Максимальное напряжение в сети: Максимальное напряжение для бытовой техники – Электрика и освещение

Как настроить реле напряжения | Электрик

Реле напряжения предназначено для отключения бытовой нагрузки при недопустимых колебаниях напряжения в сети с автоматическим повторным включением после восстановления параметров сети.
В нормальном режиме реле напряжения пропускает через себя весь ток нагрузки, и заодно служит цифровым индикатором уровня напряжения а в некоторых моделях и потребляемого тока.

Согласитесь, это очень удобно, поэтому рекомендуется к установке в каждом домашнем электрощите ввиду того что электрическая сеть подаваемая в дом или квартиру может быть непредсказуемая по своим параметрам.

Простой пример – обрив или отгорания нуля в этажном электрощите что неприкословно приведет к сдвигу фаз где напряжение в розетках квартиры “пойдет в разнос” и может составить даже 400 вольт! Естественно все незащищенные электроприборы которые будут подключены к сети в это время выйдут из строя.

Кроме всего прочего по разным причинам в сети могут появится импульсные “скачки” высокого напряжения или же напряжения может “просесть” до критически опасных низких уровней напряжения при которых домашние электроприборы могут также выйти из строя.

Во всех подобных случаях для защиты домашнего оборудования можно применять реле напряжения. Но все же несмотря на такие полезные его свойства пропускать в розетки только оптимальное напряжение, если в вашей электросети бывают частые понижения напряжения, например в сельской местности где еще старое оборудования местних электростанций, стоит обратить внимание на стабилизатор напряжения.

Несмотря на большое изобилие производителей выпускающих реле напряжения разных моделей у всех моделей принцип работы одинаков и зачастую подключить его не составит проблем.
О выборе, параметрах и правильных схемах подключения реле напряжения можно почитать здесь.

Электрическая схема подключения есть и в инструкции и на самом приборе.

После установки реле напряжения в электрощит наступает момент когда его нужно правильно настроить для надежной и безопасной работы домашней электротехники, особенно холодильников, кондиционеров и другой морозильной, компрессорной и не только, техники. .

В реле напряжения можно настраивать напряжения сработки (повышенное и пониженное), а также время повторного включения после восстановления заданных параметров напряжения.
В большинства реле, параметры такие:
Нижний предел 120-200 вольт
Верхний предел 210-270 вольт
Время (повторного) включения нагрузки 5-300 (600) секунд
Максимальный ток нагрузки 40 ампер
Кроме того очень важные и стоит обратить внимание на параметры аварийного отключения (сработки) реле напряжения, качественные модели срабатывают за 0.04 секунды для верхнего предела и 0.06 для нижнего.

По стандарту напряжение в сети может отличаться от номинала не более чем на 10%

, а это 198 — 242 вольт и стоит заметить что большинство электрооборудования росчитаны на нормальную работу в таких пределах. В технической документации к каждому электроприбору (оборудованию), как правило указывается и напряжение питания и процент отклонений от номинала. Правда, сейчас введён новый стандарт номинала — 230 вольт, а  это значит, что пределы должны быть от 207 до 253 В.

Но на практике если напряжение сети у вас составляет 190-220 Вольт, то верхний предел лучше всего установить на 245 вольт, а  нижний предел на 180 В. Но если же напряжение сети 230-245, верхнее лучше установить на уровне 255 вольт, а нижнее 190 В.
Если к данной линии подключены холодильники, кондиционеры или другие приборы с пусковыми рабочими свойствами время восстановления рекомендуется выставлять максимальное 300 сек. Такая выдержка времени подключения отсрочит включение бытовых приборов, и они останутся невредимыми и работоспособными.
Если же такая задержка включения вам не по душе, можно применить два варианта, сделать отдельную линию и отдельное реле напряжения для холодильно-компрессорных устройств и с соответствующей задержкой только для того реле в 300-500 секунд, а на реле всех остальных линий дома настроить 5 секунд включения, или второй вариант – настроить реле напряжения (если оно одно и на весь дом) минимум на 150 секунд, но не меньше.
Если скачки “верхнего напряжения” будут очень частыми, то стоит попробовать увеличить верхний предел на 5 Вольт, а если вниз—то уменьшить. Но не устанавливать более 260 вольт, лучше в таких случаях применять квартирный стабилизатор напряжения.

Вносить параметри напряжений нужно согласно инструкции к конкретному реле напряжения, рассмотрим пример настройки реле напряжения (и тока) фирмы DigiTOP.

Настройка реле напряжения

Чтоб установить (изменить) верхний предел отключения по напряжению – жмем и удерживаем более 5 секунд верхнюю клавишу (стрелка вверх). В правом нижнем углу индикатора обязана появится точка и уровень начнет поочередно изменятся с шагом 1 В. Стрелками «вверх» и «вниз» (верхняя и центральная кнопки) устанавливаем нужное нам значение и отпускаем элементы управления. Через 10 сек происходит автоматический выход из меню, параметры остаются в энергонезависимой памяти до их последующей корректировки. Кроме того происходит настройка нижнего значения, лишь начинаем со стрелки «вниз». В случае если нажать и удерживать две стрелки, мы перейдем в настройку времени задержки на включение с шагом 5 сек. При краткосрочном нажатии на одну либо несколько стрелок, мы увидим параметр, который установлен в памяти прибора.

В некоторых моделях еще есть кнопка “і” . Прибор  запоминает  значение  напряжения, вызвавшего последнее  срабатывание. На  дисплей  это  значение  можно вывести нажатием этой кнопки.

Настройка защиты по току в реле типу VA-63(32) делается при помощи нижней кнопки в виде символа «пуск». При ее единоразовом нажатии мы увидим на нижнем табло символ «ON» либо «OFF». Удерживая клавишу, переходим в режим настройки и стрелками устанавливаем подходящий вариант. По умолчанию, с завода, контроль тока включен.

При необходимости в некоторых реле напряжения можно произвести калибровку показаний вольтметра и амперметра.
Внимание! Эта операция есть сервисной и обязана производится специалистом, с надлежащими познаниями и устройствами замера напряжения, и исключительно в тех случаях когда часто имеются отличия характеристик питания наружной электросети (отклонение частотных характеристик, искаженная синусоида) что приводит к неверному измерению устройством (“реле”) настоящего напряжения.

Для исполнения калибровки вольтметра нужно, при отключенном питании, зажать две стрелки (кнопки) устройства и после чего подать входное напряжение. В режиме калибровки, используя внешний цифровой либо стрелочный вольтметр, стрелками на защите подстраиваем показания на верхнем индикаторе под значение нужного нам эталонного устройства. После чего выключаем питание. Конфигурации сберегаются в энергонезависимой памяти.
По мере надобности, переходим к амперметру. Вход в режим его калибровки производится параллельным нажатием средней и нижней кнопки при выключенном питании и его следующем подключении при удержании кнопок. Подстройка в верхнюю сторону либо наоборот вниз на основании показаний эталонного амперметра исполняется нажатием и удержанием стрелок вверх-вниз.
Обратите внимание! Подстройка показаний случается еще медленнее, нежели в первом варианте с вольтметром.

220 или 230? По новым стандартам 230 вольт « Все возможно!

На вопрос «Какое напряжение должно быть в сети 220В или 230В?» постараемся получить ответ.

Простой ответ: «В сети должно быть 220В». Но так ли это? Европейский стандарт напряжения 230 Вольт. Везде мы встречаем надписи “220 вольт” и на приборах и на наклейках на щитках. Однако это не совсем верный ответ. Сейчас напряжение по стандартам «230 вольт» для однофазных и «400 вольт» для трехфазных сетей.

Изменение стандартного значения напряжения было проведено для получения полного соответствия европейским стандартам качества электроэнергии. Из всех бывших республик СССР к стандарту «230В» перешли Россия, Украина, страны Балтии.
Электрическое оборудование, выпускаемое как в России так и в Украине должно нормально работать как при напряжении 220В, так и при напряжении 230В. Для приборов, как правило, закладывается диапазон по напряжению от -15 % до +10 % от номинального.

В российском ГОСТ 30804.4.30-2013 есть упоминание о необходимости проведения измерений при стандартном напряжении 230В. В Украине новый стандарт был принят 20 мая 2014 — международный европейский стандарт организации “CENELEC” – “EN 50160:2010”. Этот стандарт вступил в силу 1 октября 2014 под названием “ДСТУ ЕN 50160:2014” – “Характеристики напряжения в системах электроснабжения общего назначения». В этом стандарте напряжения 400/230 В ± 10% официально гармонизированы со стандартами ЕС.
Таким образом нормальное напряжение в сети наших домов и квартир должно быть в пределах от 198 до 253 вольт. Если же напряжение не соответствует приведенным выше, то резонно обратиться к поставщику с претензиями. Правда, это далеко не всегда возымеет хоть какие-то ответные действия.
В любом случае это нужно знать.
Значения колебания напряжения имеют те же самые нормы, что и отклонение напряжения с единственным отличием: длительность процесса менее одной минуты.
Нормально допустимые колебания напряжения. Нормально допустимым колебанием напряжения считается диапазон в 5 %, то есть: +/-5 % (от 209 В до 231 В).
Предельно допустимые колебания напряжения. Предельно допустимым колебанием напряжения считается диапазон в 10 %, то есть: +/-10 % (от 198 В до 242 В).
Если качество сетевого напряжения не соответствует нормальным и изменить ситуация никак не удается, то имеет смысл купить и установить две вещи, первый — это реле напряжения (или другими словами «отсекатель» ценой 400-600грн) при выходе напряжения за заданные пределы реле просто отключает всю нагрузку и подключит ее только после восстановления нормального напряжения, а второй — это стабилизатор напряжения, который сгладит и выровняет напряжение до нужных параметров, цена их зависит от мощности, технологии и скорости работы и начинается от 800грн.

2700 – инверторный стабилизатор напряжения сети 220В. Мощность 2,7кВт, 60-300В, от производителя, Новосибирск.

Паспорт на стабилизатор АБСОЛЮТ-2700 Инструкция по программированию стабилизатора АБСОЛЮТ-2700 Компания «А-электроника» дополняет линейку инверторных стабилизаторов моделью повышенной мощности «Абсолют-2700». г. Новосибирск 14 декабря 2019 года Инновационная компания “A-electronica” Инновационная компания «А-электроника» изобрела технологию инверторного стабилизатора в 2013 году. За эти 6 лет компания получила огромный опыт производства и эксплуатации этого оборудования, и с его учетом выпускает новую модель «Абсолют-2700» в более массовом сегменте стабилизаторов повышенной мощности. Стабилизатор имеет мощность 2700Вт и ультраширокий диапазон входных напряжений от 60 до 300 вольт. В отличие от устаревших трансформаторных стабилизаторов, «Абсолют-2700» защищает подключенные электроприборы от: – пониженного (до 60В) и повышенного(до 300В) напряжения сети. -быстрых бросков напряжения. Броски не пропускаются на выход. – кратковременного пропадания напряжения сети. -“слабых” сетей. Устраняет эффект “проседания” напряжения при подключении мощных нагрузок. Инверторный стабилизатор «Абсолют-2700» имеет следующие преимущества: – мгновенная реакция. – защита от КЗ и перегрузки в подключенных после стабилизатора электроприборах и проводке. – простота установки вследствие компактных размеров и небольшой массы. Стабилизатор имеет зеркальный металлический корпус из нержавеющей стали. Для оперативного подключения потребителей на передней поверхности корпуса имеется розетка. «Абсолют-2700» оборудован информативным цветным графическим дисплеем, отображающим все параметры работы стабилизатора. Для настройки под конкретное применение присутствуют программируемые настройки: выходного напряжения, задержки включения, порогов напряжения сети. ( При копировании любой части нашего первоисточника активная ссылка на сайт www.a-electronica.ru обязательна! ) АБСОЛЮТ-2700 инверторный стабилизатор напряжения для сети 220В. Время регулирования равно нулю. Краткие технические характеристики: Входное напряжение сети 60-300В Максимальный входной ток 13,5А Коэффициент мощности по входу сети 0,98 Мощность долговременная 2700Вт Коэффициент гармонических искажений выходного напряжения менее 3% Время регулирования 0 сек Размеры корпуса 250*157*130мм Масса 2кг Подробные: Основные технические характеристики Параметр мин. ном. макс. Максимальный входной ток, А – – 13,5 Максимальное напряжение сети, В, RMS – – 320 Максимальное рабочее напряжение сети, В, RMS – – 300 Время регулирования, сек – – 0 КПД, % – 97 - Рабочая температура, град.С -40 – +40 Размеры, мм – 250*157*130мм - Масса, кг – – 2 Нейтральный провод общий для входа и выхода – применена схема с проходной нейтралью Параметры для выхода стабилизатора Параметр мин. ном. макс. *Выходное напряжение, В, RMS 10 – 240 Допуск на выходное напряжение, % – – 5 Коэффициент гармонических искажений, % – – 3 Долговременная активная мощность, Вт – – 2700 Полная мощность реактивной нагрузки, ВА – – 3000 Коэффициент мощности нагрузки допустимый, PF 0 – 1 Допустимый косинус фазового угла нагрузки, cosf 0 – 1 Стабильность выходного напряжения, % 0 – 1 *Выходное напряжение настраивается с помощью системы программирования Рис. №1. График зависимости максимальной мощности от входного напряжения Параметры для входа сети Параметр мин. ном. макс. *Порог отключения по понижению напряжения сети, В, RMS 60 – 200 *Порог отключения по превышению напряжения сети, В, RMS 230 – 300 Коэффициент мощности – 0,98 - Мощность холостого хода, Вт – 12 - *Параметры настраиваются с помощью системы программирования Рис. №2. График зависимости максимального входного тока от входного напряжения Имеется стандартный набор защит: Защита от КЗ выхода + Защита выхода от перегрузки + Защита от перегрева + Автоматический выключатель на входе + Ограничение входного пускового тока + Для охлаждения стабилизатора применены вентиляторы с автоматической регулировкой скорости в зависимости от температуры внутренних элементов. Розничные магазины продающие наши устройства есть в городах: Новосибирск, Москва, Санкт-Петербург, Киев, Краснодар, Ростов-на-Дону, Воронеж, Казань, Махачкала, Пенза, Тольятти, Анапа.

Наши приборы работают за вас!

Испытательная лаборатория
Волгоградского регионального фонда содействия санитарно-эпидемиологическому благополучию населения.
400087, г. Волгоград, ул. Новороссийская, 14б
Аттестат аккредитации: ГСЭН.RU.ЦОА.045.702 от 07.07.2010г.

