Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Сколько стоит понижающий трансформатор на 110 вольт

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Если есть возможность купить новый трансформатор, то желательно приобрести фабричный преобразователь, рассчитанный на определенную мощность бытовой техники. Так для холодильника иногда требуется до 1000 ватт мощности, что соответственно отразится и на цене. А для маломощной швейной машинки или оверлока достаточно 150 ватт. Мощность трансформатора определяется мощностью электропривода (90-110 ватт). То есть, трансформатора мощностью 200 ватт «с запасом» хватит для вашей швейной машинки. И стоит такой адаптер значительно дешевле, чем 1000 ватт, в пределах 300-400 рублей.

Если у вас есть и другая швейная техника на 100 вольт, то купите сразу трансформатор с двумя розетками и мощней на 100 ватт

Кстати обратите внимание, что и вилки и розетки имеют особую конструкцию. И адаптер на вилку покупать не нужно, иначе можно нечаянно ее вставить в розетку 220 вольт, что приведет к серьезной поломке

Передача электрического тока на дальние расстояния

Итак, электрический ток мы получили. Теперь надо как-то передать его на дальние расстояния, не забывая про закон Джоуля-Ленца: Q=I2Rt . То есть нам надо каким-то чудом уменьшить силу тока, которая будет течь по проводам, так как в основном из-за нее происходят большие потери.

Для этих целей идеально подойдет трансформатор, но не простой, а трехфазный. Здесь используется замечательное свойство трансформатора: если повышаем напряжение, то понижаем силу тока, и наоборот, понижаем напряжение, увеличиваем силу тока. Поэтому, для того, чтобы передать полученную электроэнергию на дальние расстояния, нам нужно увеличить в несколько раз напряжение, тем самым мы в это же число раз уменьшим силу тока. Ниже на рисунке схема передачи электроэнергии от генератора ГЭС и до конечного потребителя, то есть для заводов, для электротранспорта и для нас с вами.

Передача электроэнергии от генератора до конечного потребителя

С ГЭС напряжение повышают до нескольких киловольт, чаще всего до 110 кВ. Все это достигается с помощью трехфазного высоковольтного повышающего трансформатора (2).

Трехфазный высоковольтный трансформатор

Далее высоковольтное напряжение идет по высоковольтной линии (3) и доходит до какого-либо города, либо райцентра.

Высоковольтная линия передачи электроэнергии

В каждом райцентре либо городе есть своя подстанция, где имеется уже свой высоковольтный понижающий трансформатор (4), который преобразует напряжение 110 кВ в 10 кВ, либо в 6 кВ (5).

Почему нельзя было сразу тянуть провода с генератора? Зачем надо было повышать, а потом снова понижать напряжение? Все опять же из за закона Джоуля-Ленца. Так как ГЭС находится на очень большом расстоянии от потребителей электроэнергии, приходится повышать напряжение, чтобы минимизировать потери на нагрев проводов. Как мы уже говорили, трансформатор повышает напряжение, но при этом уменьшает во столько же раз силу тока, поэтому потери в проводах на дальние расстояния сокращаются в разы, исходя из формулы Джоуля-Ленца Q=I2Rt.

Потом уже с подстанции напряжение расходится по трансформаторным «будкам», которые можно уже заметить в каждом районе.

Трансформатор 6 кВ в 380 В

От этих «будок» выходит после преобразования приблизительно 380 Вольт. Но здесь есть один нюанс. Везде используется три провода, а к нам в дома заходят чаще всего два провода. В чем же дело? А дело как раз в том, что есть такое понятие как линейное и фазное напряжение. Линейное напряжение замеряется между 3 проводами, по которым идут 380 В. Они называются фазами. То есть грубо говоря — это те же самые провода, которые вышли с генератора еще где-нибудь на ГЭС. Но если взять любую из фаз и замерять напряжение относительно нулевого проводника, то есть относительно нуля, то у нас будет фазное напряжение 220 В. Получается, к нам в дом заходит ОДНА фаза и НОЛЬ. Куда деваются другие фазы? Они равномерно распределяются между жильцами дома или вашего района. То есть к вашему соседу может придти другая фаза, но тот же самый ноль.

Трехфазное линия передачи электроэнергии

Существует два вида преобразователей:

  1. тиристорные преобразователи;
  2. понижающие трансформаторы.

