Частота тока в сети в герцах



Постоянный и переменный ток. Частота тока

В преддверии статьи о трансформаторах, мы решили устроить небольшой экскурс и выпустить две небольшие статьи по основным электротехническим определениям, которые плавно подведут нас к пониманию принципа действия трансформаторов. Ведь электричество и трансформаторы неразрывно связаны в своей истории, когда в связи с ростом передаваемых мощностей появилась потребность адаптировать мощность или напряжение под нужные пользователю параметры.

Что такое постоянный и переменный ток?

Постоянный ток не меняет своих показателей и направления движения. Встретить такой ток можно в самых обычных пальчиковых батарейках. Постоянный ток характеризуется непрерывным, направленным в одну сторону движением заряженных частиц, он практически никогда не используется в бытовых целях. Потому что передача такого тока на большие расстояния несёт за собой колоссальные потери и передавать его просто невыгодно. Поэтому, чтобы сделать электричество более дешевым и доступным, используют именно переменный ток.

Переменный ток — это ток, направление движения которого может меняться в процессе работы, равно как и его показатели. Поэтому для движения такого тока используется два полюса. Чаще всего их называют плюс и минус. Такой ток имеет частоту. Частота, это самое сложное для понимания, постараемся рассказать максимально просто. Начнем с того, что во всех бытовых сетях по всему миру используется периодический переменный ток. Именно эти самые пресловутые периоды и делают его переменным. Переменный ток имеет определённый период своих изменений. Периодом называется полный цикл всех изменений показателей тока. Как только заканчивается первый период, начинается следующий период и так до бесконечности. Один период равен одному Герцу, а частота тока измеряется в секунду. Общепринятая частота тока в России и большинстве стран Европы равна 50 Гц. В США и Канаде используют сети частотой 60 Гц, а в некоторых странах, например, в Японии, используют оба стандарта частоты. Это и позволяет току двигаться постоянно. Как только вы втыкаете вилку в сеть, вы замыкаете плюс и минус, и начинается движение тока.

Мы с вами разобрались, что такое постоянный и переменный ток, и какая между ними разница. Поговорили о том, что переменный ток имеет огромные потери при передаче на большие расстояния. В следующий раз расскажем про высоковольтное и низковольтное напряжение. Нам предстоит понять, как именно электричество попадает в наши квартиры.

Источник

Частота

О частоте в Единой энергетической системе России

Частота электрического тока является одним из показателей качества электрической энергии и важнейшим параметром режима энергосистемы. Значение частоты показывает текущее состояние баланса генерируемой и потребляемой активной мощности в энергосистеме. Работа Единой энергосистемы России планируется для номинальной частоты – 50 герц (Гц). Непрерывность производства электроэнергии, отсутствие возможности запасать энергию в промышленных масштабах и постоянное изменение объемов потребления требуют настолько же непрерывного контроля за соответствием количества произведенной и потребленной электроэнергии. Показателем, характеризующим точность этого соответствия, является частота.

При ведении режима ЕЭС, постоянно возникают колебания баланса мощности в основном из-за нестабильности потребления, а также (гораздо реже) при отключениях генерирующего оборудования, линий электропередачи и других элементов энергосистемы. Указанные отклонения баланса мощности приводят к отклонениям частоты от номинального уровня.

Повышенный уровень частоты в энергосистеме относительно номинальной означает избыток генерируемой активной мощности относительно потребления энергосистемы, и наоборот, пониженный уровень частоты означает недостаток генерируемой активной мощности относительно потребления.

Таким образом, регулирование режима энергосистемы по частоте заключается в постоянном поддержании планового баланса мощности путем ручного или автоматического (а чаще и того, и другого одновременно) изменения нагрузки генераторов электростанций таким образом, чтобы частота все время оставалась близкой к номинальной. При аварийных ситуациях, когда резервов генерирующего оборудования электростанций недостаточно, для восстановления допустимого уровня частоты, может применяться ограничение нагрузки потребителей.

Регулирование частоты электрического тока в ЕЭС России осуществляется в соответствии с требованиями, установленными Стандартом ОАО «СО ЕЭС» СТО 59012820.27.100.003-2012 «Регулирование частоты и перетоков активной мощности в ЕЭС России. Нормы и требования» (в редакции от 31.01.2017) и национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р 55890-2013 «Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Оперативно-диспетчерское управление. Регулирование частоты и перетоков активной мощности. Нормы и требования» (далее – Стандарты).

Согласно указанным Стандартам, в первой синхронной зоне ЕЭС России должно быть обеспечено поддержание усредненных на 20-секундном временном интервале значений частоты в пределах (50,00±0,05) Гц при допустимости нахождения значений частоты в пределах (50,0±0,2) Гц с восстановлением частоты до уровня (50,00±0,05) Гц за время не более 15 минут. Высокие требования к поддержанию частоты обусловлены необходимостью согласования отклонений частоты с планируемыми запасами пропускной способности контролируемых сечений ЕЭС в нормальных условиях. Для ЕЭС России, характеризующейся протяженными межсистемными связями, входящими в контролируемые сечения, более жесткие нормативы по поддержанию частоты и, соответственно, баланса мощности, позволяют максимально использовать пропускную способность этих связей.

Все вращающиеся механизмы в синхронно работающих частях энергосистемы (турбины, генераторы, двигатели и т.д.) имеют номинальные проектные обороты, пропорциональные номинальной частоте в сети. Известно, что номинальный режим работы всех вращающихся механизмов является наиболее эффективным с точки зрения их экономичности, надежности и долговечности. Отклонение от номинальных оборотов приводит к нежелательным эффектам в работе оборудования электростанций и потребителей (возникновение повышенных вибраций, износа и т.д.), снижению их экономичности и надежности. Для разного оборудования существуют предельно допустимые отклонения частоты от номинальной. Поддержание частоты на уровне близком к номинальному обеспечивает максимальную экономичность работы энергетического оборудования и максимальный запас надежности работы энергосистем.

Источник

Частота тока в сети в герцах

• О нас
• Доставка
• Оплата
• Новости
• Статьи
• Отзывы
• Гарантия
• Партнёрство
• Контакты

Разница между 50 Гц и 60 Гц при использовании бытовой техники

В энергетической отрасли для передачи и распределения электроэнергии выбраны частоты 50 и 60 Гц. Почему так произошло? Как это сказывается на использовании бытовой техники и что будет, если подключить прибор для 60 Гц к электросети на 50 Гц? Сейчас разберемся.

На сегодняшний день во всем мире для передачи и распределения электроэнергии используются частоты 50 и 60 Гц. В странах Европы и СНГ принят стандарт 220-240 В и 50 Гц, в США — 110-120 В и 60 Гц, в Корее — 220 В и 60 Гц. В чем же разница между этими показателями и почему мы используем именно их?

Одна из главных причин — исторический фактор. В эпоху электрификации, когда изобретатели предлагали свои варианты оптимальных показаний напряжения и тока, по всему миру уже строились разные виды электрогенераторов. Национальные компании, в свою очередь, поставляли приборы, подходящие к этим сетям. Таким образом, проектировались собственные сети с уникальными значениями напряжения и тока. Разработки других стран, как правило, игнорировались.

Стандартные частоты 50 и 60 Гц были выбраны относительно случайно из диапазона 40-60 Гц. При частоте ниже 40 Гц не могут работать дуговые лампы, которые в начале эпохи электрификации являлись основным источником искусственного освещения. Если частота превышает 60 Гц — не функционируют асинхронные электродвигатели конструкции Николы Теслы, также наиболее распространённые в тот период.

Большинство стран мира приняли один из двух стандартов, хотя иногда встречаются переходные или уникальные варианты. Например, в Корее существует стандарт 220 В и 60 Гц. В некоторых старых домах еще встречается напряжение 110 В, разведенное по североамериканской схеме, и при переводе на 220 В часто используется линейное напряжение. В корейских квартирах можно встретить понижающие трансформаторы, через которые подключают электроприборы, купленные в США или Японии.

В России используется система 220 В и 50 Гц. Эти показатели важно учитывать в том числе и при покупке импортной техники. Один из самых популярных вопросов: «Что будет, если подключить прибор, предназначенный для использования на частоте 60 Гц, к электросети в 50 Гц? Можно ли его безопасно эксплуатировать?»

Допустим, Вы приобрели корейскую соковыжималку на 60 Гц. В таких приборах, как правило, используются однофазные асинхронные электродвигатели, чувствительные к частоте сети при пуске. Согласно исследованиям Хэнка Песмана — эксперта в области электроники — при эксплуатации прибора, предназначенного для 60 Гц, на частоте в 50 Гц произойдет следующее:

Как мы уже выяснили, при покупке бытовой техники очень важно учитывать показатели напряжения и тока, необходимые для ее полноценной работы. Если техника не подходит для использования при 220 В и 50 Гц, ее производительность будет ниже, а срок службы может значительно сократиться.

Будьте осторожны при покупке бытовых приборов на популярных сайтах, вроде ebay.com или aliexpress.com. Их товары не адаптированы под российский рынок и вряд ли подойдут к нашим электросетям. На подобных платформах, как правило, нет технической поддержки, где Вы можете подробнее узнать об особенностях того или иного аппарата. Более того, приборы, купленные на популярных площадках, зачастую не соответствуют российским стандартам не только по напряжению, но и по току. Приборы на 110 В категорически нельзя использовать в наших электросетях. Если от эксплуатации соковыжималки на 60 Гц пострадает разве что сам аппарат, то при неверных показателях тока это будет большой удачей. В лучшем случае прибор «перегорит», в худшем — может взорваться прямо в руках. Поэтому если Вы размышляете над приобретением соковыжималки из США или Кореи, рабочее напряжение которой 110 В — от покупки следует воздержаться. Если сделка уже совершена — Вам придется потратиться на трансформатор для преобразования тока, чтобы иметь возможность хоть как-то использовать прибор.

Помимо прочего, в интернет-магазинах можно встретить бытовую технику, пригодную для использования как при 50, так и при 60 Гц. Такие приборы относительно безопасны, но имеют более низкую мощность и короткий срок службы. Идеальный вариант — покупать кухонную аппаратуру на 50 Гц и 220 В, так как она специально разработана под наши условия.

Надеемся, что после прочтения данной статьи выбор подходящих соковыжималок, блендеров и других аппаратов станет еще проще. Всегда обращайте внимание на технические характеристики приобретаемых товаров и следите, чтобы они были совместимы с Вашей электросредой. Следуя нашим простым рекомендациям, приобрести действительно качественную технику, которая прослужит Вам долгие годы, будет очень легко.

Товары, упомянутые в статье:

Источник

Частота тока в сети в герцах

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

Гц (Герц)
В Герцах измеряется частота, обозначается буквой «F» (число наступления какого-либо события за секунду). Ну, например, пульс человека 60 ударов в минуту, значит, частота с которой бьется сердце F=60/60=1 Гц. Виниловая пластинка при проигрывании делает 33 оборота в минуту – F=33/60=0,55 Гц. Частота обновления экрана монитора с ЭЛТ составляет 200 Гц, значит электронный пучок «пробегает» экран 200 раз в секунду.

Применительно к энергетике под частотой понимают частоту переменного электрического тока в энергосистеме. Или еще говорят «промышленная частота». У нас и в Европе частота 50 Гц. В США и Японии 60 Гц. Что это значит? Это значит, 50 раз в секунду электрический ток течет с возрастанием-убыванием (по синусоиде) в одну сторону, 50 раз в другую. Несколько слов, почему промышленная частота именно 50 или 60 Гц. Просто частота у тока появляется из-за вращения ротора генератора. Если увеличивать частоту вращения ротора (и соответственно частоту в энергосистеме), нужно делать конструкцию генератора более прочной. А увеличивать прочность до бесконечности нельзя, у любых конструкционных материалов есть предел. Короче 50-60 Гц это равновесие многих технических ограничений.