Влияние измерения напряжения в сети на результаты измерения искусственной освещенности.

Шевченко А.А., Тужилин Д.Ю.

 

В работе лабораторий, занимающихся измерениями физических факторов и гигиенической оценкой условий труда, значительную часть времени занимает измерение и последующая гигиеническая оценка системы освещения. Измерения искусственной освещенности проводятся на всех рабочих местах и зонах, помещениях общественных зданий и др. Основной стандарт, регламентирующий проведение измерения освещенности — ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности». При измерении освещенности от искусственных источников освещения, одним из условий является контроль уровня напряжения на контрольных щитках распределительных сетей освещения. При этом, фиксируются показания в начале и по окончанию измерений, если полученные результаты имеют разницу более 5%, рассчитывается коэффициент для уточнения «фактического» значения освещенности, с учетом типа применяемой лампы.

Еф = E*Uном/(Uном-К(Uном-Uср),

где Е — минимальная, средняя или цилиндрическая освещенность, лк;
Uном — номинальное напряжение в сети, В;
К — коэффициент для различных типов ламп;
Uср — среднее значение напряжения, определяемое по формуле:

Uср=(U1+U2)/2 ,

где U1 – напряжение сети в начале измерения, В;
U2 — напряжение сети в конце измерения, В.

В соответствии с ГОСТ 29322-92 «Стандартные напряжения», в Российской Федерации, номинальное напряжение для трехфазных трехпроводных или четырехпроводных сетей составляет – 230 В, однофазных трехпроводных сетей — 240 В. В точке питания потребителя допускается отклонение 10% от номинального напряжения, таким образом для однофазных сетей нормальный режим работы составляет от 216 до 264 вольт, а для трехфазных сетей от 207 до 253 вольт. В то же время, ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности», требует ввести коэффициент при отклонении от номинального напряжения в 5%.

	Однофазное напряжение			Трёхфазное напряжение
	минимальное	номинальное	максимальное	минимальное	номинальное	максимальное
ГОСТ 29322-92 «Стандартные напряжения»	216	240	264	207	230	253
ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности»	228		252	219		242

Таким образом, ГОСТ 24940-96, предъявляет гораздо более высокие требования к напряжению в сети, в то время как ГОСТ 29322-92 позволяет неопределенно долго обеспечивать потребителей более низким/высоким напряжением.
Если брать существующие офисные и торговые здания, которые во многих городах строятся как можно ближе к центральным районам города, а значит изначально, подключаются к энергодефицитным мощностям распределительных сетей, номинальное напряжение в таких сетях будет приближаться к нижней отметке 10% интервала ГОСТ 29322-92 как при однофазном, так и при трехфазном питании. Современные офисные помещения, как правило, оснащены техникой со значительным энергопотреблением: компьютеры, принтеры и копировальные аппараты, серверы, климатическое оборудование. Учет электроэнергии производится по каждой группе помещений отдельно, поэтому довольно точно можно измерить уровень напряжения на распределительных щитках. Как показывает практика, в современных электросетях, уровень напряжения уже находиться в диапазоне от 5 до 10% от номинального, что соответствует ГОСТ 29322-92 «Стандартные напряжения», но требует ввести коэффициент для пересчета уровня освещенности. По опыту наблюдения за динамикой напряжения в сети одного офисного центра, перед началом рабочего дня напряжение составляет 220-219 вольт, и в течении получаса падает до 210-207 вольт и остается стабильным вплоть до окончания рабочего дня, когда снимается основная нагрузка.
Подавляющее большинство офисных помещений оснащено светильниками с люминесцентными лампами с применением ПРА или ЭмПРА, не корректирующих вольт-амперную характеристику тока ламп при падения питающего напряжения. Таким образом, с учетом современных реалий, введение повышающего коэффициента для измеренного уровня освещенности, автоматически «улучшает» полученные результаты, что приводит к искажению действительности.

Пример корректировки освещенности по номинальному напряжению в сети:
Измерения проводились в темное время суток, только от источников общего освещения, в горизонтальной плоскости, на высоте 0,8 метра от поверхности пола, в соответствии с условной сеткой раздела помещения.

№ п/п	Плоскость и уровень измерения	Система освещения (комбинированная, бщая)	Вид (люминисцентная,накаливания) тип, марка	Уровень освещенности, (лк)
				Измеренный (лк)	С учетом поправочного коэффициента	Норматив (лк)
1	2	3	4	5	6	7
Помещение офиса
1	0,8	общ	люм	212	235	300
2	0,8	общ	люм	218	242	300
3	0,8	общ	люм	209	232	300
4	0,8	общ	люм	297	330	300
5	0,8	общ	люм	201	223	300
6	0,8	общ	люм	141	157	300
7	0,8	общ	люм	210	233	300
8	0,8	общ	люм	361	401	300
9	0,8	общ	люм	280	311	300
10	0,8	общ	люм	365	405	300
11	0,8	общ	люм	431	478	300
12	0,8	общ	люм	387	430	300
13	0,8	общ	люм	372	413	300
14	0,8	общ	люм	218	242	300
15	0,8	общ	люм	193	214	300
16	0,8	общ	люм	324	360	300
17	0,8	общ	люм	370	411	300
18	0,8	общ	люм	387	430	300
19	0,8	общ	люм	382	424	300
20	0,8	общ	люм	361	401	300
21	0,8	общ	люм	221	245	300
22	0,8	общ	люм	198	220	300
23	0,8	общ	люм	344	382	300
24	0,8	общ	люм	375	416	300
25	0,8	общ	люм	412	457	300
26	0,8	общ	люм	403	447	300
27	0,8	общ	люм	419	465	300
28	0,8	общ	люм	213	236	300
29	0,8	общ	люм	201	223	300
30	0,8	общ	люм	278	309	300
31	0,8	общ	люм	288	320	300
32	0,8	общ	люм	299	332	300
33	0,8	общ	люм	195	216	300
34	0,8	общ	люм	355	294	300
35	0,8	общ	люм	364	404	300
36	0,8	общ	люм	364	404	300
37	0,8	общ	люм	117	130	300
38	0,8	общ	люм	197	219	300
39	0,8	общ	люм	211	234	300
40	0,8	общ	люм	178	198	300
Средняя освещенность				289	321	300

Дополнительные данные:
Напряжение сети: U1=207 в начале измерений, U2=207 в конце измерений.

Номинальное напряжение 230 В.
Разница показаний от номинального напряжения сети составляет более 5%

Попроавочный коэффициент равен

К= 1. по ГОСТу для люминесцентных ламп.

Поправочный коэффициент 1,11

Таким образом, применение поправочного коэффициента в некоторых случаях, может искажать реальное состояние условий труда по фактору световая среда.

Предложения по применению корректирующего коэффициента.
1.Перед началом измерений, необходимо узнать тип питающей сети здания, а не этажа: однофазная или трехфазная. Как вариант, здание запитываеться трехфазным током, с номинальным напряжением 230В, но каждый этаж питается одной фазой, следовательно и номинальное напряжение на каждом этаже надо принимать как 230 В. Если электропитание здания производиться однофазным током, то номинальное напряжение принимается как 240В.
2.Определить наличие крупных энергопотребителей, которые могут работать циклично и действительно вызывать колебания в сети.
3.Желательно провести динамическое наблюдение за напряжением в сети в течении одного или нескольких дней.
4.Определить тип пускорегулирующих устройств в светильниках. ЭПРА не чувствительны к колебаниям напряжения в сети и корректировка по напряжению не требуется.
5. Если здание изначально имеет заниженное напряжение в сети, которое больше 5%, но меньше допустимых по ГОСТ 29322-92 «Стандартные напряжения» 10% и остается стабильным на протяжении всего рабочего дня, пересчет освещенности по току не производить.

Перечень используемого оборудования:

Наименование средств измерения	Номер	Свидетельство о проверке		Проверено до	Погрешность средств измерений
		Номер	Дата
ТКА-ПКМ модель 02 Люксметр – Яркомер	026033	Клеймо государственного поверителя	22. 04.2010г.	22.04.2011г.	10%
ТКА-ПКМ модель 08 Люксметр – Пульсметр	081987	Клеймо государственного поверителя	06.11.2009г.	06.11.2010г.	10%
Люксметр-яркомер-пульсметр «Эколайт», с фотоголовкой ФГ-01	00032-10	ФГУ РОСТЕСТ-МОСКВА №448/288960	14. 05.2010г.	14.05.2011г.	10%
Мультиметр цифровой APPA 62Т	9740063	Метрологическая служба ЗАО «ПРИСТ» №09536 Аттестат аккредитации метрологической службы на право поверки средств измерений №1344 от 17 августа 2007г.	12.05.2010г.	12.05.2011г.

На какую электрическую сеть мы можем рассчитывать.

Проблема качества электроэнергии

Электрические приборы становятся многофункциональнее, точнее, чувствительнее. Чувствительнее они становятся не только к входным сигналам, но и к качеству питающей сети. А усложнение аппаратуры и увеличение ее количества ухудшает качество сети.

Самым неприхотливым прибором, наверное, является нагреватель (электроплитка). Он может работать и при пониженном напряжении (отдавая меньше мощности), при бросках, провалах и любых помехах. Хотя и он при длительном повышенном напряжении выйдет из строя.

Холодильник — капризнее. Он может сгореть и при пониженном напряжении (если мотору не хватит напряжения, чтобы запуститься).

Радиоприемнику и телевизору может «не понравиться» не только повышенное или пониженное напряжение сети, но и наличие в ней помех. Эти устройства могут их показывать, воспроизводя помехи поверх полезного изображения и звука.

А устройства, имеющие сложные блоки управления, при наличии в сети помех могут сбиваться или вообще откажутся работать.

Поэтому стандартом определены требования, предъявляемые к качеству электроэнергии: ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». И вся аппаратура должна быть приспособлена к этим параметрам.

Отклонение напряжения

По ГОСТ 21128-83 отклонение напряжения характеризуется показателем, для которого установлено следующее: нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения ?U_p на выводах приемников электрической энергии равны соответственно ±5% и ±10% от номинального напряжения электрической сети.

Ни один из потребителей электроэнергии такого отклонения не заметит, за исключением трехфазных сетей, где автоматика может отслеживать разбаланс по фазам.

При поставке электроэнергии этот параметр качества очень часто (чаще всех других) не соответствует ни нормально допустимым, ни предельно допустимым значениям. Привести в норму этот параметр может любой стабилизатор (в пределах, отраженных в его характеристиках), если сопротивление подводящей линии достаточно мало. Но, естественно, ни один стабилизатор не поднимет напряжение с 0 В.

В паспорте на стабилизатор указывают:

• рабочий диапазон входных напряжений, в котором они поддерживают выходное напряжение с заданной точностью;
• предельный диапазон входных напряжений, при выходе из которого стабилизатор отключает нагрузку (или отключается полностью), так как стабилизация напряжения уже не производится.

Колебания напряжения

Колебания напряжения более опасны, чем отклонение напряжения, так как проявляются в виде таких же отклонений напряжения, но повторяющихся — через промежутки времени от 60 мс до 10 мин.

Виновником этих отклонений может быть не поставщик электроэнергии, а другие потребители, подключенные к этой линии, или плохое качество самой линии. Можно отметить, что с отклонениями, проявляющимися с большими промежутками времени (более 40–80 мс), стабилизатор справляется успешно. Период переменного напряжения в сети равен 20 мс. Поэтому стабилизатору нужно, по крайней мере, 20 мс, чтобы измерить напряжение, и какое-то время, чтобы его скорректировать.

Колебания напряжения характеризуются следующими показателями:

• размахом изменения напряжения;
• дозой фликера.

По ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» допускается размах изменения напряжения не более 10% от номинального, если число этих колебаний не более одного за 10 мин. Эта величина снижается до 0,4%, если частота возрастает до 1000 колебаний в минуту. А для потребителей электрической энергии, располагающих лампами накаливания, в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение, этот показатель уменьшается еще в 1,5 раза. Выполнить такие требования обычному стабилизатору не под силу. Из этого положения есть два выхода. Во-первых, поставить стабилизатор с двойным преобразованием и получить такое качество электроэнергии, какое необходимо.

Есть и более дешевый вариант: использовать «энергосберегающие» лампы, если надо устранить явление фликера. У этих ламп есть встроенный преобразователь. Поэтому мерцание значительно снижается ( но при больших колебаниях мерцание полностью не устраняется).

Такие колебания напряжения не нарушат нормальный режим работы бытовой и промышленной аппаратуры. Но человек, находящийся в помещении, освещаемом лампами, питающимися от такой сети, может чувствовать себя некомфортно. В связи с этим в ГОСТ 13109-97 введен термин для оценки субъективного восприятия человеком колебаний светового потока искусственных источников освещения, вызванных колебаниями напряжения в электрической сети, питающей эти источники, — «фликер».

Колебания напряжения на источнике света приводят к изменению его яркости, что воспринимается как мерцание. Длительное мерцание света вызывает утомляемость.

Поэтому в ГОСТе 13109-97 введены еще два показателя качества электроэнергии:

• Доза фликера — мера восприимчивости человека к воздействию фликера за установленный промежуток времени.
• Время восприятия фликера — минимальное время для субъективного восприятия человеком фликера, вызванного колебаниями напряжения определенной формы.

Отклонение частоты

Нормально допустимое и предельно допустимое значения отклонения частоты равны ±0,2 и ±0,4 Гц соответственно (ГОСТ 13109-97).

Отклонение частоты (мы не рассматриваем локальное производство электроэнергии от дизель-электрических агрегатов, а только от единой энергетической системы России) поддерживается точнее предельных значений. Это самый стабильный параметр. Если же его надо исправить, то в этом помогут только устройства с двойным преобразованием. Они могут питаться очень «плохой» сетью, как правило, выпрямляют ее и затем генерируют выходное напряжение нужной частоты (и формы).

Провал напряжения

Провал напряжения определен ГОСТом 13109-97 как внезапное понижение напряжения в точке электрической сети ниже 0,9U_ном, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от 10 до нескольких десятков миллисекунд.

Предельно допустимое значение длительности провала напряжения в электрических сетях напряжением до 20 кВ включительно равно 30 с (рис. 1).

Временное перенапряжение

Временное перенапряжение — повышение напряжения в точке электрической сети выше 1,1U_ном продолжительностью более 10 мс, возникающее в системах электроснабжения при коммутациях или коротких замыканиях.

Значения коэффициента временного перенапряжения в точках присоединения электрической сети общего назначения в зависимости от длительности временных перенапряжений не превышают значений, указанных в таблице 1.

