Napięcia znamionowe sieci elektrycznych i obszary ich zastosowania
Napięcia znamionowe sieci elektrycznych oraz związanych z nimi źródeł i odbiorników energii elektrycznej są ustalane przez GOST.
Skala napięć nominalnych dla sieci prądu przemiennego o częstotliwości 50 Hz napięcie fazowe powinno wynosić 12, 24, 36, 42, 127, 220, 380 V; 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150 kV, do sieci o napięciu stałym -12, 24, 36, 48, 60, 110, 220, 440, 660, 3000 V...
Do sieci elektrycznych trójfazowego prądu przemiennego o napięciu do 1 kV i podłączonych źródeł i odbiorniki energii elektrycznej GOST 721-78 określa następujące wartości napięcia znamionowego:
Sieci i odbiorniki — 380/220 V; 660/380 V
Źródła — 400/230 V; 690/400V.
Napięcie znamionowe generatorów kompensacyjnych utrata napięcia w zasilanej przez nich sieci pobiera się o 5% więcej niż napięcie nominalne tej sieci (patrz tabela 1).
Przyjmuje się również, że napięcia znamionowe uzwojeń pierwotnych, transformatorów podwyższających podłączonych do generatorów są o 5% wyższe od napięć znamionowych przyłączonych do nich linii.
Uzwojenia pierwotne transformatory obniżające napięcie mieć napięcie znamionowe równe napięciu znamionowemu ich przewodów zasilających.
Tabela 1. Podano nominalne i najwyższe napięcia robocze sieci elektrycznych, generatorów i transformatorów o napięciach powyżej 1 kV, przyjęte przez GOST 721 — 78.
Tabela 1.1. Napięcie znamionowe prądu trójfazowego, kV
Sieci i odbiorniki Transformatory i autotransformatory Najwyższe napięcie robocze bez wyłącznika pod obciążeniem ° Z RPN uzwojenia pierwotne uzwojenia wtórne uzwojenia pierwotne uzwojenia wtórne 6 6 i 6,3 6,3 i 6,6 6 i 6,3 6,3 i 6,6 7,2 10 10 i 10,5 10,5 i 11 10 i 10,5 10,5 i 11 12,0 20 20 22 20 i 21,0 22,0 24,0 35 35 38,5 35 i 36,5 38,5 40,5 110 — 121 110 i 115 115 i 121 126 220 — 242 220 i 230 230 i 242 252 330 330 347 330 330 363 500 500 525 500 — 525 750 750 787 750 — 787
Zasilanie obwodów sterowania, sygnalizacji i automatyki instalacji elektrycznych, a także zelektryfikowanych narzędzi i oświetlenia miejscowego w warsztatach produkcyjnych odbywa się prądem stałym o napięciu 12, 24, 36, 48 i 60 V oraz przemiennym jedno- prąd fazowy 12, 24 i 36 V przy napięciu 110; 220 i 440 V. Napięcie generatorów prądu stałego 115; 230 i 460 V.
Zelektryfikowane pojazdy oraz szereg instalacji technologicznych (elektroliza, piece elektryczne, niektóre rodzaje spawania) zasilane są napięciami innymi niż wymienione powyżej.
W transformatorach podwyższających napięcie znamionowe uzwojenia pierwotnego jest takie samo jak napięcie znamionowe generatorów trójfazowych. W przypadku transformatorów obniżających napięcie uzwojenie pierwotne jest odbiornikiem energii elektrycznej, a jego napięcie znamionowe jest równe napięciu sieciowemu.
Napięcia znamionowe uzwojeń wtórnych transformatorów zasilających sieci elektryczne są o 5 lub 10% wyższe od napięcia znamionowego sieci, co umożliwia kompensację strat napięciowych w liniach: 230, 400, 690 V i 3,15 ( lub 3.3); 6,3 (lub 6,6); 10,5 (lub 11); 21 (lub 22); 38,5; 121; 165; 242; 347; 525; 787 kV.
Do zasilania odbiorników energii elektrycznej zalecane jest napięcie 660 V. W porównaniu do 380 V ma szereg zalet: mniejsze straty energii i zużycie materiału przewodzącego, możliwość zastosowania mocniejszych silników elektrycznych i mniej rynkowych TP. Jednak do zasilania małych silników, obwodów sterowania napędem elektrycznym i sieci oświetlenia elektrycznego należy zainstalować dodatkowy transformator 380 V.
Napięcie 3 kV służy wyłącznie do zasilania odbiorników elektrycznych pracujących pod tym napięciem.
Zasilanie przedsiębiorstw, wewnętrzna dystrybucja energii oraz zasilanie indywidualnych odbiorców energii elektrycznej odbywa się przy napięciach powyżej 1000 V.
Napięcia 500 i 330 kV wykorzystywane są do zasilania szczególnie dużych przedsiębiorstw z elektroenergetycznej sieci przesyłowej.Przy napięciach 220 i 110 kV duże przedsiębiorstwa są zasilane z systemu elektroenergetycznego, a energia jest dystrybuowana na pierwszym etapie zasilania.
W średnich przedsiębiorstwach 35 kV, zdalnych odbiorcach energii, zasilane są duże odbiorniki energii, a energia jest rozprowadzana systemem głębokiego wejścia.
Napięcia 6 i 10 kV są wykorzystywane do zasilania przedsiębiorstw małej mocy oraz w sieciach rozdzielczych zasilania wewnętrznego. Napięcie 10 kV jest bardziej odpowiednie, jeśli źródło zasilania pracuje przy tym napięciu, a liczba odbiorców energii 6 kV jest niewielka.
Napięcia 20 i 150 kV nie są powszechnie stosowane w zakładach przemysłowych ze względu na ich zastosowanie tylko w niektórych systemach elektroenergetycznych oraz brak odpowiedniego sprzętu elektrycznego.
Dobór napięcia sieciowego odbywa się równolegle z wyborem schematu zasilania, aw niektórych przypadkach — na podstawie technicznego i ekonomicznego porównania wariantów.