Когда с частотой проблем нет, нет и упоминаний в журналистских материалах об этой величине. Но так может быть далеко не всегда. К чему может привести отклонение частоты от номинала (у нас 50 Гц)? К серьезной аварии! Когда частота выше номинальных 50 Гц, на вращающийся ротор генератора и турбины действуют центробежные силы большей величины, чем заложено в их конструкции. Это может привести к их разрушению. Конечно, есть автоматика. Если F достигнет значения 55 Гц, агрегат автоматически отключится от сети, чтобы не допустить повреждений. Если частота ниже 50 Гц, происходит снижение производительности всех электрических двигателей (снижение частоты их вращения), подключенных к энергосистеме – и тех которые обеспечивают работу эскалаторов в супермаркете, и тех, которые вращают конвейерную ленту на заводе, и тех, которые обеспечивают технологический процесс производства электроэнергии на электростанциях. Последнее – самое опасное. Снижается частота, снижается выработка электроэнергии, что приводит к еще большему снижению частоты, в результате – электростанции могут просто «встать на ноль» (если частота снизится до 45 Гц), это полное погашение, как говорится blackout. Конечно, и здесь есть автоматика. Чтобы не допустить глубокого снижения частоты автоматически отключается часть потребителей, в том числе «бытовых». Вышеописанное это конечно крайние случаи аварий. Но частота может отклоняться и на меньшие величины. Это тоже плохо. И в энергосистеме предусмотрены автоматики, позволяющие этого избежать. Вот здесь я немного расписал, как это работает, кому интересно, читайте.

Еще немного теории (терпите, раз уж до сюда дошли). Частота в системе, значением ровно 50 Гц может быть только в одном случае – если в каждый момент времени генерируется ровно столько активной мощности, сколько потребляется. При нарушении этого баланса, частоту «уводит» в одну или другую сторону, а это ведет к аварии. Представьте себе любое другое предприятие (мебельную фабрику, хлебопекарню, автомобильный завод) и ту же задачу – каждую долю секунды производить ровно столько продукции, сколько необходимо потребителям. Вот видите, какое сложное у энергетиков производство. Что здесь интересного – если частота выше 50 Гц, значит, генераторы вырабатывают мощность большую, чем мощность всех потребителей, ну это лечится просто – снижается выработка на электростанциях, да и все. Если частота ниже 50 Гц – мощность потребления больше, чем генерируемая мощность. И если частота все время ниже 50 Гц, значит в энергосистеме дефицит мощности. Не построили вовремя электростанций – это большая проблема.

Сегодня качественную частоту 50 Гц нам обеспечивает Россия. Именно там находятся быстродействующие регуляторы частоты с воздействием на российские станции. Когда вы включаете утюг, где-то далеко в России генератор загружается на дополнительных 1,5 кВт, и наоборот (это немного упрощенно, но по большей части так). Ни в ЕЭС Казахстана, ни в энергосистемах Центральной Азии, на сегодняшний день, нет систем, позволяющих держать частоту «в струнку» на уровне 50 Гц. Если мы отделимся от России (электрически), частота у нас будет «гулять», а это очень плохо.

И еще одно – частота это глобальный фактор. Она одинакова везде в энергосистеме. И в Казахстане и по всей России (той части, что входит в ЕЭС) она одинакова в один и тот же момент времени. Если в какой-то части частота стала другой, значит эта часть электрически отсоединилась (из-за аварии или по другим причинам) и работает от основной энергосистемы изолировано.

Только не говорите мне: «Папа, а с кем это ты сейчас разговаривал?». Шучу, конечно:) Идем дальше.

ЕЭС – Единая Электроэнергетическая система. Это совокупность электростанций, подстанций и линий электропередачи, связанные единым общим технологическим режимом работы. Короче, все, что работает «параллельно» и взаимосвязано (все, что соединено между собой линиями электропередачи) составляет ЕЭС. И хотя есть ЕЭС Казахстана и есть ЕЭС России, на самом деле это больше политическое деление, «электрически» все это одна энергосистема, которая раньше называлось ЕЭС СССР. А вот, например энергосистема Австралии в нашу ЕЭС не входит, поскольку не связана с нами линиями электропередачи.

КЛ – кабельная линия электропередачи – под землей прокладывается кабель, конечно с мощной изоляцией. По стоимости КЛ намного дороже ВЛ, поэтому в СССР, было принято прокладывать КЛ только внутри населенных пунктов, чтобы не уродовать внешний вид. Такой дикости, как в других странах, когда все кишки по улицам размотаны, у нас не встретишь.

Самая первая кабельная линия была предназначена не для передачи электроэнергии, а для передачи сигналов. В 1843 году конгресс США объявил тендер на постройку экспериментальной телеграфной линии, который выиграл Морзе (известный нам по «азбуке Морзе»), так вот линию решили прокладывать под землей. Однако, из-за того, что компаньон Морзе решил сэкономить на изоляции для проводов, вместо линии получилось одно сплошное короткое замыкание (такие ситуации случаются и сегодня, когда коммерсанты начинают управлять технарями). А денег уже было потрачено более чем достаточно. Инженер Корнелл, участвующий в проекте предложил такой выход из ситуации – расставить вдоль трассы столбы, и развесить прямо на этих столбах оголенные телеграфные провода, используя в качестве изоляторов горлышки от стеклянных бутылок. Так появилась воздушная телеграфная линия, электрическая ВЛ – практически ее копия, причем даже сегодня принципиально конструкция не изменилась.

ВЛ – воздушная линия электропередачи. Служит для передачи электроэнергии по проводам, которые подвешены к опоре посредством изоляторов. Чем выше рабочее напряжение ВЛ, тем выше опоры и больше количество изоляторов в гирлянде. На ВЛ-6,10 кВ всего один изолятор, на ВЛ-35 кВ – 2 изолятора, на ВЛ-110 кВ – 6 изоляторов, ВЛ-220 кВ – 12 изоляторов, ВЛ-500 кВ – 24 изолятора, так что по внешнему виду не трудно определить рабочее напряжение ВЛ.

ГЭС – гидроэлектрическая станция (еще может расшифровываться как гидравлическая электростанция, старайтесь не употреблять просторечное «гидростанция» — на мой взгляд, звучит пошловато). ГЭС – это электростанция, на которой электроэнергию получают преобразованием энергии воды (поток воды крутит турбину). Крупных ГЭС в Казахстане не много. Если сравнивать по мощности, то все ГЭС составят не более 10% от всех генерирующих мощностей в ЕЭС. Это плохо. Для того чтобы энергосистема была самодостаточной, необходимо иметь хотя бы 20-30% ГЭС в системе, но что поделаешь – водных ресурсов маловато. Достоинство ГЭС – высокая маневренность. Такие станции могут быстро набрать нагрузку и также быстро ее сбрасывать (это необходимо для точного регулирования частоты на уровне 50 Гц). Какие у нас есть ГЭС?

Капшагайская ГЭС, которая берет воду из Капшагайского водохранилища, в которое впадает река Или. На Капшагайской ГЭС установлено 4 генератора по 100 МВт каждый. Правда больше 2-х генераторов практически никогда не работает. Это связано с тем, что пуск на «всю катушку» этой ГЭС приведет к подтоплению территорий, находящихся ниже КапГЭС. Правда в планах есть строительство Кербулакской ГЭС мощностью 50 МВт (контррегулятор КапГЭС), основное назначение которой – не допустить подтопления, что позволит увеличить выработку электроэнергии на КапГЭС. Мне рассказывали историю, как принимали решение о строительстве КапГЭС (уж не знаю, правда, или нет – рассказывал один московский дедушка). Москва была против строительства КапГЭС (в основном ученые). Дело в том, что для создания КапГЭС нужно было затопить внушительные территории. Так вот, москвичи подсчитали, что если сжигать траву, которая на этих затопленных территориях растет, то можно получить еще больше электроэнергии, чем от самой ГЭС (если построить тепловую электростанцию). К тому же в СССР были планы строить электростанции в Экибастузе и тянуть мощную линию на Юг (постоянного тока напряжением 1 500 кВ – еще один несостоявшийся рекорд), так, что особой надобности в КапГЭС на перспективу не было. Однако на решении настоял Шафик Чокин – Президент Академии Наук КазССР, основатель КазНИИ Энергетики. А у Москвы, как мне рассказали, был такой принцип – если Республика сильно настаивает, надо найти возможность и сделать (даже если кому-то кажется, что это деньги на ветер). Так, что если бы не Шафик Чокинович, ситуация с электроснабжением Алматы была бы сегодня аховая. Кстати скоро должны достроить Мойнакскую ГЭС (Алматинская область), установленной мощностью 300 МВт (строительство началось еще при СССР).

Далее. Алтайский каскад ГЭС (электростанции стоят каскадом – одна, ниже другой по течению реки): Усть-Каменогорская ГЭС (300 МВт), Бухтарминская ГЭС (600 МВт), Шульбинская ГЭС (700 МВт) – все это на реке Иртыш в ВКО. Вот и все крупные ГЭС в Казахстане.

Остальное – «мелочевка», вроде Алматинского каскада ГЭС (30 МВт), который «работает» на воде Большого Алматинского Озера (кто ходил на озеро, должен помнить трубу, именно по ней и отводится вода к этим небольшим ГЭС).

ГРЭС – Государственная Районная Электростанция. Например, Экибастузская ГРЭС-1 – самая мощная электростанция Казахстана. ГРЭС — это старое название, сохранившееся с советских времен. На самом деле то же, что и ТЭС, по принципу действия, просто по плану ГОЭЛРО, вся территория была разбита на районы электрификации, центром которых была районная электростанция, в дальнейшем этот принцип сохранялся.

КЭС – конденсационная электростанция, это электростанция, на которой электроэнергию добывают сжиганием угля, газа, мазута (при сжигании всего этого образуется тепло, которое превращает воду в пар, а пар в свою очередь, крутит паровую турбину). Из угольных станций у нас есть Экибастузские ГРЭС-1 (4 000 МВт), ГРЭС-2 (1 000 МВт, на этой электростанции находится самая высокая труба, которую когда-либо строило человечество – 420 м), ЕЭК (бывшая Ермаковская ГРЭС – 2 000 МВт), Карагандинские ГРЭС-1, ГРЭС-2; есть еще Жамбылская ГРЭС (1 200 МВт) – работает на узбекском газе или нашем мазуте (считалась самой чистой КЭС в СССР, еще для сведения – в России более половины всех электростанций работают на газе). Вот и все КЭС в Казахстане. Территориально КЭС располагаются либо максимально близко к источникам топлива, либо наиболее близко к крупным промышленным потребителям.

ТЭЦ – теплоэлектроцентраль. Основное назначение ТЭЦ – комбинированное обеспечение потребителей теплом и электроэнергией, что позволяет повысить КПД такой электростанции до 60% (КПД КЭС составляет максимально 45%). Устройство ТЭЦ отличается от КЭС только тем, что пар, после выхода из турбины уходит потребителям (в систему отопления и горячего водоснабжения), в то время как на ТЭС пар охлаждается, превращается снова в воду, и опять в котел. Территориально ТЭЦ всегда расположены непосредственно в населенных пунктах и по сравнению с КЭС генерируют много меньшую мощность.