Таблица 1. Значения коэффициентов временного перенапряжения в зависимости от его длительности

В среднем за год в точке присоединения возможно около 30 временных перенапряжений.

При обрыве нулевого проводника в трехфазных электрических сетях напряжением до 1 кВ, работающих с глухо заземленной нейтралью, возникают временные перенапряжения между фазой и «землей». Уровень таких перенапряжений при значительной несимметрии фазных нагрузок может достигать значений междуфазного напряжения. А длительность — нескольких часов (рис. 1).

Провал напряжения и временное перенапряжение — это два противоположных отклонения. Провал напряжения и временное перенапряжение — явления кратковременные и поставщику электроэнергии не подконтрольные, так как возникают при включении и выключении нагрузок, находящихся на этой же линии (фазе).

Такие отклонения стабилизатор может исправить. Провал напряжения встречается чаще и в большей или меньшей степени возникает при любом включении электродвигателя и даже ламп накаливания.

Импульс напряжения

При номинальном напряжении в сети 0,38 кВ коммутационное импульсное напряжение может составлять 4,5 кВ при длительности на уровне 0,5 амплитуды импульса, равной 1,5 мс. Значение грозовых импульсных напряжений может составлять 6 кВ. Возможная форма импульсного напряжения показана на рис. 2 (вторая половина диаграммы).

Импульсные напряжения в электрической сети бывают двух видов, различающихся по происхождению, — коммутационное и грозовое. Коммутационное импульсное напряжение возникает при включении большой нагрузки, выключении ее, при переключении нагрузки с одного источника на другой и особенно при сварке. Грозовое импульсное напряжение возникает в сети при ударах молнии вблизи электрической линии. Избавить от импульсного напряжения стабилизатор не в силах. Защитить нагрузку он может только частично с помощью варисторов, которые могут поглотить короткий импульс. От больших импульсов напряжения (и в том числе грозовых) может спасти только разрядник. В стабилизаторах разрядники, как правило, не ставят, а размещают на входе сети, чтобы защитить все приборы, подключенные после разрядника.

Для защиты стабилизатора и аппаратуры, включенной после стабилизатора, как правило, используют фильтр для защиты от синфазных помех. Источник импульсного напряжения наводит в линии импульс синфазного напряжения, так как расположен, как правило, вне линии, а не между проводами линии.

Несинусоидальность напряжения

Этот параметр характеризуется:

• коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения;
• коэффициентом n-ой гармонической составляющей.

Первая величина имеет нормально допустимое значение — 8,0% и предельно допустимое — 12,0%.

Вторая величина имеет нормально допустимое значение — 6,6%. Предельно допустимое значение в 1,5 раза больше. С увеличением номера гармоники коэффициент n-ой гармонической составляющей уменьшается.

Источники света, как правило, могут работать и при сильных искажениях синусоидального напряжения. Но есть приборы, которые могут неправильно работать при искаженной форме синуса. Это в первую очередь приборы, которые измеряют напряжение сети.

Многие устройства измеряют значение напряжения для привязки своих настроек, и искажения синусоиды приведут к неправильной их работе. Пример несинусоидальности показан на рис. 2 (первая половина диаграммы).

Если при рассмотрении предыдущих параметров нас не интересовала форма напряжения в сети, то теперь рассмотрим ее влияниена работу аппаратуры.

Если синус без искажений, значит, в нем присутствует только первая гармоника. Чем больше искажен синус, тем больше в нем гармоник. Коэффициент гармоник отражает искажение синуса.

Говоря о напряжении в сети, равном 220 В, мы имеем в виду, что энергия, заключенная под синусоидой, совершит такую же работу, как и постоянное напряжение 220 В. При этом амплитудное значение синусоидального напряжения составит 310 В.

Электрические сигналы напряжения характеризуются мгновенным, средним, средневыпрямленным, среднеквадратическим и пиковым (для периодических сигналов — амплитудным) значениями.

Мгновенные значения наблюдают на осциллографе и определяют для каждого момента времени по осциллограмме. Все остальные значения могут быть измерены соответствующим вольтметром или вычислены по следующим формулам.

Среднее значение напряжения является среднеарифметическим за период:

Для симметричных относительно оси времени напряжений U₀ равно нулю, поэтому для характеристики таких сигналов пользуются средневыпрямленным значением — средним значением модуля напряжения:

Среднеквадратическое значение напряжения за время измерения (чаще за период) вычисляется по формуле:

Закону изменения напряжения соответствуют определенные количественные соотношения между амплитудным, среднеквадратическим и средним значениями напряжений. Эти отношения оцениваются коэффициентами амплитуды:

Так, для синусоидального напряжения:

• среднее значение напряжения равно U_ср.в. = 0,637U_m;
• среднеквадратическое значение напряжения равно U_ср.кв = 0,707U_m.

В зависимости от системы применяемого прибора, типа и режима измерительного преобразователя и градуировки шкалы прибора его показания могут соответствовать среднему, среднеквадратическому или амплитудному значению измеряемого напряжения.

При измерении искаженного синуса появится ошибка.

На рис. 3а показано нормальное напряжение сети 220 В действующего значения (310 В — его амплитудное значение). Если произойдет ограничение синусоиды (как показано на рис. 1в), то действующее значение составит 209 В, а амплитудное — 280 В. Измеритель амплитудных значений измерит искаженный синус «В», так же как амплитудное значение «С».

То есть оно уменьшится соответственно формуле:

Этот измеритель, отградуированный в действующих значениях, ошибется на 5%. Градуировку большинства шкал вольтметров производят в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения.

Поэтому при отличии формы напряжения от синуса измерение напряжения происходит с ошибкой. В этот процесс вмешивается и еще один фактор. Чем больше напряжение отличается от синуса, тем больше оно содержит гармоник (высокочастотных составляющих). А почти у всех измерителей точность измерения снижается с увеличением частоты.

Искажать синус могут также различные потребители электроэнергии. Больше всего это проявляется при проведении сварки. Затем идут тиристорные устройства, работающие с отсечкой. Например, электрический радиатор для обогрева помещения. Чтобы уменьшить его нагрев, тиристоры подают напряжение на нагреватель не весь полупериод, а часть полупериода. При этом на нагревателе выделяется не вся мощность, а ее часть. И так каждый полупериод: часть синуса с уменьшенной нагрузкой, часть — с увеличенной.

Даже импульсный источник питания компьютера потребляет ток неравномерно: часть полупериода меньше, часть — больше. Мощность компьютера мала, поэтому его работа на домашних приборах не сказывается. Но в компьютерных залах вольтметры разных систем покажут в сети разное напряжение (при неискаженной сети они показывают одинаковые напряжения).

В одной компании только что приобретенные стабилизаторы установили в зале с компьютерами, а на следующий день предъявили претензию, что стабилизаторы ошибаются. Выяснилось, что вольтметры, какими они пользовались, как раз измеряли амплитудное напряжение, а проградуированы были в среднеквадратичном.

С чем сталкивается потребитель электроэнергии

Источником электроэнергии для потребителей является трансформаторная подстанция, которая выдает 3-фазное напряжение 380 В (или 220 В относительно нейтрали). И если проверить качество электроэнергии на выходе подстанции, то оно будет соответствовать ГОСТу 13109-97. С удалением от подстанции качество электроэнергии будет ухудшаться. В ухудшение качества будет вносить вклад закон Ома. Как это происходит?

Рассмотрим вариант электропитания нескольких потребителей. Предположим, что от подстанции протянута линия (медным проводом или кабелем сечением 25 мм²) вдоль улицы из 10 домов (рис. 4).

Пусть расстояние между домами Ll = 20 м. Подвод электроэнергии осуществляется по двум проводам. По закону Ома, сопротивление этих проводов равно:

Если каждый потребитель включит только один электрочайник (3 кВт), ток потребления которого 13,5 А, то ток в проводах между потребителями составит величину, показанную во втором столбце таблицы 2. А ток от трансформатора будет 135 А. В первом столбце таблицы 2 отображен номер потребителя. В третьем столбце таблицы показано падение напряжения на одинаковых сопротивлениях линий между потребителями при увеличивающихся токах. В четвертом столбце приведено значение падения напряжения на линии от трансформатора до каждого из потребителей.

Таблица 2. Расчет падения напряжения в проводах между потребителями

В случае, показанном на рис. 4, у потребителя № 1 (самого дальнего от трансформаторной подстанции, ТП) будет 220 В, если у всех выключена нагрузка, то на линии никакого падения напряжения не будет. Если все включат по одному электрочайнику (20,2 В упадет на линии), то у потребителя № 1 будет на входе 200 В. Три киловатта по сегодняшним меркам — небольшая величина.

Сейчас воздушные линии имеют большее сечение, что уменьшает сопротивление проводов и падение напряжения на них, но провода используются не медные, а алюминиевые или даже стальные (что увеличивает сопротивление проводов и падение напряжения на них). Поэтому приведенный пример очень близок к реальности.

Раньше в каждой квартире или доме после счетчика стояли четыре пробки по шесть ампер (две линии по шесть ампер). На одного потребителя приходилось 12 А.

Сейчас потребление тока сильно возросло. Один электрический чайник потребляет порядка 3 кВА (13,5 А). В некоторых коттеджах потребление тока составляет 70–90 А (до 20 кВА). В этих случаях и отклонение напряжения, и колебания напряжения выйдут за пределы, регламентируемые ГОСТом 13109-97. Если потребитель находится недалеко от трансформаторной подстанции, то положение можно полностью исправить с помощью стабилизатора напряжения. В противном случае положение можно частично исправить с помощью стабилизатора напряжения. Частично — это значит, что нагрузка должна будет иметь некоторый предел, который зависит от сопротивления подводящей линии. При превышении этого предела падение напряжения на линии начнет превышать то напряжение, на которое стабилизатор его повысит. Следующий пример иллюстрирует это.

В практике авторов был такой случай. Владелец магазина приобрел однофазный стабилизатор на 21 кВА. Он имеет минимальное входное напряжение 150 В и при этом может поднять напряжение на 32 В. От трансформаторной подстанции был протянут кабель. Его сопротивление оказалось 1,4 Ом. Нагрузка представляла собой несколько промышленных холодильников. При включении нагрузки напряжение на входе составило 164 В (при токе 40 А).

Падение напряжения на кабеле составило:

ΔU = 220 – 164 = 56 B.

Стабилизатор повысил напряжение на 32 В или в 0,195 раза: (164 В + 32 В) / 164 В = 0,195.

Мощность на нагрузке увеличится по квадратичному закону: 1,1952 = 1,4³, так как P = U²/R. Во столько же раз возрастет ток в подводящей линии, и во столько же раз увеличится падение напряжения на ней.

Ток в подводящей линии: 40 А × 1,43 = 57,2 А.

Падение напряжения на подводящей линии: 57,2 А × 1,4 Ом = 80 В.

Напряжение на входе стабилизатора упадет до 220 – 80 = 140 В.

Стабилизатор отключался по нижнему пределу входного напряжения. Когда нагрузка отключалась, напряжение на входе стабилизатора повышалось. Стабилизатор обнаружил, что напряжение находится в рабочем диапазоне, и включил нагрузку. Далее процесс повторялся. В данном случае стабилизатор не справился с корректировкой напряжения.

Казалось бы, если поставить дополнительно трансформатор и повысить напряжение на 13 В, то напряжение окажется в диапазоне работы стабилизатора и проблема будет решена. Но если мы будем повышать напряжение, то по квадратичному закону будет увеличиваться входной ток и во столько же увеличится падение напряжения на кабеле. И достигнуть необходимого результата не удастся.

То есть попытка стабилизатора увеличить напряжение приведет к его уменьшению. Для каждой подводящей линии свой порог, и зависит он от сопротивления этой линии.

Поэтому выход один: надо подключаться к трем фазам. Даже если протянуть каждую фазу отдельно (со своей нейтралью) и распределить нагрузку равномерно, выигрыш будет в три раза.

Ток в подводящей линии: 40 А / 3 = 13,3 А.

Падение напряжения на подводящей линии: 13,3 А × 1,4 Ом = 18,6 В.

Напряжение на входе стабилизатора упадет до 220 – 18,6 = 201,4 В.

Если подключиться с помощью обычного четырехжильного кабеля, то, при правильно распределенной нагрузке, ток по нейтрали течь не будет, и его сопротивление можно не учитывать. Значит — падение напряжения уменьшится еще в 2 раза.

Ток в подводящей линии: 13,3 А / 2 = 6,7 А.

Падение напряжения на подводящей линии: 6,7 А × 1,4 Ом = 9,4 В.

Напряжение на входе стабилизатора упадет до 220 – 9,4 = 210,6 В.

В этом случае может не понадобиться стабилизатор напряжения.

Если руководство электрических сетей примет решение установить для потребителя отдельный трансформатор, то на его выходе можно обеспечить качество электроэнергии, оговоренное в ГОСТе 13109-97.

Такое бывает. Авторы видели высоковольтную линию, подходящую к деревне из 15 домов. На конце этой линии стоят 2 трансформатора. От одного питается деревня, от другого — только один коттедж. Только в таком случае нагрузки, включаемые соседями, не ухудшают качество электроэнергии, и это качество можно требовать с поставщика электроэнергии.

Литература

1. ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
2. ГОСТ 21128-83 «Системы энергоснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В».

Реле напряжения РН-03М, технические характеристики, работа прибора

Изготовитель Реле и Автоматика → РН-03М

Выходит из строя бытовая техника? Сгорел телевизор, не работает персональный компьютер, холодильник при включении стал громче работать, чем обычно. Почему так происходит? Мы уходили на работу и все было в порядке с домашней электроникой, бытовой техникой, а пришли и оказалось, что она частично или полностью вышла из строя. В чем причина этих поломок, почему так происходит? Все как обычно просто и понятно: производился ремонт электрических сетей в районе Вашего дома или в доме, кратковременно отсоединился нулевой провод и в результате кратковременно повышенное напряжение попало в квартиру.
Но может быть и по другому от “старости” отгорел нулевой провод, а электрик вовремя не проводил профилактические работы- результат тот же.

Реле напряжения РН-03М для защиты от бросков напряжения

Реле напряжения РН-03М предназначено для контроля соответствия величины напряжения сети 220В 50Гц заданному диапазону и применяется в схемах релейной защиты и автоматики электрических систем.  • Максимальное напряжение по верхнему пределу срабатывания, 250В.  • Минимальное напряжение по нижнему пределу срабатывания, 180В.  • Максимальная нагрузка, 30А.  • Быстродействие срабатывания при превышении, 50 мс.   Реле напряжения размещено в пластмассовом корпусе. На лицевой панели находится светодиодный индикатор, отображающий текущее состояние реле (зеленый – реле включено, красный – выключено). Сверху и снизу размещены клеммы для подключения к сети и клеммы подключения нагрузки.

