával történő tápláláshoz.

Védelem érintkezés ellen

A hálózati feszültséget viselő vezetők megérintése életveszélyes lehet. A hálózati feszültség meghaladja a biztonsági extra alacsony feszültséget vagy a biztonsági extra alacsony feszültséget . Ezért az áramvezetékek megérintésekor védelmet kell biztosítani az áramütés ellen mind a tápvezeték, mind a hálózati feszültséggel működtetett eszközök esetében .

Ez magában foglalja a védőszigetelést , a védőföldelést és a védőleválasztást , amelyek megakadályozzák, hogy a hozzáférhető vezető alkatrészek (pl. Ház) veszély esetén feszültséget vállaljanak.

Az aljzatokat biztosítani kell az feszültség alatt álló alkatrészek érintése ellen. A gyermekek védelme érdekében vannak olyan gyermekbiztonsági zárak is , amelyek úgy vannak kialakítva, hogy megakadályozzák a tárgyak behelyezését az aljzatok nyílásaiba .

Közepes feszültség

A nagyobb vásárlókat, például ipari vállalatokat vagy kórházakat általában közvetlenül a középfeszültségű hálózatról látják el 10 kV ( kilovolt ) vagy 20 kV, egyedi esetekben akár 30 kV feszültséggel, egy vagy több saját transzformátorállomáson keresztül .

Magasfeszültség

Még a nagyfeszültségű hálózatokban is szinte mindig szabványosított feszültségeket alkalmaznak. A 220 kV és 380 kV feszültségeket elsősorban az extra nagyfeszültségű hálózatokban használják Európában. A nagyfeszültségű hálózatot rendszerint 110 kV-ról üzemeltetik, de vannak 60 kV-os hálózatok is (különösen a régebbi kábelrendszerű nagyvárosokban).

Más területeken más feszültségszintek néha gyakoriak: Oroszországban vannak extra nagyfeszültségű hálózatok 1150 kV, 750 kV, 500 kV és 330 kV feszültséggel, míg az USA-ban az extra nagyfeszültségű hálózatokban a feszültség 765 kV, Kanadában 735 kV, 500 kV és 345 kV. A 132 kV érték az Egyesült Államokban gyakori a nagyfeszültségű hálózatoknál.

A középfeszültségű hálózatban a 20 kV mellett, különösen a városi területeken, az ottani régebbi kábelrendszerek miatt 10 kV is gyakori. A nagyfeszültségű egyenáramban nincsenek szabványosított feszültségek.

A vontatási áramellátó hálózatokban a szokásos feszültség Németországban és Ausztriában 110 kV, Svájcban 66 kV és 132 kV.

Vontatási áram

Német tervezői felsővezeték (16 Hz, 15 kV) a thayngeni pályaudvaron, Svájc (2018)

Magában a vasútban ( légvezetékek ) számos feszültség uralkodott. A következő öt rendszer uralja a fővasutakat (lásd a vontatási áramrendszerek listáját ):

Egyfázisú váltakozó feszültség 50 Hz, 25 kV
Egyfázisú váltakozó feszültség 60 Hz, 25 kV
Egyfázisú váltakozó feszültség 16⅔ Hz, 15 kV (csak Németország, Ausztria és Svájc [mindegyik: néhány kivétellel, 1995 óta: 16,7 Hz]; Norvégia, Svédország)
DC feszültség 3 kV
Egyenáramú feszültség 1,5 kV (beleértve Franciaországot és Hollandiát [új nagysebességű vonalak: 50 Hz, 25 kV])

A villamosok és a földalatti vonatok feszültsége nincs szabványosítva. Németországban, Ausztriában és Svájcban itt általában 500 V és 750 V közötti egyenfeszültséget használnak.

Lásd még

A hálózat feszültségeinek áttekintése világszerte
Elektromos rendszer
Feszültség minősége

irodalom

CENELEC: EN 60038: 2012-04 CENELEC szabványos feszültségek . Beuth kiadó.
CENELEC: EN 50163: 2004-11 Vasúti alkalmazások. Tápfeszültség vasúti hálózatokhoz . Beuth kiadó.

internetes linkek

Commons : Hálózati áram - képek, videók és hangfájlok gyűjteménye

Hálózati feszültség + csatlakozó szabványok (az elektrotechnika alján)
Nemzetközi Elektrotechnikai Szótár

Egyéni bizonyíték

↑ Hozzáférés a villamos energiához (a lakosság% -a). In: Világbank nyílt adatok. Világbank , 2019, 2019. október 28 .
↑ 0,2 Hz felel meg az elsődleges vezérléssel kompenzálható tolerancia ablaknak .
↑ Feszültségtűrések az energiaellátásban ( Memento , 2007. szeptember 27-től az Internet Archívumban ) Dipl.-Ing. Thomas Flügel, a Charité Egyetemi Kórház VII. C C osztályának villamosmérnöke, 2006. december 7 -én megtekintve.
↑ Az EN 50160 rövid változata ( 2013. március 26-i emlék az Internet Archívumban ), megtekintve 2014. november 12-én.
↑ A Tanács 1985. július 25 -i 85 /374 / EGK irányelve (PDF) a hibás termékekért való felelősségre vonatkozó tagállami törvények és rendeletek közelítéséről. Ez az irányelv a villamos energiát is olyan terméknek nyilvánította, amelynek hibáiért a gyártó felelősségre vonható (lásd még a termékfelelősségről szóló törvényt ).

[WorldBankAccessEl-1] Hozzáférés a villamos energiához (a lakosság% -a). In: Világbank nyílt adatok. Világbank , 2019, 2019. október 28 .

[2] 0,2 Hz felel meg az elsődleges vezérléssel kompenzálható tolerancia ablaknak .

[3] Feszültségtűrések az energiaellátásban ( Memento , 2007. szeptember 27-től az Internet Archívumban ) Dipl.-Ing. Thomas Flügel, a Charité Egyetemi Kórház VII. C C osztályának villamosmérnöke, 2006. december 7 -én megtekintve.

[EN50160-4] Az EN 50160 rövid változata ( 2013. március 26-i emlék az Internet Archívumban ), megtekintve 2014. november 12-én.

[5] A Tanács 1985. július 25 -i 85 /374 / EGK irányelve (PDF) a hibás termékekért való felelősségre vonatkozó tagállami törvények és rendeletek közelítéséről. Ez az irányelv a villamos energiát is olyan terméknek nyilvánította, amelynek hibáiért a gyártó felelősségre vonható (lásd még a termékfelelősségről szóló törvényt ).

Languages