АЭС – атомная электростанция. Отличается от ТЭС только тем, что воду греют не в котле, путем сжигания органических энергоносителей, а в реакторе, за счет ядерных реакций в топливе. Раньше в Казахстане была только одна АЭС – Шевченковская АЭС, в г.Актау (ранее г.Шевченко). Основная задача этой АЭС была наработка оружейного плутония, но попутно решалась задача электроснабжения, и самое главное опреснения морской воды для нужд населения (источников пресной воды в регионе нет). В 1997 году начался вывод реактора из эксплуатации, который закончится в 2047 году. В настоящее время электростанция работает на газе и называется МАЭК – Мангистауский атомный энергокомбинат. Есть еще одна небольшая научная ядерная установка в Казахстане – атомный реактор в Институте Ядерной Физики (введен в эксплуатацию в 1967 году), недалеко от Алматы, но эта установка тепловой мощностью 10 МВт не в счет (обеспечивала теплом прилегающий поселок ядерщиков — Молодежный). До 1988 года установка работала постоянно, но после Чернобыля, работает не более 2-х недель в году. Преимущество АЭС перед тепловыми станциями – низкие затраты на транспортировку топлива (за неделю работы ядерный реактор электрической мощностью 1000 МВт «сжигает» около 5 кг топлива, а паровой котел той же мощности 20 000-50 000 тонн в зависимости от типа угля), в отличие от ТЭС — низкое загрязнение территории (золу от наших Экибастузских ГРЭС нашли в Антарктиде, еще слышал, что Монголия пыталась вкатить иск СССР – зола от Экибастузских ГРЭС попадала на монгольские пастбища, у животных стачивались зубы и они умирали от голода Монголия несла убытки). Недостатки АЭС – вывод из эксплуатации — длительная процедура и стоит столько же, сколько возведение станции.

ПС – подстанция. Все линии электропередачи (ЛЭП) начинаются и заканчиваются подстанциями. На подстанцию может «приходить» сразу несколько ЛЭП. Одной из функций ПС является трансформация напряжений, посредством трансформатора, который там установлен.

ТП – трансформаторная подстанция. Как правило, так обозначают небольшие потребительские подстанции. Например, во многих городских дворах стоят ТП, или как их еще называют жители «трансформаторные будки». ТП имеет 4-значный номер (в небольших городах – 3-значный), причем первая цифра – это номер РЭС (районной электросети), которая обслуживает данную ТП. Так, что если свет погас во всем доме, надо только узнать номер ТП во дворе дома, и через справочную выяснить телефон диспетчера конкретной РЭС (потом, конечно, позвонить диспетчеру и назвать полный номер ТП, чтобы он знал, куда высылать бригаду ремонтников).

Турбина – турбина бывает паровая или гидравлическая. Паровая турбина представляет собой множество лопаток, в несколько рядов, насаженных на вал. Пар, проходя через паровую турбину, вращает ее. Гидравлическая турбина (или гидротурбина) приводится во вращение потоком воды. Как правило, паровые турбины вращаются намного быстрее гидротурбин.

Генератор – источник электроэнергии. Вал турбины (паровой или гидротурбины) соединен с валом генератора. Таким образом, турбина приводит во вращение ротор генератора (вращающуюся часть генератора). Турбогенераторы – генераторы, устанавливаемые на тепловых станциях (ТЭС, ТЭЦ или АЭС), так называются из-за высокой скорости вращения. Гидрогенератор – устанавливается на ГЭС. И Гидрогенератор и Гидротурбина, это не серийный продукт. На каждой ГЭС они совершенно разные по размерам (все речки разные), поэтому дольше изготавливаются и дороже стоят.

Трансформатор – это именно то устройство, которое изменяет напряжение в сети – повышает или понижает.

ГОЭЛРО – ГОсударственная комиссия по ЭЛектрификации РОссии – проект масштабной электрификации России, принятый в декабре 1920 года (интересно, что в 1921 году ГОЭЛРО была преобразована в ГосПлан). Так вот, проект предусматривал увеличение генерирующих мощностей за 10 лет в 4,5 раза. Всемирно известный фантаст Герберт Уэллс, посетивший Россию в 1920 году, считал этот план утопией. «Такие проекты электрификации осуществляются сейчас в Голландии, они обсуждаются в Англии, и можно легко представить себе, что в этих густонаселенных странах с высокоразвитой промышленностью электрификация окажется успешной, рентабельной и вообще благотворной. Но осуществление таких проектов в России можно представить себе только с помощью сверхфантазии», — написал Уэллс в очерке «Россия во мгле». Каково же было его удивление, когда через 10 лет после начала реализации ГОЭЛРО, генерирующие мощности выросли не в 4,5, а в 7 раз! Успешное выполнение этого проекта это первая победа энергетиков и всего нашего народа.
Несмотря на то, что в Казахстане «День Энергетика» сдвинут на третье воскресенье декабря (также как и в других Республиках СССР), энергетики все равно праздновали, празднуют и будут праздновать «свой день», как и положено 22 декабря, эта дата, в отличие от официальной, не обезличена, а привязана к конкретному историческому событию – началу отсчета всей нашей энергетики.

В Казахстане по плану ГОЭЛРО в 1928 году была построена Хариузовская ГЭС (мощностью 3 МВт, в те времена это было не слабо) на реке Громотуха в районе г. Риддер. Хариузовская ГЭС стала первой электростанцией построенной в советском Казахстане и второй ГЭС, построенной в СССР. Кстати, работает до сих пор (неплохо строили, согласны?), правда ее мощность составляет теперь около 7 МВт.

Источник

Частота тока в сети европы



На заметку путешественнику — напряжение в электрической сети и типы розеток в разных странах

Если вы планируете взять с собой в поход электрическое устройство, рассчитанное только на одно определённое напряжение, то чтобы быть уверенным в возможности его безопасного использования, вам нужно знать напряжение и тип розеток в пункте вашего назначения. Например, электрическая зубная щетка, рассчитанная на 230 В, не будет работать в США, где напряжение в сети составляет 120 В. Чтобы ей воспользоваться, вам потребуется адаптер и трансформатор.

В разных странах используются разные типы розеток, также отличается напряжение и частота тока в них. Не существует одного международного стандарта.

Совет: Адаптер для розетки и трансформатор лучше купить до поездки, так как их будет на удивление сложно найти в стране, в которую вы отправляетесь.

Воспользуйтесь картой или таблицей ниже, чтобы определить тип розетки, напряжение и частоту в сети страны, в которую вы отправляетесь. Примечание: Символы, используемые для обозначения типа розетки могут не соответствовать описанию или маркировке розетки производителем.

* В Бразилии нет стандартного напряжения. В большинстве штатов используется напряжение 127 В (Акри, Амапа, Амазонас, Эспириту-Санту, Мату-Гросу-ду-Сул, Мараньян, Пара, Парана, Рондония, Рорайма, Сержили и Минас-Жерайс). В остальных (в основном северо-восточных) штатах — 220 В (Алагоас, Бразилиа, Сеара, Мату-Гросу, Гояс, Параиба, Рио-Гранде-ду-Норте, Санта-Катарина и Токантинс). Хотя в большей части штатов Баия, Сан-Паулу, Рио-де-Жанейро и Риу-Гранди-ду-Сул используется 127 В, в городах Сантос, Джекуи, Жундиаи, Сан-Бернарду-ду-Кампо, Нова Фрибурго, Бэйг, Кашиас-ду-Сул напряжение в сети составляет 220 В. В штатах Пернамбуку и Пиауи используется 220 В (за исключением городов Паулиста и Терезина с напряжением 127 В).

** Хотя в Японии напряжение в сети по всей стране одинаковое, частота отличается в зависимости от региона. В восточной Японии используется преимущественно частота 50 Гц (Токио, Кавасаки, Саппоро, Иокогама, Сендай), тогда как в западной Японии отдают предпочтение 60 Гц (Осака, Киото, Нагоя, Хиросима).

*** В Саудовской Аравии преимущественно используется 110 В — в Дамаме, в районе Аль-Хобар (расположен в восточной провинции Аш Шаркия). Также распространено напряжение 220 В, особенно в отелях.

Страны могут изменить своё названия, дизайн розеток, напряжение и частоту ток. Приведённая здесь информация является ориентировочной и на неё нельзя полагаться как на 100% точную.

Источник

Какие розетки и электрическое напряжение используют в разных странах мира

В разных странах приняты свои стандарты напряжений, частот и вилок/розеток. Вот две основные вещи, на которые стоит обратить внимание перед поездкой:

1) Тип розетки — проще говоря, сколько в ней штырьков и как они расположены. Проблема совместимости решается обычным переходником, который ничего внутри себя не преобразует, а просто позволяет механически воткнуть вилку в розетку. Посмотрите на разные типы розеток, узнайте, какая розетка в нужной стране, и купите переходник;

2) Напряжение. В мире встречаются два диапазона напряжения в розетках: 100–127 вольт и 220–240 вольт. Смотрите список по странам. Современные устройства почти всегда работают на обоих диапазонах — это значит, что в большинстве случаев ничего дополнительного делать не надо (достаточно купить переходник).

Но бывают исключения. Старые устройства могут быть рассчитаны на один диапазон и даже на конкретное напряжение. Особенно часто это бывает с нагревательными приборами: фенами, утюгами и чайниками.

Если подзабыли уроки физики, напоминаем:
вольт (В, V) — напряжение, ватт (Вт, W) — мощность.

Что делать, если ваше устройство несовместимо с напряжением в другой стране?

Есть несколько способов использовать смартфон, компьютер или другой прибор в том напряжении, на которое он не рассчитан.

1) Если у устройства есть внешний блок питания (он же зарядник или адаптер), то для поездки купите другой под нужное напряжение. В большинстве стран мира это 220–240 вольт, в Америке — 120 вольт. Проверьте электрическое напряжение в нужной стране по нашей таблице;

2) Если внешнего блока питания нет, например, вы едете в Америку с феном на 220 вольт, то можно использовать инвертор — преобразователь напряжения. Но бывает проще купить фен с переключателем напряжения или под нужное напряжение для конкретной поездки;

Одного удобного и легкого преобразователя напряжения, в который можно было бы безопасно включить все устройства, не существует.

Преобразователь с 220 на 110 вольт, в который можно включить любой прибор до 1000 ватт: и фен, и ноутбук, весит как дыня-колхозница.
Если 1000 ватт вам не нужно, а достаточно, к примеру, 150 ватт, то хороший преобразователь не сильно утяжелит ваш багаж, но и волосы придется сушить под жарким солнцем.

Для путешественников продают легкие упрощенные преобразователи, но через них можно подключать только нагревательные приборы (фен, утюг, чайник) и некоторые моторы. Другие устройства, в том числе ноутбук, телефон, фотоаппарат, туда втыкать нельзя — они могут сгореть.

Совет: мощные приборы имеет смысл либо покупать на месте, либо привозить с собой те, которые работают и от 110, и от 220 вольт. Маломощные устройства, если они работают только от одного напряжения, можно включать через преобразователь или купить для них местный блок питания.

3) Если на устройстве написано 220 Вт, а в нужной стране — 240 Вт, то, скорее всего, оно будет работать: внутри каждого диапазона обычно есть совместимость. Но если на гаджете написано точная цифра, а не диапазон (то есть 110, а не 100–127 Вт), то лучше прочитайте инструкцию или уточните у производителя, совместимо ли оно с нужным напряжением.

Удобнее всего путешествовать с гаджетами, которые заряжаются от USB. USB-розетки встречаются в аэропортах, гостиницах, торговых центрах, в метро, на автобусных остановках — всегда найдется место, где поддержать жизнь смартфона в дороге. Совсем забыть дома зарядку тоже не страшно: USB-блоки питания на местные розетки продаются в любом городе.

Какие типы розеток и напряжение в разных странах

Какие розетки и напряжение используются в разных странах

Как путешествовать чаще и дешевле

Настройте бесплатный сервис «Отслеживать цены», чтобы сразу узнавать, когда билеты по вашему маршруту дешевеют.

Ищите самые дешевые билеты «Везде», чтобы составить список дешевых направлений, куда хочется слетать в первую очередь.

Сравнивайте даты перелета на разные дни, чтобы найти самый выгодный вариант в пределах месяца или года.

Установите приложение Скайсканера, чтобы находить дешевые авиабилеты, отели и прокат машин хоть лежа в постели, хоть сидя в кафе.

Источник

Какое напряжение в розетке разных стран?

Адаптация импортных приборов под «нашу» сеть

В ряде других стран, а также, например в США стандарт напряжения 100–127 В частотой 60 Гц. В нашей стране — 230 В частотой 50 Гц. Почему такая разница?