Работа РН-03М    Принцип работы реле напряжения РН-03М основан на измерении действующего значения сетевого напряжения и его сравнении с установленными предельными значениями. При подключении к сети переменного тока реле измеряет входное напряжение на клеммах Lвх, и, если оно находится в допустимых пределах, подает питание на нагрузку (клеммы Lвых). При этом светодиод светится зеленым цветом, индицируя рабочий режим.    Если величина входного напряжения превысит верхний порог, реле отключает нагрузку от сети. Светодиод при этом светится красным цветом. При возврате напряжения в допустимые пределы, спустя 10с, реле подключает нагрузку.    Если величина входного напряжения становится меньше нижнего порога (но больше предельного нижнего значения), то реле не отключает нагрузку немедленно, а, продолжая измерять входную величину, отсчитывает выдержку 10с. Если в течение этого времени напряжение продолжает оставаться ниже нижнего порога, реле отключает нагрузку.    При «глубоком» снижении напряжения сети (ниже предельного нижнего значения), реле отключает нагрузку без выдержки времени.    При отключении нагрузки от сети, светодиод светится красным цветом. При возврате напряжения в допустимые пределы, спустя 10с, реле подключает нагрузку. Для гашения импульсных помех в изделии установлен мощный варистор.

Технические характеристики РН-03М

Параметры	Значения
Номинальное напряжение питания, В	~220В
Номинальная частота питающей сети, Гц	50
Диапазон входных напряжений, В	120…380
Потребляемая мощность	не более 1. 5ВА
Максимальный ток нагрузки, А	30
Максимальная энергия поглощения (импульс 10/1000мкс), Дж	200
Время срабатывания импульсной защиты, нс	25
Напряжение срабатывания верхнего порога, В	250
Напряжение возврата верхнего порога, В	245
Напряжение срабатывания нижнего порога, В	180
Напряжение возврата нижнего порога, В	185
Напряжение предельного нижнего порога срабатывания, В	175
Точность определения порога срабатывания, В	±1
Задержка повторного включения, с	10
Время срабатывания по верхнему порогу, мс	50
Время срабатывания по нижнему порогу, с	10
Время срабатывания по предельному нижнему порогу, мс	50
Диапазон рабочих температур	+40 . .. +50°С
Температура хранения	-50 … +60°С
Габаритные размеры	87х58х58мм
Масса	250 г
Техническое описание РН-03М 330 Kb

IEC 60038. Европейские стандарты переменного электрического напряжения.

	Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Алфавиты, номиналы, коды / / Номиналы электрических сетей.  / / IEC 60038. Европейские стандарты переменного электрического напряжения. IEC 60038. Европейские стандарты переменного электрического напряжения. ( IEC = Международная электротехническая комиссия) Таблица 1. Стандартные напряжения в диапазоне от 100В до 1000В. Номинальное напряжение (Вольт)/ Трехфазная четырехжильная или трехжильная сеть. Номинальное напряжение (Вольт)/ Однофазная трехжильная сеть. 50 Hz 60 Hz 60 Hz – 120/208 120/240 – 240 – 230/400 277/480 – 400/690 480 – – 347/600 – 1000 600 –   Таблица 2. Стандартные напряжения между фазами в диапазоне от 1 кВ до 35 кВ. Если специально не отмечено, то сети – трехжильные. Сети группы Series-I Сети группы Series-II Максимальное напряжение (киловольт, кВ) Номинальное напряжение (киловольт, кВ) Максимальное напряжение (киловольт, кВ) Номинальное напряжение (киловольт, кВ) 3.6 (не исп. В комунальных сетях) 3.3 (не исп. в комунальных сетях) 3 (не исп. в комунальных сетях) 4.40 (не исп. в комунальных сетях) 4.16 (не исп. в комунальных сетях) 7. 2 (не исп. В комунальных сетях) 6.6 (не исп. в комунальных сетях) 6 (не исп. в комунальных сетях) – – 12 11 10 – – – – – 13.2 (в основном четырехжильные сети) 12.47 (в основном четырехжильные сети) – – – 13.97 (в основном четырехжильные сети) 13.2 (в основном четырехжильные сети) – – – 14.52 (не исп. в комунальных сетях) 13.8 (не исп. в комунальных сетях) (17. 5) не рекомендовано к использованию – (15) не рекомендовано к использованию – – 24 22 20 – – – – – 26.4 (в основном четырехжильные сети) 24.94 (в основном четырехжильные сети) 36 33 – – – – – – 36.5 34.5 40.5 – 35 – –   Примечание 1 : В пределах одной страны рекомендовано отношение между двумя соседними номиналами не ниже 2.   Примечание 2 : В обычной сети группы Series – I , максимальное и минимальное напряжение не отличаются более чем на ±10 % от номинального напряжения сети. В обычной сети группы Series – II , максимальное напряжение не отличается более чем на +5 %, а минимальное напряжение не отличается более чем на -10 % от номинального напряжения сети.
Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.
TehTab.ru Реклама, сотрудничество: [email protected]	Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab. ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

Main Voltage – обзор

10.1.6.4 Источник питания

Источник питания, необходимый для поддержания дуги TIG, имеет падающую вольт-амперную характеристику, которая обеспечивает практически постоянный выходной ток даже при изменении длины дуги на несколько миллиметров. Следовательно, естественные колебания длины дуги, возникающие при ручной сварке, мало влияют на сварочный ток. Способность ограничивать ток до установленного значения не менее важна, когда электрод случайно замыкается накоротко на заготовке.В противном случае могут возникнуть чрезмерно высокие токи, которые повредят электрод и даже оплавят его на заготовку.

На практике источник питания необходим для снижения напряжения сети высокого напряжения (240 или 440 В переменного тока) до источника относительно низкого напряжения (60–80 В переменного или постоянного тока). В своей основной форме источник питания состоит из трансформатора для снижения напряжения сети и увеличения тока и выпрямителя, расположенного на вторичной стороне трансформатора, для обеспечения d.c. поставлять. В традиционных источниках питания используются регулируемый реактор, подвижная катушка или подвижные железные трансформаторы или магнитный усилитель для управления сварочным током. Такое оборудование отличается простотой эксплуатации и надежностью, что делает его идеально подходящим для использования в агрессивных промышленных средах. К недостаткам можно отнести относительно высокую стоимость материала, большие размеры, ограниченную точность и медленную реакцию. Появились электронные источники питания (описанные ранее), лишенные этих недостатков:

(1)

тиристорный (SCR) фазовый регулятор;

(2)

транзистор, последовательный стабилизатор;

(3)

транзистор переключаемый; и

(4)

а.c. линейный выпрямитель плюс инвертор.

Основные рабочие характеристики этих систем описаны в разделе 10.1.1, а преимущества / недостатки по сравнению с обычными источниками питания приведены в Таблица 10.1 . Из вышеперечисленных источников питания системы управления на основе транзисторов обеспечивают более высокую точность и воспроизводимость параметров сварки, но, как правило, расходуют электрическую энергию. Переменный ток Линейный выпрямитель плюс инверторный тип предлагает сочетание высокого электрического КПД и небольших размеров.

Из-за выходных характеристик постоянного тока дугу можно зажечь либо прикосновением электрода к заготовке, либо в контактной системе серией высокочастотных искр высокого напряжения. Эффект высокой частоты заключается в ионизации газа между электродом и деталью. Поскольку напряжение и частота составляют примерно 10–20 кВ на частоте 100 МГц, необходимо принять меры для предотвращения пробоя изоляции системы управления сваркой. Высокие частоты, передаваемые по линии и по воздуху, могут вызвать проблемы в контрольно-измерительной аппаратуре и электрическом оборудовании в непосредственной близости от дуги и линий электропередач сварочной системы.Высокочастотная обратная связь с источником питания может быть устранена путем размещения индуктора с воздушным сердечником между высокочастотным генератором и трансформаторным выпрямителем; изолятор может быть встроен в высокочастотный трансформатор, как показано на Рис. 10.36 . Необходимо следить за тем, чтобы все оборудование было должным образом заземлено, а все сварочные провода были как можно короче.

Рисунок 10.36. Установка высокочастотного зажигания дуги для сварки TIG. ВЧ, высокая частота; h.v., высокое напряжение

Синусоидальная волна a.с . Цикличность течения вносит определенные трудности. Когда вольфрамовый электрод меняет полярность с положительной на отрицательную, происходит плавный переход, поскольку вольфрамовый электрод (являющийся термоэлектронным эмиттером) имеет электронное облако, доступное для повторного зажигания в качестве дугового катода. Когда полярность электрода меняется с отрицательной на положительную, на пластине должен образоваться катодный корень или группа из нескольких катодных корней. Эта функция требует высокого напряжения повторного зажигания для повторного зажигания дуги, которое при сварке алюминия превышает 150 В.

При обычном индуктивном питании формы кривой напряжения и тока дуги ( Рисунок 10.37 ) значительно отстают от напряжения холостого хода. В результате доступно высокое напряжение перезапуска ( Рисунок 10.37 ( a )). Если дуга не зажигается повторно из-за недостаточного напряжения повторного зажигания, может возникнуть выпрямляющая дуга, при которой ток протекает преимущественно в отрицательных полупериодах. В условиях низкого напряжения можно обеспечить положительный полупериодный ток с помощью вспомогательного оборудования, например, для повторного зажигания искры.Искры должны быть правильно рассчитаны по времени, иначе произойдет некоторая степень исправления.

Рисунок 10.37. Осциллограммы напряжения и тока для сварки TIG переменным током сварка

Более точным методом получения полупериода положительного электрода является использование метода импульсной инжекции. При добавлении импульсного инжектора к сварочному трансформатору напряжение холостого хода может быть снижено до 50 В. Базовая схема импульсного инжектора вместе с высокочастотным устройством зажигания дуги показана в связи со сварочной схемой на рис. 10 .38 .

Рисунок 10.38. Блок форсунки перенапряжения и сварочная цепь. ВЧ, высокая частота; h.v., высокое напряжение

Схема работы пусковой цепи выглядит следующим образом. Когда в систему подается полное напряжение холостого хода, контакт реле размыкается, и расцепитель приводит в действие переключатель для разряда конденсатора импульсных перенапряжений в первичной обмотке повышающего трансформатора. Напряжение, индуцированное во вторичной обмотке, нарастает до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение пробоя искрового промежутка в горелке.Когда дуга установилась, напряжение, подаваемое на реле, падает до уровня напряжения дуги, и контакт реле замыкается, и конденсатор импульсных перенапряжений разряжается непосредственно в дугу. Момент разряда регулируется расцепителем и рассчитывается таким образом, чтобы он происходил при гашении дуги, когда полярность меняется на положительный полупериод электрода. Затем импульсный конденсатор, который заряжается до напряжения достаточной амплитуды, используется для создания искусственного напряжения повторного пробоя.

Прямоугольная волна a.с . Альтернативная конструкция источника питания, которая становится все более популярной, – это источник питания прямоугольной формы. Принципиальной особенностью таких конструкций является то, что выходной ток принимает более прямоугольную форму волны по сравнению с обычной синусоидой (, рис. 10.10, ). Доступны два типа источников питания, различающиеся способом получения прямоугольной волны. В то время как «квадратная» форма синусоидальной волны генерируется с помощью инвертированного переменного тока, более истинная прямоугольная форма волны создается переключенным d.c. питания (см. Рисунок 10.11 ). В любом случае важность для сварки TIG заключается в том, что ток поддерживается на относительно высоком уровне до нуля, а затем быстро переключается на противоположную полярность. Для сравнения, ток, вырабатываемый источниками питания синусоидальной волны, уменьшается медленнее до нуля, и точно так же ток, возникающий после повторного зажигания, имеет гораздо меньшую скорость.

Как показано на Рис. 10.39 ( a ), если прямоугольная волна переменного тока полученный из коммутируемого d.c. питание используется при разомкнутой цепи 75 В и среднеквадратичном значении 160 А. сварочный ток, напряжение 50 В и ток цепи около 160 А достигаются в пределах 0,02 мс от нуля. С прямоугольной синусоидой напряжение на зазоре выше 50 В достигается за 0,02 мс, а ток в цепи 110 А достигается за 0,1 мс от нуля ( Рис. 10.39 ( b )). Для сравнения, эквивалентное время нарастания для обычного источника синусоидальной волны составляет 0,15 мс для достижения 5 В на дуговом промежутке и относительно длительное время примерно 3 мс для достижения 110 А от нуля.

Рисунок 10.39. Типичные формы сигналов напряжения и тока при повторном зажигании при сварке со среднеквадратичным значением 160 А. (а) Электропитание прямоугольной формы при напряжении холостого хода 75 В. (b) Прямоугольная синусоида при напряжении холостого хода 79 В. (c) Подача синусоидальной волны при напряжении холостого хода 75 В

Преимущество прямоугольной волны переменного тока заключается в том, что благодаря присущему ему высокому импульсному напряжению, связанному с быстрым изменением направления тока, перем. В некоторых случаях TIG можно практиковать при 75 В среднеквадратичном значении. без необходимости наложения высокочастотной искры для повторного зажигания дуги.

Дополнительная функция прямоугольной волны переменного тока. Источники питания – это способность разбалансировать форму волны тока, то есть изменять соотношение полярности положительного и отрицательного электрода. На практике процент положительной полярности электрода может варьироваться от 30 до 70% при фиксированной частоте повторения 50 Гц. Работая с большей долей отрицательного электрода, нагрев электрода может быть существенно уменьшен по сравнению с тем, что происходит при сбалансированной форме волны. Хотя очистки от оксида на поверхности материала обычно достаточно с 30% положительного электрода, степень очистки дуги может быть увеличена за счет работы с более высокой долей положительной полярности электрода (до предела примерно 70%). .

Узнайте о стандарте напряжения США с Quick220®

Quick 220 ^® Electrical Systems продолжает служить вам во время пандемии COVID-19.
Мы отвечаем на телефонные звонки и отправляем их с нашего завода в Фениксе, штат Аризона.
Пожалуйста, позвоните нам с 8:00 до 16:30 по горному стандартному времени с понедельника по пятницу по телефону 1-800-347-0394 или 1-602-938-6057.

В Соединенных Штатах и ​​Канаде электричество в большинство домов подается от двухфазной системы.Эта мощность поступает в ваш дом с напряжением около 240 вольт, это напряжение делится на главной панели автоматического выключателя на две половины по 120 вольт. Эти 120-вольтовые половинки проходят через дом к розеткам. Этот уровень 120-вольт обычно обозначается как 110, 115, 120 или 125 вольт. Аналогичным образом, 220, 230, 240 и 250 вольт используются для описания более высокого диапазона напряжения. Этот более высокий диапазон напряжения используется для подачи питания на большие приборы, такие как стиральные машины, сушилки и большие кондиционеры. Купить почему все разные числа? И как их использовать при обсуждении диапазонов напряжения?

110 и 220 Вольт

1. Обозначения «110 вольт» и «220 вольт» представляют собой устаревшие стандарты, которых больше нет в новом оборудовании.Тем не менее, эта терминология до сих пор знакома многим, поэтому остается в употреблении.

115 и 230 Вольт

2. Термины «115 вольт» и «230 вольт» взяты из стандартов проектирования изделий. Электрические устройства обычно рассчитаны на работу в этом диапазоне плюс-минус 10 процентов. Это упрощает домовладельцам поиск розетки для питания их устройства.

120 и 240 Вольт

3. Мощность, подаваемая в ваш дом, составляет 120 или 240 вольт.Это называется «номинальное напряжение». Это означает, что это стандартное напряжение, измеренное на трансформаторе за пределами вашего дома. Номинальное напряжение может варьироваться до плюс-минус 5 процентов от заявленного значения.

125 и 250 Вольт

4. Розетки в вашем доме рассчитаны на максимальное напряжение, ожидаемое в электрической цепи. Они рассчитаны на напряжение до 125 или 250 вольт, в зависимости от номинального напряжения цепи. Таким образом, розетки маркируются на 125 вольт или 250 вольт.

Зачем нужен преобразователь напряжения

Если у вас есть только розетка, которая выдает 110–120 вольт, но вам нужно питать оборудование, которое требует более высокого напряжения, посетите нашу страницу преобразователя напряжения. Там вы найдете портативные преобразователи напряжения, которые упрощают зарядку вашего электромобиля, приводят в действие большие кондиционеры, серверы компьютеров и многое другое. Не тратьте время на попытки найти способ подключить портативное оборудование для уборки, не отключая стиральную машину вашего клиента.Приобретите преобразователь напряжения уже сегодня.

изменений напряжения – SP Energy Networks

Компания SP Energy Networks делает все возможное, чтобы обеспечить вас надежным электроснабжением. В редких случаях качество этих поставок может отличаться, и вы можете столкнуться с некоторыми из следующего:

• Очень тусклое или очень яркое освещение
• Мерцающее освещение
• Уровни освещения, которые значительно меняются в течение коротких периодов времени
• Электрические нагревательные или кухонные приборы, которым требуется больше времени, чем обычно, для достижения требуемой температуры

Эти симптомы могут быть прерывистыми или более постоянными.Скорее всего, это связано с тем, что в нашем оборудовании происходит отказ или мы обслуживаем ваше питание от альтернативного источника питания, пока мы устраняем неисправность в другом месте нашей сети.

Иногда причиной может быть повышенный спрос на электроэнергию из-за естественного роста нагрузки или ненадлежащего использования электрического оборудования кем-то другим.

Если вас беспокоит изменение напряжения , свяжитесь с нами, и мы сообщим вам, есть ли неисправности или проблемы в сети.Возможно, мы сможем дать вам некоторое представление о том, сколько времени может потребоваться любой ремонт.

Если наша аварийная бригада не знает о каких-либо проблемах с сетью, они организуют для одного из наших технических специалистов посещение вашего объекта, обычно в течение 7 рабочих дней, для исследования и проверки нашего оборудования. Мы можем сразу обнаружить что-то не так, или нам может потребоваться перезвонить, чтобы установить записывающее устройство для измерения расхода в течение одной недели. Мы позвоним вам, чтобы назначить удобную дату. Как только мы проанализируем результаты, мы расскажем вам, что мы обнаружили, и нужно ли нам провести дополнительные тесты или поработать.

Использование устройства записи напряжения

Если мы установим записывающее устройство для контроля напряжения питания, наш техник вернется, заберет записывающее устройство и передаст запись одному из наших инженеров для оценки. Изучив информацию, мы сообщим вам, что мы обнаружили и нужно ли нам провести дальнейшее расследование или исправить ситуацию.

Хотя нормальное напряжение в Великобритании составляет 230 вольт, оно не является постоянным. Напряжение в вашей собственности будет изменяться из-за использования электроэнергии и нормальной работы электросети.Наша сеть предназначена для обеспечения того, чтобы напряжение оставалось в допустимых пределах или в установленных законом пределах.

Мы можем подавать напряжение, выходящее за эти пределы, в исключительных обстоятельствах, например, когда есть неисправность в другом месте сети, и мы обеспечиваем поставки другим клиентам из альтернативного источника питания.

Если запись показывает, что напряжение выходит за установленные пределы, мы стремимся завершить ремонтные работы в течение 6 месяцев с момента получения письма с подтверждением.Однако, если нам необходимо установить кабели или оборудование на частной земле, нам потребуется получить путевые листы или другие юридические разрешения, прежде чем мы сможем выполнять строительные работы. Нам также необходимо разрешение местного совета для новых подстанций и определенного другого оборудования, установленного на шоссе. Эти юридические формальности могут занять много времени, и, поскольку это находится вне нашего контроля, в этих конкретных случаях нам может потребоваться более 6 месяцев.

Даже если мы обнаружим, что напряжение выходит за установленные пределы, будьте уверены, что счетчик электроэнергии точно измерил потребление ваших электроприборов.Например, хотя вашей электрической плите при низком напряжении может потребоваться больше времени, чтобы элементы нагревали духовку, общее потребление электроэнергии будет примерно таким же, потому что энергия используется с меньшей скоростью, но в течение более длительного периода.

Приборы, изготовленные в соответствии с европейскими стандартами, способны выдерживать кратковременные скачки напряжения до 2000 вольт. Подобные повышения напряжения являются нормальной частью работы распределительной сети и могут быть вызваны электрическим оборудованием потребителей, а также в результате операций молнии или переключения.Современные приборы обычно снабжены внутренними защитными устройствами, чтобы ограничить повреждение электронных компонентов. Все устройства, продаваемые в Европе, предназначены для безопасной и эффективной работы в установленных законом пределах напряжения.

Производители обычно допускают дополнительный запас прочности, и, если напряжение иногда выходит за эти пределы, это не должно оказывать отрицательного воздействия на ваши приборы. В Великобритании заявленное напряжение и допустимое отклонение от электросети составляет 230 вольт -6%, + 10%.Это дает допустимый диапазон напряжения от 216,2 до 253,0 вольт.

Гармонизация сетевого напряжения Великобритании / ЕС – Coffeetime

Найдите и добавьте в закладки нашу домашнюю страницу по адресу http://www.coffeetimeuk.com/

См. Также:

По закону ваша электрическая сеть должна обеспечивать 230 В + 10% – 6% (т. Е. От 216,2 В до 253 В) и поддерживать частоту на уровне 50 Гц ± 1% (т. Е. От 49 Гц до 51 Гц) в течение 24 часов. .

ЕС мудро решил гармонизировать стандартное сетевое напряжение Великобритании 240 В переменного тока и европейский стандарт 220 В переменного тока при 230 В переменного тока. Теоретически это нормально, но затраты на замену всего оборудования для подачи питания на 230 В были нерентабельными (не было никаких преимуществ в изменении, кроме «гармонизации»). Поэтому, чтобы избежать обвинений в несогласовании, они просто возились с законными пределами напряжения, на самом деле ничего не изменилось! .

Закон теперь гласит, что 230 В + 10% -6%, тем самым позволяя европейской системе 220 В оставаться на уровне 220 В, а в Великобритании – на уровне 240 В, но оба, похоже, согласованы!

Дома питаются от трансформатора на подстанции (обслуживает 10-100 домов) и являются однофазными (одна фаза, одна нейтраль).Подстанция снабжается трехфазным напряжением 11 000 вольт и распределяет нагрузку между потребителями, уравновешивая спрос по трем фазам. По мере того, как к фазе добавляются новые потребители или существующие потребители потребляют больше энергии, эта фаза становится перегруженной, и напряжение и частота проседают ниже допустимого предела, особенно в периоды высокого спроса, такие как время приема пищи и перерывы в телепрограммах. Эффект одновременного включения 20 миллионов чайников может довести энергоснабжение National Grid до предела! Вот почему нам часто требуется Variac для обжарки кофе

.

Напряжение сети

Напряжение «системы на 11 000 вольт» автоматически регулируется на первичных подстанциях примерно до 11 200 вольт и поддерживается на этом уровне в широком диапазоне нагрузок системы.Большинство проблем с напряжением возникает из-за бытовой системы на 240 вольт, которая со временем перегружается, например. в часы пик вечером, когда все готовят, или на Рождество, когда мое сетевое напряжение было очень низким почти все время .. Иногда, однако, проблемы с низким напряжением могут быть вызваны плохой внутренней проводкой в ​​доме или другими устройствами, потребляющими большой ток, на та же цепь или кольцо … так что, возможно, стоит проверить это, особенно если у вас старый дом. С другой стороны, не игнорируйте возможность перенапряжения, это может вызвать проблемы с жаркой и повлиять на долговечность вашего жаровни.

Эта удобная диаграмма электросети из Википедии, лучшая из найденных мною, и на самом деле показывает прежние (и в большинстве случаев фактические) напряжения так называемых «гармонизированных» европейских стран. Это важно, если вы покупаете жаровню для использования в этих странах. Однако есть неточности, особенно Иреле, которая, я не думаю, была страной, где раньше было 220 В. Это правда, что среднее напряжение обычно составляет 239 в Северной Ирландии и 235 в Южной Ирландии и

.

Эта ссылка объясняет все о гармонизации напряжения
230 В что произошло на самом деле

У нас сейчас 2014 год, и допустимые пределы изменения напряжения в Великобритании и Ирландии находятся в диапазоне от 207 до 253 вольт.Это соответствует европейскому стандарту EN50160.