Как адаптировать импортную технику, предназначенную для другого стандарта узнаем в статье, ниже.

Почему в других странах напряжение 100–127 В?

Томас Эдисон в 1880 году предложил и запатентовал трехпроводную электрическую сеть постоянного тока, в которой было два провода +110 и -110 В и нулевой проводник. Такая сеть свободно питала лампу накаливания. Для ее работы необходимо было 100 В, а 10% Эдисон накинул, учитывая потери при движении тока в проводе.

Со временем Джордж Вестингауз начал применять переменный ток для бытовых потребителей. С того момента началась так называемая «война токов», в котором постоянный ток Эдисона отчаянно проигрывал. В 1898 году люди начали массово переходить на применение переменного тока.

С того момента начал работать стандарт сетей в 100-127 В. В США ЭУ запитаны от переменного тока с заземлением TN-C-S. При этом одна фаза от вторичной обмотки понижающего трансформатора подается в трехпроводную сеть 120/240 В (с расчетами погрешности). Поэтому в дом к американскому жителю приходят три провода: две фазы и ноль. Между нолем и фазой напряжение 120 В – для маломощных потребителей, а между фазами — 240 В, для мощных бойлеров, варочных панелей и обогревателей.

Со временем в Европе начали использовать лампы с нитью накаливания из металла, для которой необходимо напряжение выше, чем 110 В. Так начали появляться сети с напряжением в 220 В. Потери электроэнергии в таких сетях вчетверо ниже, чем в сетях 110 В. Почему же тогда США не перешла на 220 В? Ответ кроется в экономической невыгодности таких реформ. Во-первых, сеть 110–127 В – это возможность борьбы с импортом техники, то есть американцы в большинстве своем используют устройства своего производства. Во-вторых, поражение электрическим током при 110 В гораздо слабее, чем при 220 В (многое зависит от времени воздействия тока). В-третьих, переход на «новую» сеть – это затраты миллиардов долларов на перестройку подстанций и других электроустановок.

Почему в России напряжение 220-230 В?

В СССР, как и в США, долгое время применялось напряжение 110–127 В. Однако в середине 60-х годов с увеличением количества потребителей сеть стала не справляться. Необходимо было увеличивать или сечение проводов, или напряжение в сети до 220 В. Ведь известно (по закону Ома), что при той же мощности чтобы уменьшить потребляемый ток, нужно поднять напряжение. Экономически выгоднее стало использовать более высокое напряжение. Последующая глобальная электрификация страны привела к тому, что стандарт 220 В 50 Гц стал распространен не только в России, но и во всех странах постсоветского пространства.

В последствии были приняты решения о переходе на общеевропейский стандарт — 230В. Изменение стандартного значения напряжения было проведено для получения полного соответствия европейским стандартам качества электроэнергии. Сейчас в России стандартным напряжением в сети является напряжение 230В, но для поставщиков электроэнергии действует 220В. Согласно требований межгосударственного стандарту ГОСТ 29322-92 сетевое напряжение должно составлять 230В при частоте 50 Гц. В ГОСТ 30804.4.30-2013 так же есть упоминание о необходимости проведения измерений при стандартном напряжении 230В. ГОСТ 29322-2014 определяет стандартное напряжение 230В с возможностью использовать 220В. Электросети поставляют электроэнергию согласно действующего на сегодняшний день ГОСТ 32144-2013, устанавливающего напряжение 220В.

Из всех бывших республик СССР к стандарту «230В» перешли Россия, Украина, страны Балтии.
При этом следует понимать, что электрическое оборудование, выпускаемое в России и для России должно нормально работать и при напряжении 220В, и при напряжении 230В, потому что для электроприборов, обычно, закладывается диапазон питающего напряжения от -15 % до +10 % от номинального.

В каких странах какие напряжения используются?

Вот список стран, где используются сети 100–127 В. Это стоит учитывать, если планируете поехать на отдых заграницу.

Целый ряд стран, где напряжение 100–127 В.

Давайте рассмотрим типы электрических вилок и розеток.

Типы электрических вилок

EU — Европейский союз

US — США

UK — Соединённое Королевство Великобритании и Северной Ирландии

AU — Австралийский континент

Типы электрических розеток

Как адаптировать технику из США (или других стран) под наш стандарт?

Есть несколько решений этого вопроса:

Вариант 1.

Большинство техники из США или других стран рассчитано на работу от 110-230 В. Поэтому если Вы приобрели ноутбук или другую технику, то достаточно просто купить переходник с американской вилки на европейскую.

Вариант 2. Если прибор работает исключительно от сети в 110 В. Здесь обычный адаптер не поможет. Например для ноутбука, планшета, телефона и т.п. нужно приобрести сетевой адаптер, рассчитанный для нашей сети и с выходом (напряжение, ток, тип разъёма) под используемый девайс.

Вариант 3. Переделать блок питания для работы от 230 В. В большинстве приборов идет импульсный блок питания, который допускает превышение напряжения, достаточно лишь поменять электролитический конденсатор по входу (заменить на туже ёмкость, но рабочее напряжение должно быть 400-450 В) и варистор (нужен для защиты от перенапряжения), с напряжением на пробой в 360 – 390 В. Конденсатор и варистор можно купить в любом магазине радиодеталей. Конечно, переделка блока питания под силу квалифицированному радиомастеру.

Вариант 4. Установка понижающего трансформатора, автотрансформатора или стабилизатора, соответствующей мощности. Данный девайс позволит использовать технику, работающую от 110 В, включая ее в нашу сеть. Большинство трансформаторов на рынке имеют китайское исполнение, поэтому советуем брать с запасом по мощности в 10 – 20 %.

Использованы материалы журнала «CHIP»

В статье, ниже мы приводим стандартную инструкцию по чистке печатающих головок струйных принтеров фирмы Canon, которая успешно применяется в некоторых центрах сервисного обслуживания. Подробнее…

Как подключить светодиоды?

Светодиод, как обычную лампочку напрямую подключать к источнику питания нельзя. Чтобы светодиод не вышел из строя для него нужен ограничитель тока. Самый простой способ подключить светодиод через сопротивление, но бывают случаи когда это сделать не возможно. Подробнее о драйверах и способах подключения светодиодов в статье, ниже.

Как самому сделать откосы на окнах?

Откосы — это те поверхности стен, которые располагаются справа и слева от окон. Откосы могут быть наружными (с внешней стороны окон) и внутренними (с внутренней стороны). В основном эстетический вид добавляют внутренние откосы.

Откосы выполняются не только для красоты окна, но они и обязательный элемент звукоизоляции и теплоизоляции проемов. Если откосы выполнены правильно, то они позволяют придать окнам законченный вид и соответствующую красоту.

Источник

Напряжение электрических сетей в разных странах: 100, 220, 240 В. Почему именно так?

Рейтинг: 5 / 5 1 0 Напряжение электрических сетей в разных странах: 100, 220, 240 В. Почему именно так?

Какой фактор, по-вашему, определяет, какие технические стандарты и решения приняты в той стране, где вы живете? Наверное, прагматично мыслящие люди быстро придут к выводу, что основной фактор – экономический: миром правят деньги, поэтому принимаются на государственном уровне и широко распространяются решения с наименьшими издержками и наибольшей экономической выгодой. Люди, имеющие дело с техникой, должно быть, подумают и о другом факторе: как исторически развивалась данная отрасль и целесообразно ли конкретное решение с точки зрения безопасности и технологической эффективности.

Чтобы глубже понять, о каких же технических решениях говорилось выше, приведем несколько примеров. Так, например, в стране, в которой вы читаете эту статью, скорее всего, распространена частота сети в 50 герц с напряжением 220 или 230 вольт. И, почти со стопроцентной вероятностью, в вашей стране используются сети с тремя фазами, а дорожное движение контролируется красным, желтым и зеленым цветами. Более того, если вы приглядитесь к современным розеткам в вашем регионе, то наверняка помимо двух отверстий увидите еще один или два контакта, расположенных поперек отверстиям. Почему все обстоит именно так? Не будем распыляться на множество тем и рассмотрим, пожалуй, наиболее известную для большинства характеристику электросетей – напряжение, известное по надписям: «Высокое напряжение» и «Опасно! Напряжение».

Как уже упоминалось, напряжение измеряется в вольтах, обозначаемых русской заглавной буквой В или латинской V. Слово «вольт» является сокращением от фамилии одного из изобретателей электрических батарей, итальянского физика Алессандро Вольта. Чем больше вольт выдает сеть или устройство, тем хуже будут последствия для живого организма при поражении электрическим током. Соответственно, из названия статьи можно догадаться, что сети с напряжением в 100 вольт более безопасны, чем сети с напряжением 240 вольт. Тем не менее, если бы люди в своей жизни руководствовались исключительно соображениями безопасности, мы бы были лишены знаний о вселенной и нашей планете, а медицина до сих пор находилась бы в зачаточном состоянии, при этом надо отметить, что напряжение, используемое в магнитно-резонансном томографе, составляет 2000 вольт, а космический телескоп «Хаббл» питается от шести батарей напряжением 32 вольта.

Карта напряжений и частот по странам. Источник: wikimedia.org

Напряжение коммунальных и бытовых электросетей в Японии – 100 вольт, в Бразилии – 127, на Сейшелах – 240 вольт, а на территории бывшего советского союза 220 вольт последовательно вытесняется напряжением в 230 вольт. При этом можно заметить, что в Евразии и Африке преимущественно используется напряжение 220-240 вольт, в Северной и Южной Америке – 110-127 вольт. Чем же вызваны именно такие цифры? Ответ прост и приводился в начале статьи. На выбор напряжения повлияли факторы:

• экономические, включающие в себя издержки и прибыль;
• технологические, подразумевающие эффективность работы оборудования и безопасность для персонала, работающего с этим оборудованием;
• исторические, означающие простую истину: кто первый пришел на рынок, тот им и владеет. Американская компания Вестингауз Электрик в конце XIX — начале XX века вышла в мир с сотней вольт и частотой 60 герц, в то время как немецкая AEG предлагала генераторы с тем же напряжением, но частотой в 50 герц (потому что она соответствовала ряду предпочтительных чисел в технике, или ряду Ренара).

Именно первый и последний фактор сыграли решающую роль в Японии. Когда Эдиссон Электрик начали производство электрических ламп накаливания, они заметили, что чем ниже напряжение, тем дольше служит лампа. Согласно разрозненным источникам, это очень понравилось японскому правительству, и они отказались впоследствии от идеи повысить напряжение до 120 вольт, высказанной американскими оккупантами. Кроме того, бесчисленное количество надежной японской электроники, рассчитанной на 100 вольт, пришлось бы заменять, а это экономически нецелесообразно. В настоящее время запад Японии использует частоту 50 герц, история которой началась в 1895 году, когда на эту часть острова были привезены немецкие генераторы. На востоке Японии (начиная с Токио) распространена частота 60 герц, восходящая к установленным в 1896 году американским генераторам.

В странах с историческими 100 В и 60 Гц (включая США, Канаду, Индию и часть Южной Америки) напряжение вскоре было увеличено до 120 В, так как в противофазе это позволяло получать 240 В и подключать оборудование, спроектированное на 220 вольт. Дело в том, что допустимое отклонение напряжения составляет ±10% от исторических же 220 В, т.е. от 198 до 242 В. Фазное напряжение там не увеличивают до 230 вольт в целях безопасности.

В странах, где принято фазное напряжение 127 В, такой выбор обусловлен тем, что линейное напряжение в таком случае, как известно, в корень из трех раз больше фазного, то есть опять же 220 вольт. А откуда же взялась цифра 220 вольт?

Как известно, главная характеристика оборудования – мощность. Мощность является произведением напряжения на ток. Для питания оборудования заданной мощности важны и ток, и напряжение, причем уменьшая напряжение, растет ток, что ведет к весьма существенным потерям электроэнергии. При увеличении напряжения ток снижается, и еще сильнее снижаются потери. Поэтому в Евразии и некоторых других странах из соображений экономичности принято напряжение 220 вольт. Оно заменяется на 230 вольт для снижения потерь.