Потребители низкого напряжения – Руководство по устройству электроустановок

Страна	Частота и допуск (Гц и%)	Внутренний (V)	коммерческий (V)	Промышленное (V)
Афганистан	50	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)	380/220 (а)
Алжир	50 ± 1.5	220/127 (д) 220 (к)	380/220 (а) 220/127 (а)	10 000 5 500 6 600 380/220 (а)
Ангола	50	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)	380/220 (а)
Антигуа и Барбуда	60	240 (к) 120 (к)	400/230 (а) 120/208 (а)	400/230 (а) 120/208 (а)
Аргентина	50 ± 2	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)
Армения	50 ± 5	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Австралия	50 ± 0.1	415/240 (а) 240 (к)	415/240 (а) 440/250 (а) 440 (м)	22,000 11,000 6,600 415/240 440/250
Австрия	50 ± 0,1	230 (к)	380/230 (а) (б) 230 (к)	5 000 380/220 (а)
Азербайджан	50 ± 0,1	208/120 (а) 240/120 (к)	208/120 (а) 240/120 (к)
Бахрейн	50 ± 0.1	415/240 (а) 240 (к)	415/240 (а) 240 (к)	11000 415/240 (а) 240 (к)
Бангладеш	50 ± 2	410/220 (а) 220 (к)	410/220 (а)	11 000 410/220 (а)
Барбадос	50 ± 6	230/115 (к) 115 (к)	230/115 (к) 200/115 (а) 220/115 (а)	230/400 (г) 230/155 (к)
Беларусь	50	380/220 (а) 220 (к) 220/127 (а) 127 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Бельгия	50 ± 5	230 (к) 230 (а) 3N, 400	230 (к) 230 (а) 3N, 400	6 600 10 000 11 000 15 000
Боливия	50 ± 0.5	230 (к)	400/230 (а) 230 (к)	400/230 (а)
Ботсвана	50 ± 3	220 (к)	380/220 (а)	380/220 (а)
Бразилия	60 ± 3	220 (к, а) 127 (к, а)	220/380 (а) 127/220 (а)	69 000 23 200 13 800 11 200 220/380 (а) 127/220 (а)
Бруней	50 ± 2	230	230	11 000 68 000
Болгария	50 ± 0.1	220	220/240	1000 690 380
Камбоджа	50 ± 1	220 (к)	220/300	220/380
Камерун	50 ± 1	220/260 (к)	220/260 (к)	220/380 (а)
Канада	60 ± 0,02	120/240 (к)	347/600 (а) 480 (е) 240 (е) 120/240 (к) 120/208 (а)	7200/12 500 347/600 (a) 120/208 600 (f) 480 (f) 240 (f)
Кабо-Верде		220	220	380/400
Чад	50 ± 1	220 (к)	220 (к)	380/220 (а)
Чили	50 ± 1	220 (к)	380/220 (а)	380/220 (а)
Китай	50 ± 0.5	220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)
Колумбия	60 ± 1	120/240 (г) 120 (к)	120/240 (г) 120 (к)	13 200 120/240 (г)
Конго	50	220 (к)	240/120 (к) 120 (к)	380/220 (а)
Хорватия	50	400/230 (а) 230 (к)	400/230 (а) 230 (к)	400/230 (а)
Кипр	50 ± 0.1	240 (к)	415/240	11 000 900 96 415/240
Чешская Республика	50 ± 1	230	500 230/400	400,000 220,000 110,000 35,000 22,000 10,000 6,000 3,000
Дания	50 ± 1	400/230 (а)	400/230 (а)	400/230 (а)
Джибути	50		400/230 (а)	400/230 (а)
Доминика	50	230 (к)	400/230 (а)	400/230 (а)
Египет	50 ± 0.5	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	66,000 33,000 20,000 11,000 6,600 380/220 (а)
Эстония	50 ± 1	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Эфиопия	50 ± 2,5	220 (к)	380/231 (а)	15 000 380/231 (а)
Фолклендские острова	50 ± 3	230 (к)	415/230 (а)	415/230 (а)
Острова Фиджи	50 ± 2	415/240 (а) 240 (к)	415/240 (а) 240 (к)	11 000 415/240 (а)
Финляндия	50 ± 0.1	230 (к)	400/230 (а)	690/400 (а) 400/230 (а)
Франция	50 ± 1	400/230 (а) 230 (а)	400/230 690/400 590/100	20 000 10 000 230/400
Гамбия	50	220 (к)	220/380	380
Грузия	50 ± 0,5	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Германия	50 ± 0.3	400/230 (а) 230 (к)	400/230 (а) 230 (к)	20 000 10 000 6 000 690/400 400/230
Гана	50 ± 5	220/240	220/240	415/240 (а)
Гибралтар	50 ± 1	415/240 (а)	415/240 (а)	415/240 (а)
Греция	50	220 (к) 230	6 000 380/220 (а)	22 000 20 000 15 000 6 600
Гранада	50	230 (к)	400/230 (а)	400/230 (а)
Гонконг	50 ± 2	220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	11 000 386/220 (а)
Венгрия	50 ± 5	220	220	220/380
Исландия	50 ± 0.1	230	230/400	230/400
Индия	50 ± 1,5	440/250 (а) 230 (к)	440/250 (а) 230 (к)	11000 400/230 (а) 440/250 (а)
Индонезия	50 ± 2	220 (к)	380/220 (а)	150 000 20 000 380/220 (а)
Иран	50 ± 5	220 (к)	380/220 (а)	20 000 11 000 400/231 (а) 380/220 (а)
Ирак	50	220 (к)	380/220 (а)	11 000 6 600 3 000 380/220 (а)
Ирландия	50 ± 2	230 (к)	400/230 (а)	20 000 10 000 400/230 (а)
Израиль	50 ± 0.2	400/230 (а) 230 (к)	400/230 (а) 230 (к)	22 000 12 600 6 300 400/230 (а)
Италия	50 ± 0,4	400/230 (а) 230 (к)	400/230 (а)	20 000 15 000 10 000 400/230 (а)
Ямайка	50 ± 1	220/110 (г) (к)	220/110 (г) (к)	4,000 2,300 220/110 (г)
Япония (восток)	+ 0.1 – 0,3	200/100 (в)	200/100 (ч) (до 50 кВт)	140,000 60,000 20,000 6,000 200/100 (ч)
Иордания	50	380/220 (а) 400/230 (к)	380/220 (а)	400 (а)
Казахстан	50	380/220 (а) 220 (к) 220/127 (а) 127 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Кения	50	240 (к)	415/240 (а)	415/240 (а)
Киргизия	50	380/220 (а) 220 (к) 220/127 (а) 127 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Корея (Северная)	60 +0, -5	220 (к)	380/220 (а)	13 600 6 800
Корея (Южная)	60 ± 0.2	220 (к)	380/220 (а)	380/220 (а)
Кувейт	50 ± 3	240 (к)	415/240 (а)	415/240 (а)
Лаос	50 ± 8	380/220 (а)	380/220 (а)	380/220 (а)
Лесото		220 (к)	380/220 (а)	380/220 (а)
Латвия	50 ± 0.4	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Ливан	50	220 (к)	380/220 (а)	380/220 (а)
Ливия	50	230 (к) 127 (к)	400/230 (а) 220/127 (а) 230 (к) 127 (к)	400/230 (а) 220/127 (а)
Литва	50 ± 0.5	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Люксембург	50 ± 0,5	380/220 (а)	380/220 (а)	20 000 15 000 5 000
Македония	50	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	10 000 6 600 380/220 (а)
Мадагаскар	50	220/110 (к)	380/220 (а)	35 000 5 000 380/220
Малайзия	50 ± 1	240 (к) 415 (а)	415/240 (а)	415/240 (а)
Малави	50 ± 2.5	230 (к)	400 (а) 230 (к)	400 (а)
Мали	50	220 (к) 127 (к)	380/220 (а) 220/127 (а) 220 (к) 127 (к)	380/220 (а) 220/127 (а)
Мальта	50 ± 2	240 (к)	415/240 (а)	415/240 (а)
Мартиника	50	127 (к)	220/127 (а) 127 (к)	220/127 (а)
Мавритания	50 ± 1	230 (к)	400/230 (а)	400/230 (а)
Мексика	60 ± 0.2	127/220 (а) 120/240 (к)	127/220 (а) 120/240 (к)	4,160 13,800 23,000 34,500 277/480 (а) 127/220 (б)
Молдавия	50	380/220 (а) 220 (к) 220/127 (а) 127 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Марокко	50 ± 5	380/220 (а)	380/220 (а)	225 000
		220/110 (а)		150 000 60 000 22 000 20 000
Мозамбик	50	380/220 (а)	380/220 (а)	6 000 10 000
Непал	50 ± 1	220 (к)	440/220 (а) 220 (к)	11 000 440/220 (а)
Нидерланды	50 ± 0.4	230/400 (а) 230 (к)	230/400 (а)	25 000 20 000 12 000 10 000 230/400
Новая Зеландия	50 ± 1,5	400/230 (e) (a) 230 (k) 460/230 (e)	400/230 (д) (а) 230 (к)	11 000 400/230 (а)
Нигер	50 ± 1	230 (к)	380/220 (а)	15 000 380/220 (а)
Нигерия	50 ± 1	230 (к) 220 (к)	400/230 (а) 380/220 (а)	15000 11000 400/230 (а) 380/220 (а)
Норвегия	50 ± 2	230/400	230/400	230/400 690
Оман	50	240 (к)	415/240 (а) 240 (к)	415/240 (а)
Пакистан	50	230 (к)	400/230 (а) 230 (к)	400/230 (a)
Папуа-Новая Гвинея	50 ± 2	240 (к)	415/240 (а) 240 (к)	22 000 11 000 415/240 (а)
Парагвай	50 ± 0.5	220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	22 000 380/220 (а)
Филиппины (Республика)	60 ± 0,16	110/220 (к)	13,800 4,160 2,400 110/220 (в)	13,800 4,160 2,400 440 (б) 110/220 (в)
Польша	50 ± 0,1	230 (к)	400/230 (а)	1,000 690/400 400/230 (а)
Португалия	50 ± 1	380/220 (а) 220 (к)	15 000 5 000 380/220 (а) 220 (л)	15 000 5 000 380/220 (а)
Катар	50 ± 0.1	415/240 (к)	415/240 (а)	11 000 415/240 (а)
Румыния	50 ± 0,5	220 (к) 220/380 (а)	220/380 (а)	20 000 10 000 6 000 220/380 (а)
Россия	50 ± 0,2	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Руанда	50 ± 1	220 (к)	380/220 (а)	15 000 6 600 380/220 (а)
Сент-Люсия	50 ± 3	240 (к)	415/240 (а)	11 000 415/240 (а)
Самоа		400/230
Сан-Марино	50 ± 1	230/220	380	15 000 380
Саудовская Аравия	60	220/127 (а)	220/127 (а) 380/220 (а)	11 000 7 200 380/220 (а)
Соломоновы Острова	50 ± 2	240	415/240	415/240
Сенегал	50 ± 5	220 (а) 127 (к)	380/220 (а) 220/127 (к)	90 000 30 000 6 600
Сербия и Черногория	50	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	10 000 6 600 380/220 (а)
Сейшелы	50 ± 1	400/230 (а)	400/230 (а)	11 000 400/230 (а)
Сьерра-Леоне	50 ± 5	230 (к)	400/230 (а) 230 (к)	11 000 900 96 400
Сингапур	50	400/230 (а) 230 (к)	400/230 (а)	22 000 6 600 400/230 (а)
Словакия	50 ± 0.5	230	230	230/400
Словения	50 ± 0,1	220 (к)	380/220 (а)	10 000 6 600 380/220 (а)
Сомали	50	230 (к) 220 (к) 110 (к)	440/220 (к) 220/110 (к) 230 (к)	440/220 (г) 220/110 (г)
Южная Африка	50 ± 2,5	433/250 (а) 400/230 (а) 380/220 (а) 220 (к)	11000 6 600 3 300 433/250 (а) 400/230 (а) 380/220 (а)	11,000 6,600 3,300 500 (б) 380/220 (а)
Испания	50 ± 3	380/220 (а) (д) 220 (л) 220/127 (а) 127 (л)	380/220 (а) 220/127 (а) (д)	15 000 11 000 380/220 (а)
Шри-Ланка	50 ± 2	230 (к)	400/230 (а) 230 (к)	11 000 400/230 (а)
Судан	50	240 (к)	415/240 (а) 240 (к)	415/240 (а)
Свазиленд	50 ± 2.5	230 (к)	400/230 (а) 230 (к)	11 000 400/230 (а)
Швеция	50 ± 0,5	400/230 (а) 230 (к)	400/230 (а) 230 (к)	6 000 400/230 (а)
Швейцария	50 ± 2	400/230 (а)	400/230 (а)	20,000 10,000 3,000 1,000 690/500
Сирия	50	220 (к) 115 (к)	380/220 (а) 220 (к) 200/115 (а)	380/220 (а)
Таджикистан	50	380/220 (а) 220 (к) 220/127 (а) 127 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Танзания	50	400/230 (а)	400/230 (а)	11 000 400/230 (а)
Таиланд	50	220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Того	50	220 (к)	380/220 (а)	20 000 5 500 380/220 (а)
Тунис	50 ± 2	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	30 000 15 000
				10 000 380/220 (а)
Туркменистан	50	380/220 (а) 220 (к) 220/127 (а) 127 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а)
Турция	50 ± 1	380/220 (а)	380/220 (а)	15 000 6 300 380/220 (а)
Уганда	+ 0.1	240 (к)	415/240 (а)	11 000 415/240 (а)
Украина	+ 0,2 / – 1,5	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)	380/220 (а) 220 (к)
Объединенные Арабские Эмираты	50 ± 1	220 (к)	415/240 (а) 380/220 (а) 220 (к)	6,600 415/210 (а) 380/220 (а)
Соединенное Королевство (кроме Северной Ирландии)	50 ± 1	230 (к)	400/230 (а)	22,000 11,000 6,600 3,300 400/230 (а)
Соединенное Королевство (включая Северную Ирландию)	50 ± 0.4	230 (к) 220 (к)	400/230 (а) 380/220 (а)	400/230 (а) 380/220 (а)
Соединенные Штаты Америка Шарлотта (Северная Каролина)	60 ± 0,06	120/240 (к) 120/208 (а)	265/460 (а) 120/240 (к) 120/208 (а)	14400 7200 2400 575 (ж) 460 (ж) 240 (ж) 265/460 (а) 120/240 (к) 120/208 (а)
Соединенные Штаты Америка Детройт (Мичиган)	60 ± 0.2	120/240 (к) 120/208 (а)	480 (ж) 120/240 (в) 120/208 (а)	13 200 4800 4 160 480 (ж) 120/240 (в) 120/208 (а)
Соединенные Штаты Америка Лос-Анджелес (Калифорния)	60 ± 0,2	120/240 (к)	4800 120/240 (г)	4800 120/240 (г)
Соединенные Штаты Америка Майами (Флорида)	60 ± 0.3	120/240 (к) 120/208 (а)	120/240 (j) 120/240 (h) 120/208 (a)	13 200 2400 480/277 (а) 120/240 (в)
Соединенные Штаты Америка Нью-Йорк (Нью-Йорк)	60	120/240 (к) 120/208 (а)	120/240 (к) 120/208 (а) 240 (е)	12,470 4,160 277/480 (а) 480 (ж)
Соединенные Штаты Америка Питтсбург (Пенсильвания)	60 ± 0.03	120/240 (к)	265/460 (а) 120/240 (к) 120/208 (а) 460 (е) 230 (е)	13 200 11 500 2400 265/460 (а) 120/208 (а) 460 (е) 230 (е)
Соединенные Штаты Америка Портленд (Орегон)	60	120/240 (к)	227/480 (а) 120/240 (к) 120/208 (а) 480 (е) 240 (е)	19 900 12 000 7 200 2400 277/480 (а) 120/208 (а) 480 (е) 240 (е)
Соединенные Штаты Америка Сан-Франциско (Калифорния)	60 ± 0.08	120/240 (к)	277/480 (а) 120/240 (к)	20800 12000 4,160 277/480 (а) 120/240 (г)
Соединенные Штаты Америка Толедо (Огайо)	60 ± 0,08	120/240 (к) 120/208 (а)	277/480 (в) 120/240 (в) 120/208 (в)	12,470 7,200 4,800 4,160 480 (ж) 277/480 (а) 120/208 (а)
Уругвай	50 ± 1	220 (б) (к)	220 (б) (л)	15 000 6 000 220 (б)
Вьетнам	50 ± 0.1	220 (к)	380/220 (а)	35 000 15 000 10 000 6 000
Йемен	50	250 (к)	440/250 (а)	440/250 (а)
Замбия	50 ± 2,5	220 (к)	380/220 (а)	380 (а)
Зимбабве	50	225 (к)	390/225 (а)	11 000 390/225 (а)

Напряжение питающей сети

«Какого размера должна быть проводка линии электропередачи?», «Какой размер розетки мне нужен?», и “Мне нужно 240 вольт?” часто задаваемые вопросы.Кажется, это просто вопросы, но простые ответы обычно неверны. Даже технические редакторы в у ARRL были проблемы с пониманием систем линий электропередач и с тем, как оценивать их! Ранний обзор AL1200 был ошибочным, потому что лаборатория ARRL использовала дефектный или неадекватный источник питания в обзоре. Они были сбиты с толку самим то же самое, что обычно вводит в заблуждение других людей.

Линии электропередач на одну семью в домах и большинстве квартир в США Однофазные системы на 120/240 вольт 60 Гц.Эти линии имеют центральный отвод 240 обмотка вольт. В распределительной сети используется общая нейтраль и земля. трансформатора и у подъезда жилого дома, с двумя линиями 120 вольт противоположных полярность. Можно также сказать, что «горячие» проводники систем на 240 вольт – это 180 градусы сдвига по фазе относительно земли, нейтрали или источника питания центральный кран. Обратите внимание, что НЕ делает его двухфазной системой! Это однофазная Система на 240 В с центральным ответвителем.«Горячие» линии противоположны полярность и (по существу) равные напряжения, но они не являются разными «фазами». Это простая система центрального отвода с заземлением.

Нейтраль соединена на панели выключателя с защитным заземлением. Безопасность земля – ​​это круглая «третья шпилька» розетки. Автоматический выключатель или распределительный щит это единственная точка, где в домашней проводке должно быть заземлено защитное заземление, хотя вторая точка заземления на защитное заземление, как правило, неизбежна в любительские радиоустановки.Вторая точка заземления в любительских радиоустановках сделает любой GFI выходы или выключатели для этой выходной линии непригодны или ненадежны. Этот контур заземления вызван третьим проводом «защитного заземления», который подключается к шкафам с оборудованием или шасси.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Безопасность прежде всего! США Требования Кодекса NFPA требуют безопасности радиорубки и кабеля. входной заземляющий стержень и заземление электросети должны быть электрически соединены. Кодекс NFPA – минимальное требование, мы действительно должны добиться большего, если мы хотите свести к минимуму опасность повреждения светом. Все коаксиальные кабели должны проходить через пластину с заземлением и подключен к системе заземления электросети.

Самая современная проводка обеспечивает 15 ампер при любой нормальной розетке на 120 вольт. Если провод к выключателю или распределительной панели не слишком длинный, нормальное напряжение 120 В перем. розетки часто будет достаточно для усилителей мощностью до 1200 Вт в режиме PEP для голосового SSB или Выходная мощность 600 Вт CW. Ключевым моментом здесь является то, что силовая проводка к выключателю или распределительная панель должна быть достаточно короткой и не должна быть общей розеткой. с критическими нагрузками.Обычно для медных проводов стандарта 14 AWG :

CW Carrier / SSB PEP Выход	макс. Средн. Ампер 120в	пиковый ток 120 В	расстояние 120 В 2% рег.	макс. Средн. Ампер 240в	пиковый ток 240в	расстояние 240 В 2% рег.
Входной фильтр конденсатора 600/1200	12	25	27 футов	6	12.5	108
Входной фильтр конденсатора 1500/3000	26	54	12,5 футов	13	27	50
Входной фильтр дросселя 600/1200	12	12	56.25 футов	6	6	225
Входной фильтр дросселя 1500/3000	26	26	26 футов	13	13	104

История напряжений в электросети США

Напряжение Определение

Напряжение линии питания всегда указывается в среднеквадратичном значении квадрат) напряжение.RMS – это среднее квадратичное значение или квадратный корень из среднего значения квадраты значений формы сигнала. RMS относится к идеально сформированному синусоидальному напряжению. или формы волны тока в частном случае 2, где это квадратный корень из 2 (1,414) или инверсия 1,414 (0,707). Для прямоугольной волны среднеквадратичное значение напряжения равно пиковое напряжение, а среднеквадратичный ток равен пиковому току.

RMS измеряет напряжение или ток способом, полезным для определение работы, которую можно выполнить, например, при нагревании чего-либо.На в то же время не существует такого понятия, как мощность RMS, хотя люди, работающие со звуком, часто используют бессмысленный термин RMS-мощность для описания мощности синусоидальной волны. Потребитель путаница со звуком, вероятно, возникает из-за использования синусоидальных значений тока и напряжения. для расчета мощности.

При идеальной синусоиде пиковое напряжение в 1,414 раза больше среднеквадратичного значения. Напряжение. Другими словами, среднеквадратичное значение синусоидального напряжения составляет 1 / 1,414 или 0,707 пикового значения. напряжение в условиях идеальной неискаженной синусоиды.

Стандартное напряжение в жилых помещениях США

Несмотря на то, что с годами напряжение изменилось, электросети в жилых домах США изменились. поддерживалась однофазная частота 60 Гц.Стандартизированные сетевые напряжения начинался как системы на 110 и 220 В переменного тока. Примерно в конце Второй мировой войны стандартизированная сеть напряжение увеличено с 110/220 до 117/234 В переменного тока.

117/234 В переменного тока оставались стандартом напряжения для жилых помещений в течение нескольких десятилетий, переход на 120/240 В переменного тока в 1960-х.

В 1970-х годах Американский национальный институт стандартов (ANSI) установил текущую 120/240 согласно стандарту ANSI C84.1-1970. Этот стандарт определяет два диапазона напряжения, диапазон A и диапазон B, которые включают как рабочее напряжение, так и напряжение использования.Рабочее напряжение для этой ситуации обычно интерпретировалось быть на счетчике, а напряжение использования было на выводах утилизационное оборудование. Системы электроснабжения должны были быть спроектированы таким образом и эксплуатируется, что большинство рабочих напряжений будет в пределах, указанных в Диапазон A. Возникновение рабочих напряжений за пределами диапазона A должно было быть нечасто. Диапазон Рабочее напряжение должно составлять 120 В (+/- 5 процентов), что от 114 до 126 В. Диапазон Напряжение использования было указано в диапазоне от 110 до 126 В. 126 В.

Текущее линейное напряжение, с конца 1960-х годов в большинстве мест и с 1970-х годов по письменному единому стандарту ANSI Standard C84.1 составляет 120/240 + – 5%. После 40 или более лет существования 120/240, вероятно, пришло время прекратить называя это 220, 117, 115 или 110. В США это 240 вольт или 120 вольт.

Входная проводка

Жилые линии в США используют центральный ответвитель с общим заземлением на трансформатор, где нейтраль первичного фидера соединяется с жилым вторичный центральный кран.К каждому из них подключается небольшое, как правило, плохое заземление. полюс питания, а иногда и длинные участки первичной обмотки без трансформаторов.

У входа в жилище, в соответствии с требованиями национальной безопасности кодам, все кабели, входящие в здание, должны иметь общую точку заземления. Этот также является общей точкой соединения провода защитного заземления с нейтралью. Этот общая точка заземления предотвращает значительную разницу напряжений между заземлениями на кабели или проводка внутри жилища. Есть небольшой заземляющий стержень или требуется система заземления.Обычно эта система имеет хорошее сопротивление заземления. более 30 Ом, так что на самом деле это не очень много заземления. Однако это лучше, чем вообще нет земли.

По закону все кабели, входящие в Hamshack, включая заземляющий стержень Hamshack или систему заземления, должны быть подключены к источнику питания главный вход земля. Опять же, как и в случае с системами электроснабжения, кабельного телевидения и телефонной связи, это предотвращает разность потенциалов земли внутри жилища.

Полюсное заземление и заземление дома помогают защитить от повышение напряжения в случае удара молнии, замыкания на землю линии электропередач или открытые нейтралы.Хотя большой разницы потенциалов быть не должно, всегда какой-то ток течет через эти земли на землю. Этот ток течет потому что всегда есть некоторое падение напряжения на нейтрали. Это падение напряжения возбуждает стержни заземления относительно земли и других грунтов, распределенных по электросети. Собственно говоря, если вбить два заземляющих стержня в на некотором расстоянии друг от друга, даже на некотором удалении от электросети, напряжение 60 Гц может обнаружен! Это напряжение возбуждается токами заземления в нашей сети.

Схема усилителя

Как описано выше, напряжение линии питания указано в . Среднеквадратичное значение напряжения на основе чистой идеальной синусоидальной формы .

Большинство усилителей и источников питания, включая коммутационные источников питания используйте конденсаторные входные фильтры. Хотя большинство счетчиков на что-то реагируют около среднего или среднеквадратичного напряжения, источники питания конденсаторов работают от пика Напряжение. Пиковое напряжение идеальной синусоиды в 1,414 раза больше среднеквадратичного значения, поэтому наши 120 В переменного тока сетевой (без гармоник и клиппирования) пик на уровне 169.68 вольт пиковое. Если мы выпрямил линию питания и отфильтровал постоянный ток с идеальным входом конденсатора питания, как и большинство обычных и импульсных источников питания, у нас было бы около 170 вольт постоянного тока. Это происходит из-за того, что конденсатор заряжается в линиях электропередачи. пиковое напряжение на гребне синусоидальной волны.

При почти полном напряжении блок питания потребляет только ток. на пиках. Если источник питания выдает 1 ампер постоянного тока около 170 вольт, все энергия будет подаваться в течение очень короткого периода на гребне синусоидальной волны.Текущий от линии электропередачи будет много ампер, но в течение очень коротких периодов время.

Поскольку мощность нагрузки потребляется только при пиках синусоидального напряжения, существует высокое отношение пикового тока к среднему току нагрева. в пример выше, в то время как средний ток может быть около 1,4 ампера, пиковый ток будет несколько ампер. Это отношение пикового тока к среднему приводит к так называемый коэффициент кажущейся мощности (APF). APF основан на пиковом и среднем значении. ток и отличается от коэффициента мощности со сдвигом фазы стандартной линии питания, вызванного индуктивными нагрузками, такими как двигатели.

Практически все блоки питания для радиоприемников и усилителей, так как они почти всегда используются конденсаторные входные фильтры, имеют очень высокую полную мощность фактор . Чем прочнее мы делаем компоненты блока питания, тем жестче мы спроектировать источник питания в попытке сохранить напряжение, близкое к 1,414 среднеквадратичного значения переменного тока, больше АПФ становится. Самые жесткие, большие и негабаритные расходные материалы имеют самые высокие APF, требующие особого внимания к сериям, эквивалентным силовым сетям сопротивление (СОЭ), если мы хотим поддерживать это регулирование.

Поскольку типичное питание в основном работает от пиков, среднее или среднеквадратичное значение напряжения имеет мало практического применения (кроме расчета тепла). Пока это может показаться сложным, регулировка источника питания должна быть рассчитана с использованием пикового значения ток и / или пиковое напряжение. В среднем падение напряжения составляет 5%. или измеритель среднеквадратичных значений, когда пиковое напряжение в линии питания падает на 15% или более. Это может вводят нас в заблуждение, заставляя думать, что регулирование электросети хорошее, а источник питания плохо, даже когда основная проблема действительно в электросети.

AL1200 Пример усилителя

В усилителе AL1200, работающем от очень жесткой мощности линий, отношение максимальной текущей текущей ликвидности к средней составляет около 4: 1.

При среднеквадратичном токе 12 ампер (нагрев) пиковый ток будет около 48 ампер. В то время как нагрев ЛЭП рассчитан на 12 ампер, напряжение падение рассчитано на 48 ампер. Сопротивление линии питания 1 Ом, для Например, будет выделять только 12 Вт тепла, в то время как такое же сопротивление в 1 Ом снизит пиковое напряжение в сети на 48 вольт, если система электроснабжения сохранит тот же НПФ! При номинальном среднеквадратичном напряжении 240 В пиковое линейное напряжение будет падать с 339 вольт до 291 вольт.

Это снижение высокого напряжения на 14%, в то время как счетчик измеренное среднеквадратичное значение или среднее линейное напряжение обычно изменяется только примерно на 5%. (В точное количество будет зависеть от искажения формы сигнала и измерителя.)

An Пример проблемы с сетью

Проблемы с электросетью могут быть сложными, и даже самые опытные любители. Даже такой опытный человек, как ARRL Lab, может пропустить такие проблемы. Лаборатория ARRL, рассматривая усилитель AL1200, измерила рабочее напряжение пластины постоянного тока усилителя AL1200 как 2900 вольт под нагрузкой, в то время как среднеквадратичное значение линейного напряжения было довольно стабильным, около 240 В переменного тока.

Несмотря на категорические предупреждения, в лаборатории ARRL что-то не так в системе электроснабжения лаборатории, ARRL не удалось должным образом исследовать до выпуск обзора. ARRL наконец осознал ошибку, когда после установив усилитель на W1AW, нагруженное напряжение вдруг стало нормальным 3300-3400 вольт.

Проблема ARRL Labs заключалась в дорогом стабилизаторе напряжения. который поддерживает постоянное среднее или среднеквадратичное напряжение в сети, позволяя при этом пики провисать более чем на 15%. Это вызвало нормальное напряжение полной нагрузки 3400 вольт. AL1200 упадет до 2900 вольт, а измеренное напряжение в розетке еле-еле. измененный.Лаборатория измерила хорошее, стабильное линейное напряжение на типичном измерителе, но пиковое регулирование было ужасным, потому что их дорогой регулятор напряжения не мог обрабатывать усилители APF.

В то время как осознание того, что у них есть проблема, пришло слишком поздно, чтобы предотвратить ложные данные обзора, по крайней мере, это хороший инструмент обучения для других. Хорошо стабильное напряжение на традиционном счетчике не означает, что система линий электропередач без проблем. Лаборатория упустила простое и легкое наблюдение. Это электрически невозможно значительно снизить динамическое регулирование внутри источника питания с сопутствующий нагрев или пульсация.

Определение провисания линии электропередачи

Высокий кажущийся коэффициент мощности (APF) на входе конденсатора источники питания с пиковыми токами, в 2-5 раз превышающими средние токи. Тем лучше мощность трансформатора, тем более непропорционально пиковый ток становится по сравнению с средний ток. Из-за высокого APF, регулирование напряжения на входе конденсатора питание в значительной степени зависит от последовательного импеданса конденсаторов фильтра. обратно к источнику питания. Это нежелательное последовательное сопротивление обычно преобладает. сопротивлением в проводке к полюсному трансформатору и усилителям силовой трансформатор.

Для оценки регулирования с помощью измерений напряжения требуется мысль и забота. Источник питания конденсатора работает от пикового линейного напряжения. Пиковое напряжение не изменяется пропорционально среднему или среднеквадратичному напряжению. Как на самом деле, среднее напряжение часто почти не меняется, когда пиковое напряжение падает очень заметная сумма.

Практически все мультиметры не определяют истинное пиковое напряжение, и они также не считывают среднеквадратичное значение или среднее напряжение. Большинство мультиметров обнаруживают что-то около среднего напряжения переменного тока, вплоть до пикового напряжения.Что бы ни они случайно читают, исправлено или настроено для обеспечения псевдо-среднеквадратичного напряжения на дисплей. К сожалению, это хорошо работает только с синусоидальной волной. Поскольку подача нагружает только пики, осциллограмма квадратов. Среднее напряжение вряд ли изменяется даже при значительном отсечении пиков дробного цикла, что означает значительная потеря постоянного напряжения без аналогичного изменения на счетчике линии электропередачи.

Для фактического определения регулирования линии электропередачи при питании конденсаторный входной источник, мультиметр должен быть измерителем истинных пиковых значений.

Почти в каждом ламповом усилителе высокое напряжение измеритель обеспечивает хороший способ определить качество линии электропередачи. Если напряжение на пластине повышается нормальная работа на холостом ходу, но значительно ниже номинальных характеристик производителя в соответствии с полная нагрузка без излишнего гула несущей или нагрева компонентов блока питания, шансы в хорошем состоянии Эквивалентное последовательное сопротивление линии электропередачи (ESR) слишком велико. это электрически невозможно значительно снизить динамическое регулирование внутри подача с сопутствующим нагревом или пульсацией.

120 или 240 В при работе

Обычно потери внутри усилителя не сильно меняются. при изменении напряжения в ЛЭП. Переход со 120 вольт на 240 вольт может увеличить или уменьшить срок службы некоторых компонентов, таких как переключатели и реле, но общее динамическое регулирование в целом не сильно изменилось. Рабочее напряжение не изменяется вообще, при условии, что основная система подключена точно к двойному Напряжение. Это происходит потому, что в большинстве систем используются одинаковые двойные основные цвета, которые подключены параллельно на 120 вольт и последовательно на 240 вольт.С двойными первичными цветами, ток в каждой первичной обмотке и напряжение на каждой первичной обмотке остаются неизменными независимо от проводки на 120 или 240 вольт, что приводит к потерям в трансформаторе и ESR. остаются точно такими же.