Стоит ли переживать, когда, путешествуя, мы переезжаем из региона с одним напряжением и частотой в другой? Отнюдь: на любом блоке питания или корпусе оборудования вы увидите допустимые значения от 100 до 240 вольт по напряжению и от 50 до 60 Гц по частоте, при которых прибор или оборудование будет выдавать заявленные характеристики.

В заключение хочется отметить, что если вы не уверены, что ваша сеть соответствует требуемым характеристикам, в лаборатории электрофизических измерений «ТМРсила-М» с радостью помогут разрешить ваши трудности.

Источник

Электросети и электростандарты — Все запчасти

Сезон летних отпусков в самом разгаре, и наверняка ваш чемодан уже вплотную забит всяческими супергаджетами, без которых путешествие уже кажется немыслимым.

И вот представьте себе, вы отправились в сказочное путешествие. По дороге сделали кучу чудесных снимков и после прибытия в гостиницу решили зарядить батарею фотоаппарата. Сюрприз! Ваше зарядное устройство не подходит для электроразъема. А главное, что теперь вы не сможете зарядить ни один из ваших гаджетов без специального переходника. Чтобы с вами не случился такой «сюрприз», необходимо как следует подготовиться. Безусловно, знания об электросетях и принятых электростандартах пригодятся вам во время путешествия.

Начнем с напряжения и частоты. В мире чаще всего встречаются два вида – американский стандарт (100-127 В/60 Гц) и европейский стандарт (220-240 В/50 Гц). Например, в Украине напряжение сети 220 В, частота 50 Гц.

Для лучшего понимания предлагаем карту-схему использования напряжения и частоты тока в разных странах мира.

А вот что касается типов вилок и розеток, то их существует довольно таки много. Именно этот фактор и становится головной болью туриста. Поэтому сейчас речь пойдет о 13 самых популярных и часто используемых типах розеток. Ниже представлена таблица, которая поможет вам ознакомиться с описанием розетки и ее внешним видом. Каждый тип принято обозначать латинскими буквами от A до M.

Выбирая страну, также рекомендуем проверить стандарты электросистем в регионе, где вы будете непосредственно находиться. Существуют страны, в которых, в зависимости от региона или области, существуют разные электростандарты, например, Бразилия или Мальдивы. В таком случае следует более точно проверить, какой именно стандарт используется в том или ином месте.

Но, как известно, безвыходных ситуаций не бывает! Если вам необходимо подключить электрический прибор к сети с розетками неподходящего формата, воспользуйтесь переходником или адаптером. Приобрести переходник можно как у себя дома, так и в стране пребывания. Но, всё-таки, рекомендуем заранее запастись адаптером перед отъездом. Находясь в чужой стране, у вас могут возникнуть трудности с покупкой, например, языковой барьер или острая необходимость немедленно зарядить устройство.

Обратите внимание, что на сегодняшний день нет нужды покупать переходник отдельно для каждой страны. Существуют универсальные адаптеры, которые подходят для большинства вышеперечисленных розеток с разными напряжениями и частотами.

Как видим, в разных странах стандарты на розетки и вилки разные. Не поленитесь и купите необходимый адаптер, чтобы не испортить отдых заморочками, как зарядить необходимое устройство.

Отклонение частоты | Тесла

Отклонение частоты

Отклонение частоты напряжения переменного тока в электрических сетях характеризуется

— нормально допустимое и предельно допустимое значения отклонения частоты равны ± 0,2 и ± 0,4 Гц соответственно.

Причины отклонения частоты от норм ГОСТ 13109-97

Частота f является общесистемным параметром режима ЭЭС и определяется балансом активной мощности. При возникновении дефицита генерируемой мощности в системе происходит снижение частоты до такого значения, при котором устанавливается новый баланс генерируемой и потребляемой мощности, при избытке  генерируемой мощности, наоборот, частота повышается.                                      ,

Частота переменного тока в электрической системе определяется частотой вращения генераторов электрических станций. Номиналь­ное значение частоты 50 Гц (в некоторых странах 60 Гц) может быть обеспечено при наличии резерва активной мощности на электростан­циях.

На рисунке 1 представлены статические характеристики генерато­ров Р_г =f(f) и нагрузки Р_н = f(f)  системы по частоте.  При некоторой суммарной активной мощности Р_ном эти характеристики пересека­ются в точке а, где система работает при номинальной частоте f_ном. Допустим, что мощность нагрузки системы увеличилась до Р₁, чему соответствует ее характеристика 1. Если характеристика генерирую­щей части системы при этом осталась неизменной, то пересечение характеристик 1 и Р

Работа системы при прежнем значении частоты f_ном может быть обеспечена только при увеличении мощности генерирующих источников, что осуществляется соответствующими устройствами регули­рования частоты на турбинах генераторов электростанций.

Рисунок 1 — Статические характеристики системы по частоте

 Если бы, наоборот, нагрузка системы (характеристика 2) снизи­лась до Р

Из рассмотренных на рисунке.1 характеристик видно, что регулиро­вание частоты в системе возможно только при наличии резерва активной мощности, определяемого в данном случае разностью ординат Р\ и Р_ном. Ввод резервной мощности возможен в системе за счет дополнительного расхода энергоносителя первичного двигателя (турбины) генератора на электростанции.

Качество электроэнергии по частоте характеризуется установив­шимся отклонением частоты Δf:  Δf= fу-fном» где fном и fу — номи­нальное и установившееся (фактическое) значение частоты, Гц.

Типы электрических розеток и напряжение в разных странах мира

Напряжение и частота низковольтных двигателей

Напряжение и частота низковольтных двигателей

Двигатели изготавливаются на номинальные напряжения:

220 В (Δ) / 380 В (Y), 380 В (Δ) / 660 В (Υ), 230 В (Δ) / 400 В (Y),400 В (Δ) / 690 В (Y), 240 В (Δ) / 415 В (Y), 415 В (Δ), 440 В (Y), 500 В (Y) и 500 В (Δ) при частоте 50 Гц.

Односкоростные двигатели на номинальное напряжение 220 В (Δ) / 380 В (Υ), 50 Гц без изменения мощности допускают работу от сети 60 Гц при напряжении 240 В (Δ) / 415 В (Υ).
Односкоростные двигатели на номинальное напряжение 400 В 50 Гц могут быть использованы при частоте сети 60 Гц и напряжении 460-480 В. При этом мощность двигателя может быть повышена на 15 %.
По заказу потребителей двигатели могут быть изготовлены и на другие номинальные напряжения при частоте 50 Гц.

Двигатели имеют исполнения на частоту 60 Гц при номинальных напряжениях 220 В (Δ),) / 380 В (Y), 380 В (Δ) / 660 В (Y), 220 В (YY) / 440 В (Y) и 480 В (Δ).
По заказу потребителей двигатели могут быть выполнены и на другие номинальные напряжения при частоте 60 Гц.

Не стоит забывать, что для эксплуатации на территории в странах СНГ рекомендуется использовать двигатели на 220/380В или 380/660В. Мотор, изначально рассчитанный на 400В, при питании от 380В теряет в КПД до 1.5%, растут потери и рабочая температура активных частей.

В результате эксплуатации электродвигателей, не рассчитанных на работу в РФ появляется ряд негативных последствий, среди которых:

1. • рост энергопотребления и затрат на электроэнергию,
2. • падение надежности и срока службы двигателей.

В соответствии с ГОСТ 28173 (МЭК 60034-1) двигатели могут эксплуатироваться при отклонении напряжения ± 5 % или отклонении частоты ± 2 % и одновременных отклонениях напряжения и частоты, ограниченных зоной “А” ГОСТ 28173 (МЭК 60034-1). При этом параметры двигателей могут отличаться от номинальных, а превышения температуры обмоток могут быть более предельного по ГОСТ 28173 (МЭК 60034-1) на 10 °С.

Двигатели могут стабильно работать при отклонении напряжения ±10 % или отклонении частоты от +3 % до -5 % и одновременных отклонениях напряжения частоты, ограниченных зоной “В” ГОСТ 28173 (МЭК 60034-1). Время работы в крайних пределах зоны “В” рекомендуется ограничивать.

Двигатели, имеющие сервис-фактор 1,15 могут длительно работать при отклонении напряжения ±10 % и номинальной нагрузке.

Негативные явления в электросети — их влияние на нагрузку и способы борьбы

В данной статье будут рассмотрены общие принципы функционирования электросети, негативные процессы, происходящие на линиях электроснабжения и различные методы защиты оконечного оборудования.

Единая энергосистема

Почти все электростанции России объединены в единую федеральную энергосистему, которая является источником электрической энергии для большинства потребителей. Важнейшим и обязательным компонентом любой электростанции является трехфазный турбогенератор переменного тока. Три силовые обмотки генератора индуцируют линейное напряжение. Обмотки симметрично расположены по окружности генератора. Ротор генератора вращается со скоростью 3000 оборотов в минуту, а линейные напряжения сдвинуты относительно друг друга по фазе. Фазовый сдвиг постоянен и равен 120 градусам. Частота переменного тока на выходе генератора зависит скорости вращения ротора, и в номинале составляет 50 Гц.

Напряжение между линейными проводами трехфазной системы переменного тока называется линейным. Напряжение между нейтралью и любым из линейных проводов называется фазным. Оно в корень из трех раз меньше линейного. Именно такое напряжение (фазное 220 В) подается в жилой сектор. Линейное напряжение 380 В используется для питания мощного промышленного оборудования. Генератор выдает напряжение в несколько десятков киловольт. Для передачи электроэнергии, с целью уменьшения потерь, напряжение повышают на трансформаторных подстанциях и подают в Линии Электропередачи (далее ЛЭП). Напряжение в ЛЭП составляет от 35 кВ для линий малой протяженности, до 1200 кВ на линиях протяженностью свыше 1000 км. Напряжение повышают с целью уменьшения потерь, которые напрямую зависят от силы тока. С другой стороны, напряжение ограничивается возможностью изоляции воздуха для ЛЭП и диэлектрика кабеля для кабельных линий. Достигнув крупного потребителя (завод, населенный пункт) электроэнергия опять попадает на трансформаторную подстанцию, где трансформируется в 6–10 кВ, которые уже пригодны для передачи по подземным кабелям. У каждого многоквартирного жилого дома, или административного здания стоит трансформаторная подстанция, которая выдает на выходе предназначенные для потребителя 380 В линейного напряжения и, соответственно, 220 В фазного. В подстанцию типично заводят два или три высоковольтных кабеля, что позволяет оперативно восстановить электроснабжение, в случае повреждений на высоковольтном участке трассы. В зависимости от вида подстанции, это может происходить автоматически, полуавтоматически — по команде диспетчера с центрального пульта, и вручную — приезжает аварийка и электрик переключает рубильник. Подстанция также может выполнять функцию регулятора напряжения, переключая обмотки трансформатора, в зависимости от нагрузки. В России на подстанциях применяют схему с заземленной нейтралью, то есть нейтральный (часто называемый нулевым) провод заземлен. По зданию разводка кабеля происходит пофазно, как с целью распараллеливания нагрузки, так и с целью удешевления оборудования (счетчиков, автоматов защиты). Подстанция в сельской местности и для небольших домов представляет собой обычно трансформаторную будку или просто трансформатор внешнего исполнения. Именно поэтому, на исправление аварии в таком месте отводятся сутки. Автоматической регулировки напряжения такие подстанции не имеют, и выдают номинал обычно в часы минимальных нагрузок, в остальное время занижая напряжение.

Нормы качества для электросетей

Документом, устанавливающим нормы качества электроэнергии в России, является ГОСТ 13109-97 принятый 1 Января 1999г. В частности, в нем установлены следующие «нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения«.