Из-за высокого APF, ESR, который вызывает заметное регулирование проблемы могут быть на удивление низкими. Проводка, которая обычно справляется с 1500-ваттным резистивная нагрузка с минимальным падением может иметь гораздо худшее регулирование с мощностью 1500 Вт. нагрузка источника питания. Хуже того, обычный мультиметр может не показывать линию потеря напряжения.

Это связано с тем, что APF вызывает высокий пиковый ток потребления, который, в свою очередь, преобразует синусоидальную волну в форму волны с плоской вершиной.

Обычно изменения производительности происходят из-за изменения мощности линейная нагрузка вне усилителя. Изменения производительности не происходят из КПД изменяется внутри усилителя. Удвоив напряжение с 120 В до 240 В, мы уменьшаем ток вдвое. При прочих равных, система имеет половину падения напряжения на вдвое больше линейного напряжения. Это дает в четыре раза лучшее регулирование, когда выражается в процентах без изменения сечения провода.

Имейте в виду, что это четырехкратное улучшение. ESR 0,1 Ом линия с пиковым током 40 ампер упадет на 4 вольта из пикового значения 170 вольт. Этот означает потерю напряжения на 2,4%. Переход системы на 240 вольт приводит к 2 вольта выпадают из 340 пиковых вольт. Это примерно 0,6% регулируемых потерь. С Напряжение питания 3000 вольт, можно ожидать примерно на 50 вольт больше высокого напряжения под нагрузкой от ЛЭП меняет.

Это конечно вымышленный корпус с шлейфом 0,1 Ом сопротивление. Это было бы типично для 25-футовой трассы # 12 AWG (.05 Ом) к хорошая система автоматических выключателей на 200 ампер с ближайшим полюсным трансформатором (обычно около 0,05 Ом). Подача в моем магазине на рабочем месте измеряет СОЭ ~ 0,1 Ом, включая линейный трансформатор. Если в линии питания имеется значительное ESR, измените значение со 120 на 240 вольт могут значительно улучшить динамическое регулирование. Независимо от части общее провисание вызвано линией электропередачи 120 В, это провисание будет количество. Просадка напряжения внутри усилитель не изменится очень много.

SSB в сравнении с режимами CW и несущей

Влияние APF на динамическое регулирование менее проблематично на голос SSB. Конденсаторы фильтра источника питания подают энергию для голосовых пиков; в линия электропередачи никогда не видит полную потребляемую пиковую потребляемую мощность, используемую для голоса SSB.

Счетчики линий питания для усилителей

Если в вашем усилителе используется конденсаторный источник питания (включая большинство бытовые импульсные источники большой мощности), не полагайтесь на обычные вольтметры переменного тока для измерения устойчивости линии электропередачи.Обычные измерители переменного тока обычно подходят для дросселирования источники питания или источники питания с коррекцией искажения формы сигнала.

Большинство любительских источников питания представляют собой системы конденсаторных входных фильтров. При измерении напряжения или тока в линии питания усилителей большой мощности, почти каждый метр измеряет не ту штуку! Блок питания работает очень небольшая часть синусоидальной волны в верхней части каждой половины, особенно на нарастающий фронт сигнала. Практически все счетчики измеряют средние или псевдосреднее напряжение и ток, поэтому они не измеряют напряжение усилитель питания требует.Измерители часто калибруются по пиковым или среднеквадратичным значениям, но они часто просто применяют поправочный коэффициент к среднему напряжению, которое на самом деле измерено.

Мы можем сделать то же самое вручную, предполагая, что пиковое напряжение в 1,414 раза больше. указано RMS Напряжение. Этот метод верен, и счетчики часто очень близки, когда измеренная форма волны идеальна синусоидальная волна. Это не относится к входной мощности конденсатора. запасы. Обычным счетчикам нельзя доверять для надежной оценки линии электропередачи работоспособность, когда линия питания нагружена конденсаторным источником питания.С непиковый измеритель, а Показания напряжения в линии электропередачи могут не показывать значительного измеренного падения напряжения, однако линия электропередачи может вызывать ужасные регулировка напряжения и производительность при питании от конденсатора. Дело ARRL был почти идеальным примером измерителя, показывающего стабильный источник питания, в то время как сетевой источник был почти бесполезен.

Коэффициент гармонических искажений и полный коэффициент мощности

Конденсаторный входной усилитель питания вырабатывает высокое напряжение на гребнях синусоиды или пики.Из-за этого ток линии питания для работы конденсаторного входа поставки достигают пика.

Вот пример вторичного тока 811H и напряжение при токе пластины 750 мА:

Вторичный ток составляет чуть более 4 ампер, в то время как вторичное напряжение только пиковое напряжение более 1500 вольт. Нагрузка трансформаторов и линий электропередач растет край формы сигнала, с длительностью нагрузки около 2,5 мс при каждой мощности 8,3 мс линия полупериода.

Измеренный ток трансформатора примерно соответствует вторичному току.В 120 вольт, измеренный пиковый ток первичной обмотки составляет 32 ампера. Средний ток за один цикл с устойчивым носителем 750 Вт – это 11 ампер.

Вот почему падение напряжения необходимо измерять с помощью истинного пикового значения переменного тока. измеритель линии электропередачи, или приблизительно рассчитанный, наблюдая за измерителем высокого напряжения внутри усилитель звука. Аномальный провал напряжения под нагрузкой почти всегда вызван неадекватное регулирование линии электропередачи.

Линии электропередач и автоматические выключатели должны быть минимально рассчитанными на тепловые токи, которые являются средними токи.При использовании конденсаторных входных источников напряжение питания стабильность вычисления должны использовать примерно в три раза больше среднего тока для максимальной входной мощности постоянного тока усилителя мощности.

Каковы основные 3 недостатка превышения входного напряжения источника питания?

При разработке спецификаций блока питания у инженеров часто возникает вопрос: «Что, если я эксплуатирую блок питания за пределами определенного диапазона спецификаций?» Чтобы помочь ответить на этот вопрос, разработчик должен обозначить потенциальные недостатки и отказы, которые могут возникнуть при работе источника питания за пределами его установленных пределов.Давайте обсудим три основных потенциальных проблемы, которые могут возникнуть, когда входное напряжение выходит за пределы допустимого диапазона источника питания.

Пределы входного напряжения

Во всем мире доступное сетевое напряжение и связанная с ним стабильность могут сильно различаться, что затрудняет разработку источника питания, который удовлетворяет потребностям диапазона входного сигнала для всех приложений. Если предположить, что входные характеристики источника питания «достаточно близки» к желаемому рабочему напряжению приложения, это может привести к сбоям, если источник питания будет работать за пределами допустимых пределов.Эти отказы можно определить как отказы компонентов, отказы системы или отказы спецификаций, и каждый из них по-разному влияет на источник питания и производительность системы.

1. Превышение пределов входного напряжения – отказы компонентов

Отказы компонентов возникают, когда компонент поврежден и больше не работает должным образом. Подача напряжения, превышающего максимальное рабочее напряжение компонента, – простой способ повредить любой компонент. Многие компоненты, размещенные на входе, такие как X-конденсаторы, металлооксидные варисторы (MOV) и мостовые выпрямители, легко определить как подверженные напряжению.Если входное напряжение превышает их максимальное рабочее напряжение, конкретный режим отказа этих компонентов может привести к нескольким различным сценариям. Например, X-конденсаторы, которые предназначены для короткого замыкания по соображениям безопасности, скорее всего, сработают предохранитель, что приведет к неработоспособности источника питания. Однако, если Y-конденсаторы, которые предназначены для размыкания при отказе, выйдут из строя, источник питания может продолжать работать, подвергая пользователей риску поражения электрическим током.

Другие компоненты, такие как предохранитель, труднее определить как подверженные отказу в случае перенапряжения.В нормальных условиях предохранитель будет выглядеть как короткое замыкание, и увеличение напряжения просто заставит предохранитель пропускать меньший ток. Если сбой, такой как короткое замыкание X-конденсатора, происходит внутри источника питания, предохранитель размыкается и отключает цепь от источника входного сигнала. Однако, если максимальное напряжение предохранителя превышено и X-конденсатор закорочен, предохранитель не сможет подавить дугу. Это не позволит сохранить цепь в разомкнутом состоянии, что приведет к продолжению протекания тока через неисправный конденсатор, что вызовет проблемы как наверху, так и на выходе.

Вам рекомендуют: Мощные прорывные батареи, дешевые и простые в изготовлении

В других случаях напряжение связано с паразитными компонентами, значения которых трудно определить. Например, переключатель в обратном преобразователе имеет пиковое напряжение, определяемое не только входным напряжением, но также индуктивностью рассеяния и соотношением витков. В таких случаях напряжение не всегда можно определить, просто взглянув на схему или таблицы данных.Напротив, напряжение должно измеряться напрямую.

События пониженного напряжения также могут вызвать отказ компонентов. При работе источника питания ниже минимального рабочего напряжения ток во многих компонентах будет пропорционально увеличиваться. Предохранитель, выпрямитель, переключатели и другие компоненты, по которым протекает повышенный ток, будут рассеивать больше энергии, что приведет к повышению температуры и вероятности выхода из строя. Магнитные компоненты, такие как дроссель коррекции коэффициента мощности (PFC), также будут пропускать больший ток, и в результате их индуктивность падает или полностью насыщается.В зависимости от конкретной топологии это может привести к увеличению пикового тока (потенциально повреждающему такие компоненты, как переключатель), увеличению рабочей частоты, снижению эффективности или отказу преобразователя мощности в целом.

2. Превышение пределов входного напряжения – системные сбои

При нарушении таких параметров, как рабочая частота или диапазон рабочего цикла, системные сбои могут привести к неправильному функционированию внутренних функций различных топологий. Например, LLC-преобразователь изменяет рабочую частоту для регулирования выходного напряжения, при этом частота обратно пропорциональна коэффициенту усиления вход-выход преобразователя.Однако, если входное напряжение уменьшается, тогда частота также будет уменьшаться, чтобы увеличить коэффициент усиления и поддерживать постоянное выходное напряжение. Неотъемлемой характеристикой LLC-преобразователя является то, что кривая усиления поддерживает только обратное отношение частоты к усилению до определенной частоты. Ниже этой частоты соотношение становится обратным (т. Е. Усиление увеличивается с увеличением частоты). Если входное напряжение уменьшается до точки, в которой источник питания смещается в эту область (известную как емкостная область), источник питания может работать неправильно или полностью выйти из строя.

Некоторые неизолированные преобразователи, включая повышающий преобразователь, используемый в схеме PFC, преобразуют только в одном направлении, вверх или вниз. В случае повышающего преобразователя он выдает только напряжение, превышающее входное напряжение. Если источник питания переменного / постоянного тока с коррекцией коэффициента мощности работает с входным напряжением, превышающим выходное напряжение повышающего преобразователя, повышающий преобразователь не будет работать и не сможет скорректировать коэффициент мощности. Точно так же понижающий преобразователь, который преобразует высокий входной сигнал в низкий выходной, не может работать при напряжении ниже, чем выходное напряжение.Понижающий преобразователь также содержит переключатель, затвор которого не связан с землей, и, как следствие, использует схему самонастройки для создания напряжения затвор-исток для управления полевым транзистором. Эта схема начальной загрузки полагается на действие переключения для создания напряжения затвора, поэтому, когда входное напряжение слишком близко к выходному напряжению, синхронизация переключения не позволяет схеме начальной загрузки создавать напряжение управления затвором, и схема перестает работать.

Вам также может понравиться: Как нитрид галлия позволяет использовать более компактные и эффективные источники питания

Источники питания также имеют встроенные схемы защиты для предотвращения работы в определенных условиях.Это становится более распространенным при более высоких уровнях мощности, поскольку отказы более опасны и дороги. Защита от пониженного напряжения – это функция, обычно встречающаяся в источниках питания переменного / постоянного тока большей мощности, которая отключает источник питания, если входное напряжение падает ниже заданного порогового значения.

3. Превышение пределов входного напряжения – ошибки спецификации

Работа за пределами спецификации не всегда приводит к полному отказу, но вместо этого приводит к тому, что характеристики источника питания выходят за рамки спецификации.Как указывалось ранее, уменьшение входного напряжения вызовет увеличение входного тока, что приведет к увеличению потерь и тепла при одновременном уменьшении диапазона рабочих температур и эффективности.

Чтобы защитить источник питания от катастрофического отказа, контроллеры часто имеют встроенную защиту, позволяющую избежать определенных условий. Эти защиты не отключают источник питания, а вместо этого ограничивают характеристику на определенном значении. Например, в случае топологии LLC внутри контроллера часто существуют ограничения по частоте.Как описано ранее, по мере уменьшения входного напряжения частота переключения будет увеличиваться, чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение. Если контроллер ограничивает частоту, когда она достигает минимума, выходное напряжение начинает уменьшаться вместе с входным напряжением.

Дополнительная информация: Как уничтожить литий-ионные батареи?

В то время как влияние на характеристики спецификации легко оценить в некоторых случаях, таких как описанные выше, влияние входного напряжения в других случаях предсказать труднее.Одним из таких примеров является взаимосвязь между входным напряжением и электромагнитным излучением (EMI). Работа вне указанного диапазона входного напряжения может иметь большое влияние на электромагнитные помехи и привести к несоблюдению соответствующих нормативных требований. Дополнительное напряжение или текущая нагрузка могут еще больше изменить эффективность фильтра электромагнитных помех, а для переменной частоты устройства изменяют рабочую точку до уровня, вызывающего отказ.

Обязательно спросите у производителя

Входное напряжение влияет на многие аспекты источника питания, включая нагрузки на компоненты, рабочую точку и производительность.Работа за пределами указанного диапазона может повлиять на один или несколько из этих элементов и, если нажать слишком далеко, сработает схема защиты или полный отказ. Знание того, насколько далеко можно продвинуть источник питания в определенном направлении и каковы последствия, потребует знания номинальных характеристик и значений внутренних компонентов, которые редко доступны пользователю и их трудно определить. Лучший способ определить безопасную работу источника питания за пределами указанного диапазона входного напряжения – это спросить производителя, который может определить риски и внести изменения в конструкцию, необходимые для обеспечения работы на желаемом уровне.