Таким образом, даже при нормальном функционировании электросети использование устройств ИБП для компьютерной техники является обязательным, как для защиты целостности данных, так и для обеспечения исправности оборудования. С точки зрения электроснабжения, все потребители делятся на три категории. Для наиболее массовой категории наших читателей, проживающих в домах с числом квартир более восьми или работающих в офисных зданиях с числом сотрудников более 50 актуальна вторая категория. Это означает максимальное время устранения аварии один час и надежность 0,9999. Третья категория характеризуется временем устранения аварии 24 часа и надежностью 0,9973. Первая категория требует надежности 1 и временем устранения аварии 0.

Виды негативных воздействий в электросети

Все негативные воздействия в электросети делятся на провалы и перенапряжения.

Импульсные провалы обычно вызываются перегрузкой оконечных линий. Включение мощного потребителя, такого как кондиционер, холодильник, сварочный аппарат, вызывает кратковременную (до 1-2 с) просадку питающего напряжения на 10–20%. Короткое замыкание в соседнем офисе или квартире может вызвать импульсный провал, в случае, если вы подключены к одной фазе. Импульсные провалы не компенсируются подстанцией и могут вызывать сбои и перезагрузки компьютерной и другой насыщенной электроникой техники.

Постоянный провал, то есть постоянно или циклично низкое напряжение обычно вызвано перегрузкой линии от подстанции до потребителя, плохим состоянием трансформатора подстанции или соединительных кабелей. Низкое напряжение негативно отражается на работе такого оборудования как кондиционеры, лазерные принтеры и копиры, микроволновые печи.

Полный провал (блекаут), это пропадание напряжения в сети. Пропадание до одного полупериода (10 мс) должно по стандарту выдерживать любое оборудование без нарушения работоспособности. На подстанциях старого образца переключения регулятора напряжения или резерва могут достигать нескольких секунд. Подобный провал выглядит как «свет мигнул». В подобной ситуации все незащищенное компьютерное оборудование «перезагрузится» или «зависнет».

Перенапряжения постоянные — завышенное или циклично завышенное напряжение. Обычно является следствием так называемого «перекоса фаз» — неравномерной нагрузки на разные фазы трансформатора подстанции. В этом случае на нагруженной фазе происходит постоянный провал, а на двух других постоянное перенапряжение. Перенапряжение сильно сокращает срок службы самого разного оборудования, начиная от лампочек накаливания… Вероятность выхода из строя сложного оборудования при включении значительно увеличивается. Самое неприятное постоянное перенапряжение — отгорание нейтрального провода, нуля. В этом случае напряжение на оборудовании может достигать 380 В, и это практически гарантирует выход его из строя.

Временное перенапряжение бывает импульсным и высокочастотным.

Импульсное перенапряжение может происходить при замыкании фазовых жил силового кабеля друг на друга и на нейтраль, при обрыве нейтрали, при пробое высоковольтной части трансформатора подстанции на низковольтную (до 10 кВ), при попадании молнии в кабель, подстанцию или рядом с ними. Наиболее опасны импульсные перенапряжения для электронной аппаратуры.

Высокочастотное перенапряжение характеризуется наличием в силовом кабеле паразитных колебаний высокой частоты. Может нарушить работу высокочувствительной измерительной и звукозаписывающей аппаратуры.

Способы противодействия негативным воздействиям

В нижеприведенную таблицу сведены все виды негативных воздействий в электросети и технические методы борьбы с ними.

Следует отметить, что современные качественные ИБП имеют в своем составе сетевой фильтр и ограничитель напряжения. Время реакции и переключения на батарею достаточно мало для обеспечения надежной бесперебойной работы любых электронных устройств. Использование отдельных стабилизаторов может быть оправданно при большом количестве оборудования, так как цена стабилизатора на 10 КВт примерно равна цене ИБП на 1КВт. Использование отдельного сетевого фильтра гораздо менее оправданно. ИБП не предназначены для систем, требующих непрерывного функционирования. Если мощность такого оборудования превышает 1 КВт, оптимальным решением будет использование автономного дизельного генератора.

Онлайн-измерение частоты сети

f в Гц

Европейская сеть простирается от Португалии над Польшей до Турции. Питается чередующимися ток, который имеет частоту приблизительно 50,0 Гц. Частота сети (частота сети) — это то же самое по всей сетке, за исключением локальных краткосрочных колебаний.

В любой момент количество электроэнергии, вырабатываемой электростанциями, должно быть равным к количеству энергии, забираемой потребителями из сети.Если потребляемая мощность увеличивается сверх мощности, поставляемой генераторами, то дефицит мощности между подаваемая и снимаемая мощность берется из энергии вращения генераторов. Таким образом, они будут медленнее, что означает уменьшение частоты сети.

Различные ступенчатые механизмы управления обеспечивают регулировку выхода генераторы для восстановления 50,0 Гц при отклонении от желаемой частоты. Слева показана текущая частота сети.Чтобы представить низкую частоту изменяется в деталях, масштаб шляпы должен быть установлен действительно большим. При нормальной работе сети есть — штатные отклонения до 0,150 Гц, первичная управляющая мощность составляет полностью используется при отклонении 0,200 Гц.

Первичный контроль — это первый шаг в механизме восстановления частоты. до 50,0 Гц. Если отклонение от номинального значения превышает ± 10 мГц, затем активируется первичное управление. В диапазоне ± 10 мГц частота может без потока, выше или ниже этого значения активируется первичное регулирование линейно.Эти 10 мГц совпадают с допустимой погрешностью измерения 10 мГц, чтобы предотвратить первичный контроль от запуска с ложным знаком.

0

Выражения «частота сети», «частота сети», «частота сети», «частота сети» и «частота сети» являются синонимами частоты электрических генераторов, которая может быть измерена в сетях электроснабжения.Это 50 Гц в Европе, постсоветских государствах, Индии, Китае, Австралии и Африке и 60 Гц в США и северных частях Южной Америки.

Новости

EPEX SPOT расширяет внутридневные аукционы

EEX Spot представил новые локальные интернет-аукционы в Австрии, Бельгии, Франции и Нидерландах. 14 октября 2020 года. В Австрии, Бельгии и Нидерландах. 15-минутные контракты теперь торгуются, во Франции 30-минутные контракты.

22.01.2015

ENTSO-E объявляет зону ответственности за отклонение времени сетки

Дополнительную информацию см. На нашем немецком новостном сайте. → подробнее …
Или попробуй Google Перевод новостей

06.03.2018

В продажу поступили измерители частоты сети

Уловить степени свободы при обеспечении первичной мощности управления Использование источника) представленных четырьмя немецкими TSO, точность ± 1 мГц является преимущество перед ранее необходимыми ± 10 мГц, так как разница между допустимая неопределенность измерения и неопределенность измерения прибора, может использоваться, например, для управления зарядкой аккумуляторной батареи.→ подробнее …

22.01.2015

Планируется модернизация рассредоточенной генерации

Страны-члены ENTSO-E должны разработать план модернизации до конца 2015 г. рассредоточенная генерация для увеличения диапазона допуска в распределенных энергетических системах такие как ветровые и фотоэлектрические системы, от 47,5 Гц до 51,5 Гц. → подробнее …

19.01.2015

Минимальная и максимальная частота сети

Для уточнения вопроса «насколько стабильна частота электросети» данные за последние 13 месяцев были проанализированы (июль 2011 г. — июль 2012 г.).Наибольшие колебания происходили регулярно при смене часов, что вызвано употреблением продуктов часов. Пределы частотного диапазона, допустимые при нормальной работе (От 49,8 Гц до 50,2 Гц) никогда не были достигнуты или превышены в этот период. → подробнее …

Ковровые графики девиации частоты

Ошибки прогноза вызваны неожиданным поведением потребителей, отключениями электроэнергии и потерей или сокращением поставок из-за традиционные и возобновляемые электростанции.Если возникнут ошибки прогноза потребления и производства случайным образом, тогда анализ отклонения частоты от 50,0 Гц покажет устойчивый шум. Вместо коврового сюжета показывает систематические колебания частоты при изменении часа. Чем больше изменение нагрузки, тем больше отклонение. → подробнее …

→ Более подробную информацию можно найти по ссылкам

Онлайн-измерение частоты электросети: The Meter

Измерительные приборы для измерения частоты

Максимальная погрешность измерения частоты для первичного управления составляет 10 мГц, как указано ассоциацией операторов систем передачи (ENTSO-E).Погрешность используемых здесь измерительных приборов micromax-fgps (Dr. Gobmaier GmbH) составляет менее 1 мГц. При частоте 50 Гц это соответствует точности 0,002% или 20 ppm.

Возможно более быстрое измерение по времени, но с большим шумом из-за гармонических волн. Скользящие средние средние значения с интервалом 100 мсек. 150 мс могут быть измерены с точностью ± 5 мГц.

Продажа частотомеров

Для версии -f есть дополнительная опция для Modbus / RTU с RS485.

Инструменты имеют разрешение 0,1 мГц и точность ± 1 мГц. Для получения дополнительной информации вы можете скачать техническое описание микрофонов micromax-f и -fgps.

Метод измерения

Сигнал напряжения преобразуется в сигнал прямоугольной формы с Триггер Шмитта. Гистерезис триггера Шмитта нечувствителен к колебаниям напряжения (например, проблемы с сетью, рябь). Частотомер подсчитывает количество периодов эталонная частота между двумя изменениями состояния прямоугольного сигнала. От количества подсчитанных тактов длина интервала входного сигнала, а частоту можно рассчитать.Измеренные значения усредняются за одну секунду. (соответствует 50 периодам) и передается на сервер каждую секунду.

Корректировка опорной частоты

Точная частота генератора для подсчета частот подлежит естественным колебаниям, из которых температура имеет наибольшее влияние. Чтобы компенсировать эти колебания частоты измерения времени, время сигнал системы GPS используется в качестве эталона.Это уменьшает измерение погрешность ниже 1 мГц. Очень низкая временная ошибка передаваемых атомных сигналов GPS. время с относительным стандартным отклонением не более 10 ^-12 намного меньше, чем другие погрешности измерения, поэтому ими можно пренебречь.

Измерение и расчет частоты сети, первичного управления и фазы

Частота сети, показанная на этом веб-сайте, и фазовый угол основаны на реальном времени. измерения, показания для положительной и отрицательной первичной управляющей мощности рассчитывается без учета допустимого градиента мощности.Изменения номинальной частоты на ± 10 мГц для корректировки время сетки не учитывается.

Регистрация данных

Частота сети регистрируется тремя одинаковыми приборами в двух местах. с 1 июля 2011 года. Таким образом, запись может быть продолжена даже при выходе из строя устройство или сбой питания в одном месте. Подключение к веб-серверу настраивается двумя устройствами. Если при веб-соединении произошла ошибка, отображение данные не обновляются, пока неисправность не будет исправлена.

Подробнее о системе вы можете прочитать в статье ELEKTRONIKPRAXIS «Messung der Netzfrequenz».

Онлайн-измерение частоты сети

f в Гц

Европейская сеть простирается от Португалии над Польшей до Турции. Питается чередующимися ток, который имеет частоту приблизительно 50,0 Гц. Частота сети (частота сети) — это то же самое по всей сетке, за исключением локальных краткосрочных колебаний.

В любой момент количество электроэнергии, вырабатываемой электростанциями, должно быть равным к количеству энергии, забираемой потребителями из сети. Если потребляемая мощность увеличивается сверх мощности, поставляемой генераторами, то дефицит мощности между подаваемая и снимаемая мощность берется из энергии вращения генераторов. Таким образом, они будут медленнее, что означает уменьшение частоты сети.

Различные ступенчатые механизмы управления обеспечивают регулировку выхода генераторы, чтобы вернуть 50.0 Гц при отклонении от желаемой частоты. Слева показана текущая частота сети. Чтобы представить низкую частоту изменяется в деталях, масштаб шляпы должен быть установлен действительно большим. При нормальной работе сети есть — штатные отклонения до 0,150 Гц, первичная управляющая мощность составляет полностью используется при отклонении 0,200 Гц.

Первичный контроль — это первый шаг в механизме восстановления частоты. к 50.0 Гц. Если отклонение от номинального значения превышает ± 10 мГц, затем активируется первичное управление. В диапазоне ± 10 мГц частота может без потока, выше или ниже этого значения активируется первичное регулирование линейно. Эти 10 мГц совпадают с допустимой погрешностью измерения 10 мГц, чтобы предотвратить первичный контроль от запуска с ложным знаком.

0

Выражения «частота сети», «частота сети», «частота сети», «частота сети» и «частота сети» являются синонимами частоты электрических генераторов, которая может быть измерена в сетях электроснабжения. Это 50 Гц в Европе, постсоветских государствах, Индии, Китае, Австралии и Африке и 60 Гц в США и северных частях Южной Америки.

Новости

EPEX SPOT расширяет внутридневные аукционы

EEX Spot представил новые локальные интернет-аукционы в Австрии, Бельгии, Франции и Нидерландах. 14 октября 2020 г.В Австрии, Бельгии и Нидерландах 15-минутные контракты теперь торгуются, во Франции 30-минутные контракты.

22.01.2015

ENTSO-E объявляет зону ответственности за отклонение времени сетки

Дополнительную информацию см. На нашем немецком новостном сайте. → подробнее …
Или попробуй Google Перевод новостей

06.03.2018

В продажу поступили измерители частоты сети

Уловить степени свободы при обеспечении первичной мощности управления Использование источника) представленных четырьмя немецкими TSO, точность ± 1 мГц является преимущество перед ранее необходимыми ± 10 мГц, так как разница между допустимая неопределенность измерения и неопределенность измерения прибора, может использоваться, например, для управления зарядкой аккумуляторной батареи.→ подробнее …

22.01.2015

Планируется модернизация рассредоточенной генерации

Страны-члены ENTSO-E должны разработать план модернизации до конца 2015 г. рассредоточенная генерация для увеличения диапазона допуска в распределенных энергетических системах такие как ветровые и фотоэлектрические системы, от 47,5 Гц до 51,5 Гц. → подробнее …

19.01.2015

Минимальная и максимальная частота сети

Для уточнения вопроса «насколько стабильна частота электросети» данные за последние 13 месяцев были проанализированы (июль 2011 г. — июль 2012 г.).Наибольшие колебания происходили регулярно при смене часов, что вызвано употреблением продуктов часов. Пределы частотного диапазона, допустимые при нормальной работе (От 49,8 Гц до 50,2 Гц) никогда не были достигнуты или превышены в этот период. → подробнее …

Ковровые графики девиации частоты

Ошибки прогноза вызваны неожиданным поведением потребителей, отключениями электроэнергии и потерей или сокращением поставок из-за традиционные и возобновляемые электростанции.Если возникнут ошибки прогноза потребления и производства случайным образом, тогда анализ отклонения частоты от 50,0 Гц покажет устойчивый шум. Вместо коврового сюжета показывает систематические колебания частоты при изменении часа. Чем больше изменение нагрузки, тем больше отклонение. → подробнее …

→ Более подробную информацию можно найти по ссылкам

Маленький грязный секрет частоты сети электропитания

Мы принимаем это как должное.Мы подключаем к нему наши высокопроизводительные аудиосистемы и часы. Мы рассчитываем на то, что он будет там, когда нам понадобится приводить в действие все, от пылесосов до стиральных машин. Шаг воспроизведения наших вертушек, магнитофонов и точность наших электрических часов зависят от того, что 60 Гц (в США) составляет ровно 60 Гц.

Конечно, мы говорим о частоте нашей электросети, которая подается к нам через удобные розетки. Мы настолько зависим от него, что забываем, сколько всего может пойти не так, если он будет дрейфовать.Но зачем волноваться? Все эти годы он был надежным; или есть?

Если вы спросите некоторых, вы можете услышать, что частота сети электропитания довольно точна — это своего рода стандарт синхронизации. Но это не всегда так!

Конечно, в США сетка электросетей выходит за рамки нашего воображения. В связи с интересом к расширению сети с помощью ветра, солнца и других средств, а также с постоянно растущим спросом (да, даже зимой!) Для удовлетворения все большего количества энергоемких потребителей, сеть испытывает чрезмерную нагрузку на пределы, для которых она изначально была спроектирована. приспособиться.Проблема исправления ошибок времени становится все более актуальной. В США многие отраслевые эксперты считают, что мы приближаемся к концу эпохи, когда коррекция временных ошибок будет устранена.

Что такое коррекция ошибок времени и почему это должно кого-то волновать? Проще говоря, исправление ошибок времени — это процесс, с помощью которого частота в линии электропередачи контролируется нашими коммунальными предприятиями. Вопреки распространенному заблуждению многих, частота сети электропитания НЕ контролируется точно в любой момент времени или в течение любого заданного дня.Когда спрос высок, генераторы существенно замедляются. Результатом этой нагрузки является падение частоты в сети электропитания — и часто очень сильно.

Идея коррекции временных ошибок (TEC) заключается в том, что в течение 24-часового периода общее количество циклов остается постоянным. Это достигается за счет ускорения генераторов в этот период времени, чтобы компенсировать замедление из-за нагрузки. Итак, у вас есть это — если происходит перегрузка, которая снижает частоту сети электропитания, она исправляется УМЕРЕННОЙ реакцией чрезмерной компенсации путем увеличения частоты , часто резко! Это также происходит в обратном порядке.В последние годы ошибка часто превышала пределы, установленные NERC (North American Electric Reliability Corporation), в пределах отклонения менее 0,083% от номинального значения 60 Гц.

От начала до конца, это изменение на 0,166%! Это слышно? Вы можете решить; мы знаем, что это так, по крайней мере, для некоторых. Если у вас есть подключаемый модуль синхронных часов, который зависит от него, вы можете — и будете — видеть изменения в течение дня в хронометраже часов. Недавно мы наблюдали некоторые изменения, которые в течение дня приближаются к 1 минуте.И, похоже, в последние годы стало еще хуже. Совершенно очевидно, что что-то происходит.

Это проблема мирового масштаба. В Европе о подобных и, возможно, более серьезных проблемах сообщал ENTSO-E. Истоки проблем схожи, хотя и не совсем одинаковы. Но в итоге все тот же технический результат — ну по этой ссылке даже хуже! Данные предполагают, что сквозные вариации могут достигать 0,4%!

Некоторые эксперты считают, что, как следствие, TEC создает более серьезные проблемы, чем решает, и теперь стараются их устранить.Для нас это означает, что все в наших системах, требующих высокой точности частоты сети, может пострадать. Сможем ли мы услышать непрерывный сдвиг от 0,16% до 0,4% и скачок в частоте сети электропитания и, следовательно, высоту звука при воспроизведении? Что ж, вот и мы, инвестируем в лучшее оборудование, виниловые проигрыватели высочайшего качества, предусилители и т. Д., И все остальное, что мы можем сделать для оптимизации звуковых характеристик, и все же полностью вне нашего контроля частота сети электропитания — до сих пор.

Возможно, в более простые времена частота сети электропитания была принципиально более точной и стабильной, потому что требования к сети были проще.К сожалению, сегодня это не применимо.

В KCC Scientific мы знаем об уязвимости TEC в течение многих лет, и мы разрабатываем и производим продукты для воссоздания частоты сети электропитания с большей точностью, чем TEC когда-либо мог бы произвести. И наше решение является последовательным, стабильным и надежным до 0,0002%; от нашего оригинального Chronos до нашего последнего Hercules. В конце концов, именно такого качества и ожидают наши разборчивые покупатели аудио. Зачем соглашаться на меньшее? Преобразователи напряжения и частоты KCC Scientific — все они — работают на этом уровне совершенства.

AN-1159 Точный монитор частоты сети с калибровкой

Содержание

Для получения сопутствующих документов и программного обеспечения посетите:

https://www.dialog-semiconductor.com/products/greenpak

Загрузите наше бесплатное программное обеспечение GreenPAK Designer [1], чтобы открыть файл .gp [2], и используйте инструменты разработки GreenPAK [3], чтобы закрепить дизайн в вашей собственной индивидуальной ИС за считанные минуты.

Dialog Semiconductor предоставляет полную библиотеку заметок по применению [4] с примерами дизайна, а также пояснениями к функциям и блокам внутри Dialog IC.

1. Программное обеспечение GreenPAK Designer, загрузка программного обеспечения и руководство пользователя, Dialog Semiconductor
2. AN-1159 Точный монитор частоты сети с Calibration.gp, файл дизайна GreenPAK, Dialog Semiconductor
3. Инструменты разработки GreenPAK, веб-страница инструментов разработки GreenPAK, Dialog Semiconductor
4. Примечания по применению GreenPAK, веб-страница замечаний по применению GreenPAK, Dialog Semiconductor
5. SLG46620 Техническое описание, Dialog Semiconductor

Частота сети переменного тока обычно составляет 50 Гц или 60 Гц.В изменение частоты обычно ограничивается примерно +/- 1% в большинстве страны. Вариации обычно возникают из-за различной нагрузки на сеть; а более высокая нагрузка вызывает падение частоты и наоборот. Важность мониторинг частоты сети особенно важен, когда локальная мини-сеть установка — например, с солнечными или ветряными установками. В инвертор в таких случаях должен взять на себя ответственность за мониторинг качество выходной мощности.

В промышленных установках, где используется такое оборудование, как асинхронные двигатели, это важно поддерживать правильную частоту, потому что скорость индукции двигатель — это функция частоты. Более сложные и чувствительные настройки могут использовать приводы переменного тока для поддержания скорости двигателя, но во многих ситуациях двигатель может быть напрямую подключен к источнику питания без привода, в в этом случае изменения частоты сети напрямую влияют на скорость двигателя.

В этой заметке по применению мы покажем, как использовать GreenPAK SLG46620V и несколько внешние компоненты для разработки монитора девиации частоты, который сигнализирует предупреждать, если частота отклоняется на заданный предел.

Рис. 1. Предлагаемая схема ввода

Дизайн основан на измерении периода формы волны. Множество дизайнов используйте детектор перехода через ноль в качестве основы для измерения периода. Сеть вход понижен и полуволна выпрямляется с помощью нескольких компонентов, как показано на рисунке 1.Выпрямленные импульсы поступают на микросхему GreenPAK и используются для запускает показание аналогового компаратора (ACMP) на выводе 12. Вход ACMP терминал удерживается на 50 мВ, и когда он переключается, он включает счетчик, который считает импульсы от внутреннего генератора до конца полупериода. Режим низкой пропускной способности ACMP включен для предотвращения ложных ответов из-за к шуму.

Чтобы определить, соответствует ли отклонение входной частоты сети приемлемо, мы используем два DCMP для сравнения выходных данных счетчика в конце полупериода с двумя регистрами, в которых хранятся верхняя и нижняя границы мы заинтересованы в.DCMP доступны в сериях GreenPAK 4 и поэтому мы выбираем SLG46620V для этого примечания по применению.

График на рисунке 2 показывает первые несколько микросекунд полуволны. цикл для сигнала 230 В, 50 Гц (черная кривая). Ошибка, вызванная использование однополупериодного выпрямителя в описанном выше способе весьма невелико. Учитывая наличие на входе защитного диода Шоттки BAT48, нам понадобится напряжение не более 350 мВ для срабатывания ACMP.Время, затраченное на электросеть напряжение для достижения уровня 350 мВ составляет около 3,6 мкс; вдвое больше, чтобы учесть снижение также, и у нас есть ошибка 0,07%, которой можно пренебречь в большинство приложений контроля частоты сети. Выход ACMP: показано красной линией на рисунке 2.

Рис. 2. Первые несколько микросекунд сигнала сети 230 В 50 Гц

На рисунках 3 и 4 показана конструкция GreenPAK. Общая идея состоит в том, чтобы управлять SET вход FSM1 низкий, когда начинается полупериод сетевого питания, и вернуть его на высокий уровень когда полупериод заканчивается.Когда полупериод заканчивается, нарастающий фронт генерирует от INV1 поступает в DFF6 / 7/8, блокируя состояния DCMP на контактах 14, 16 и 17 соответственно, после чего нарастающий фронт (немного задержанный на DLY7), устанавливает FSM1.

Чтобы описанная выше стратегия работала на практике, нам нужно обойти пару вещей. Во-первых, отметим, что DCMP GreenPAK 4 работает с 8-битными данные, которые предлагают нам разрешение только 1 часть из 256. Что, если мы заинтересованы в большей точности, чем эта? Во-вторых, внутренний генератор не так точен, как кварцевый генератор, поэтому, если нам нужно сохранить количество внешних частей очень мало, нам нужен метод калибровки частотный монитор.Мы опишем, как и то, и другое достигается.

Рис. 3. Дизайн GreenPAK — Матрица 1

Мы выбираем RC-генератор OSC с частотой 2 МГц. Выходной делитель OSC и FSM1 делитель тактового входа установлен на 2 и 4 соответственно, так что счетчик частота теперь 2000/8 = 250 кГц (период = 4 мкс). Посмотрим, что происходит при номинальной частоте сети 50 Гц с полупериодом 10 мс. Предположим, что FSM1 настроен на подсчет UP с данными счетчика = 0.Затем на В конце полупериода 10 мс выход Q FSM1 будет 10 мс / 4 мкс = 2500 по модулю 256 = 196. Назовем это «значением СТОП» для дальнейшего обсуждения.

Однако теперь нам нужно принять во внимание ошибку в осцилляторе. частота. Из таблицы данных устройства мы видим, что если SLG46620V работает при напряжении питания 3,3 В допуск по частоте RC-цепочки 2 МГц осциллятор при 25 ° C составляет -1,74% / + 1,55%.

Вместо добавления внешнего кварцевого генератора мы показываем, как мы можем ввести процедуру калибровки, чтобы компенсировать это изменение в фактическая реализация.

В качестве первого шага к достижению этого мы проектируем вещи с предполагаемым OSC. частота, которая находится в верхней части диапазона (или немного выше, чтобы учитывать незначительные колебания температуры). Другими словами, мы проектируем вещи таким образом, чтобы если погрешность частоты OSC составляла + 2%, то значение STOP будет 128, что является средней точкой возможного диапазона 0–255 значения STOP. ценить. Зная, что ошибка OSC на самом деле меньше 2%, что это означает, что фактическое значение STOP будет (немного) меньше 128.В Следующий шаг — установить триммер снаружи GreenPAK, который можно настроить. чтобы «подтолкнуть» фактическое значение STOP к 128, когда известно, что входная частота быть ровно 50 Гц.

Это дало бы нам практическую процедуру калибровки, которую можно было бы использовать в поле.

Давайте теперь определим числа и вычислим значение STOP:

Предполагаемая частота OSC RC = 2040 кГц / 8 = 255 кГц

Один тактовый цикл RC = 3.92us

Значение СТОП через 10 мс = 246.

Задержка, вызванная DLY8 = 118 циклов

Новое значение STOP = 246–118 = 128 (1)

, что и нужно.

Когда фактическая частота OSC меньше 2040 кГц, значение STOP будет несколько меньше 128. Как теперь «подтолкнуть» значение STOP с помощью внешний триммер?

Рис. 4. Дизайн GreenPAK — Матрица 0

Введите АЦП (рисунок 4).АЦП принимает аналоговое напряжение с контакта 8 и генерирует цифровое значение, обозначенное CAL, которое используется FSM1 в качестве счетчика данные. Когда входное напряжение на выводе 8 равно нулю, значение CAL равно нулю. Как мы при увеличении напряжения значение CAL увеличивается. Поскольку FSM1 начинает отсчет с значение CAL, а не ноль, когда он получает сигнал SET, STOP значение также увеличивается. Теперь у нас есть следующая процедура для поля калибровка, когда известно, что входной сигнал равен 50.00 Гц: контакт 8 напряжение медленно увеличивается от нуля до значения STOP, равного 128. При эта точка, DCMP2, на вход которого подается постоянное опорное значение 128, генерируемый FSM0, выводит на свой выход эквалайзера сигнал, который загорается Светодиод на контакте 17, указывающий, что устройство откалибровано.

Калибровочное входное напряжение для контакта 8 может быть удобно сгенерировано использование микроэлемента VREF для вывода опорного напряжения 1 В на вывод 19 и с помощью триммера, как показано на рисунке 1.

(Здесь есть небольшая тонкость — обратите внимание, что после полевой калибровки СТОП значение 128 больше не находится в точном центре диапазона счета, который сейчас меньше 255; однако это не вызывает серьезных проблем, поскольку Ожидается, что значение FSM1 CAL будет относительно небольшим.)

Теперь наступает относительно простая часть: решить, какие справочные значения для DCMP0 / 1 должно быть. Из расчетов в (1) видно, что a 0.1% погрешность в сети частота составляет 2,5 погрешности в значении СТОП. Для этого приложения обратите внимание, мы выбрали выбираемые уровни чувствительности 0,4% и 2%. 0,4% ошибка равна 10 циклам RC, а ошибка 2% равна 50 циклам RC. Соответственно, нижний и верхний пределы для DCMP могут быть установлены на 128 +/- 10 или 128 +/- 50 в зависимости от желаемого уровня чувствительности. Уровень чувствительности выбирается с помощью входа LOW / HIGH на контакте 20, который питает входы MTRX SEL из двух DCMP, которые выбирают из регистра 0-3, в который соответствующий границы запрограммированы.

По большей части дизайн можно протестировать с помощью эмуляции.

Генератор сигнала эмуляции имеет разрешение около 1%, поэтому он можно проверить основную правильность конструкции с чувствительностью не более 1%. Протестировать макетный блок в сети сложно. вход из-за паразитного шума на входах ACMP, который вызывает ложные чтения. Автор протестировал эту конструкцию в режиме эмуляции, где ввод калибровки на вывод 8 был через эмуляцию, а ввод сигнала на вывод 12 был от генератора прямоугольных импульсов Tektronix SG502, установленного на 50 Гц.Время периоды проверялись с помощью счетчика Tektronix DC503A, считывающего время период с разрешением 0,001 мс.

Эмулируемый блок достиг калибровки при напряжении на выводе 8 около 440 мВ, что соответствует значению CAL около 28, после чего конструкция корректно работал как на низкой, так и на высокой чувствительности.

В этом руководстве по применению описана простая, но полезная конструкция сетевого частотный монитор.Дизайн можно использовать для простых предупреждений или данных. целей сбора или может быть частью более продуманного цикла обратной связи или схемы переключения / отключения, скажем, в конструкции инвертора. В реальном реализации, необходимо позаботиться о том, чтобы разметить схему и обеспечить адекватное экранирование, чтобы не было шума или гула на входе ACMP, который может вызвать ложное срабатывание и повлиять на надежность устройства.

Измерение точности частоты сети переменного тока, 60 Гц

LeapSecond.com > Музей> Время Источники> 60 Гц Частота сети

11 марта 2004 г.

Введение

Известно, что частота линии электропередачи 60 Гц относительно стабильна. В интегрированная частота, или хронометрический аспект частоты, также весьма точный. Вот почему настенные электрические часы переменного тока показывают исключительно хорошее время.

Но насколько точна частота сети? Это 60 Гц или 60 000 Гц или даже 60 000 000 Гц? Ответ зависит от того, насколько близко вы смотрите; в течение какого времени вы в среднем. Я не знаю ни одного электрического прибора, который заботился бы о том, составляет ли частота 59 Гц или 60 Гц или 61 Гц. За исключением настенных часов, возможно, даже на 50 Гц. или выше 70 Гц — это нормально.

Для настенных часов главное, насколько точный , средняя частота ? Это настенные часы с точностью до 5 секунд в день? неделя? месяц? В электроэнергетике стандарты для всего этого, я уверен, но давайте посмотрим, как стабильная частота сети действительно есть.

Эксперимент

Нетрудно разработать схему, которая отмечает нулевые пересечения Форма волны переменного тока 60 Гц. А также не сложно периодически измерять фазу относительно известного стандарта времени, такого как сигнал 1 PPS от OCXO, или приемника GPS, или цезиевых часов.

Для этого эксперимента я использовал TrueTime TFDM (отклонение времени / частоты Meter) на GPS-приемнике XL. Выходные данные регистрировались каждую секунду. Образец файла журнала показано ниже.Столбцы — мгновенная частота, мгновенное изменение фазы, чистый выигрыш / потеря фазы с момента включения, время работы от сети, минута, секунда и час, минута, секунда по всемирному координированному времени.

 59,994 -0,006 -00,848 04 09 04,152 230 04 09 05
59,992 -0,008 -00,857 04 10 04,143 230 04 10 05
60.002 +0.002 -00.861 04 11 04.139 230 04 11 05 

Данные собирались за несколько месяцев. Периодические сбои ПК или повторное подключение кабеля вызвали пробелы в данных.Перебой в электроснабжении во время Рождества привел к перебоям в непрерывном фазовое отслеживание. Но в остальном это хороший набор данных; достаточно, чтобы нарисовать много выводы.

Месяц стабильности

Ниже приведены данные за месяц с 2 января 2004 г. (MJD 53006) по 6 февраля. 2004 г. (MJD 53042).

Вот график отклонения Аллана с использованием 1-минутных выборок.

2 месяца пробега

Частота дискретизации 1 секунда снималась каждые 10 минут. Вот сюжет:

1 год пробега

// задача //

TMSi — Помехи в сети

Предположим, что корпус полностью плавает и что емкостная связь с сетью и землей одинакова. В этом случае потенциал тела будет 110 В относительно земли. Это причина того, что усилители TMSi всегда используют плавающую систему измерения, что означает, что ноль источника питания измерительной системы плавающий при тех же 110 В. Если бы была (даже умеренная) разница между нулем источника питания и потенциала человеческого тела, усилитель выйдет за пределы диапазона и, следовательно, не сможет больше усиливать сигнал.По этой причине ноль источника питания подключен к человеческому телу (через так называемый вход заземления пациента), так что в большинстве случаев сигналы будут в пределах допустимого диапазона.

В этом случае потенциал тела будет лишь незначительно отличаться от нулевого потенциала источника питания усилителя, как по отношению к заземлению. Эта небольшая разница называется «синфазным» сигналом и находится в диапазоне 0–100 мВ, а частота, конечно же, будет составлять 50 или 60 Гц. Общий режим означает, что этот сигнал присутствует на всех электродах и определяется как среднее значение всех электродных сигналов.

Сетевая интерференционная часть синфазного потенциала вызвана током утечки между корпусом и нулем усилителя, амплитуда которого зависит от самого тока утечки и импеданса электрода, через который протекает ток утечки.

Однако сетевые помехи иногда вообще не являются синфазным сигналом. Кабели между электродом и входом усилителя также имеют емкостную связь с сетью. Если соединение не является одинаковым для всех кабелей, ток помех будет течь между кабелями от одного электрода к другому, вызывая дифференциальные искажения сетевых помех.Это означает, что сетевые помехи всегда будут сочетанием нескольких искажений, и для их устранения необходимо использовать разные решения. На рисунке ниже показан пример шума 50 Гц.

TMSi использует активное экранирование, чтобы минимизировать помехи от сети. Каждый отдельный провод экранирован самим сигналом с помощью небольшого коаксиального кабеля. Это решает две проблемы: сетевые помехи не могут достичь сердечника кабеля, а это означает, что в кабеле отсутствует емкостная связь с сетью.Вторая проблема, которая будет решена, — артефакт движения кабеля. Подробнее об артефактах движения кабеля здесь.