Преимуществами тиристорного полупроводникового преобразователя тока 220 в 110, по сравнению странсофматорным блоком питания, являются его небольшой размер и вес, а также дизайн устройства. Совокупная мощность подключаемых к нему устройств может достигать 2 кВт. Тиристорный преобразователь идеально подходит для подключения утюгов, фенов, ламп накаливания, импульсных блоков питания, т.е. для подключения активной нагрузки. При этом тиристорный преобразователь совершенно не подходит для подключения индуктивной нагрузки, т.е. для подключения котлов с электронным управлением, двигателей и т.д. Оборудование в этом случае будет работать нестабильно и часто перегреваться. Более того, Вы можете просто сжечь блок питания, так как пусковой ток двигателя, например, в несколько раз превышает номинальный ток трансформатора. Что касается понижающих трансформаторов 220 в 110 https://www.ataba.com.ua/index.php?cPath=56_58 В, они более предпочтительны для широкого ряда электроники и бытовых приборов, в том числе для двигателей, котлов, насосов и т.д. Понижающий трансформатор 220 в 110 В отлично выдерживает кратковременные перегрузки. Но, по сравнению с тиристорным, понижающий трансформатор имеет непривлекательный дизайн, большой размер и вес.

Популярные статьи  Подключение промежуточного реле

Посадка напряжения в домашней сети

Так называемая посадка напряжения может быть чревато многими нежелательными последствиями. Причем нежелательными как самими жителями, так и организацией-поставщиком, ведь именно она будет восполнять все непредвиденные расходы. По объективным причинам, описанным ранее, посадка электроэнергии может достигать рекордных показателей.

При отсутствии желания исправлять неисправности это является основанием для подачи искового заявления в суд.

Чем чревато превышение или значительное снижение установленных норм поставки напряжения в доме:

  • Быстрее перегорают лампочки;
  • Особенно это пагубно для холодильника, стиральной машинки и прочих электробытовых приборов, требующих мощное и постоянное напряжение;
  • Срок службы любой электротехнической техники, в том числе микроволновки, тостера, телевизора, компьютеров и так далее.

Таким образом становится очевидно, что все классы электротехники страдают от сильных перепадов напряжения. Особенно это влияние деструктивно сказывается, если в сети именно низкое напряжение. И обязанность обеспечить бесперебойным, стабильным и качественным током принадлежит именно организации, которая занимается поставкой и согласно договору, должна обеспечивать ее качественное обслуживание.

Перенапряжение в многоквартирных домах

В последнее время перенапряжение в многоквартирных домах, построенных до начала 90-х годов, стало настоящим бедствием. Когда эти дома строились, в проектную нагрузку не вносились микроволновые печи, холодильники (два), компьютеры, домашние солярии и т.д.

Но, тем не менее, потребители пользуются этими благами цивилизации. Что в итоге происходит? В электроэнергетике есть понятие, вечерние и утренние максимумы нагрузки. Именно в это время люди идут на работу, готовят, включают много электроприборов в общем.

отгорание нулевого проводника

Если в нормальном режиме напряжение между фазным и нулевым проводником 230 В, то в данном случае нулевой проводник отсутствует и напряжение будет между фазами, т.е. 380 В. В итоге напряжение «гуляет» по стояку. Его величина зависит от включенной в сеть нагрузки и может быть в диапазоне 140 – 380 В от места отгорания нулевого проводника.

Причины возникновения скачков напряжения в сети

  1. Самая распространенная причина скачков напряжения в электросети — переходные процессы, которые появляются каждый раз, когда к сети подключается или отключается потребитель. Чем большей мощности коммутируется электроустановка, тем сильней амплитуда скачка напряжения в сети. Примеры: сосед подключил самодельный «сварочник». Напряжение в сети падает, особенно, когда он начинает сварку. А если одновременно выключить в половине многоквартирного дома все электронагревательные приборы, то получим скачок напряжения в электросети в сторону увеличения.
  2. Следующая по распространенности причина — обрыв или выгорание нулевого провода. Происходит этот дефект из-за аварийной ситуации на линиях электропередач или при низком качестве монтажа систем электроснабжения жилых домов. При такой неисправности возможно повышение напряжения вплоть до 380 вольт из-за неравномерного распределения нагрузок на разные фазы в электросети.
  3. Другой причиной изменения стандартного напряжения в сети являются ошибки монтажа при производстве ремонта. В случае если нерадивый электрик подключит фазу сети на нулевой проводник, то вместо 220 вольт в розетках будет 380.
  4. Единственной природной причиной перенапряжения в сети является разряд молнии. В таком случае величина перепада зависит от близости удара.

Опасность повышенного напряжения сети очевидна — выходят из строя, не выдерживают электроприборы, начиная с дешевых ламп накаливания, заканчивая дорогими компьютерами и телевизорами.
А в чем же опасность пониженного напряжения?

ВАЖНО! Самыми уязвимыми к понижению напряжения электроустановками являются те, что имеют в своем составе двигатели. При недостатке электродвижущей силы, пусковой момент двигателя существенно уменьшается (особенно у асинхронных двигателей), они не в состоянии преодолеть сопротивление присоединенных механизмов

Двигатель перегревается и его обмотки сгорают. Опасность такого исхода наиболее вероятна у компрессорных агрегатов (например, холодильников или кондиционеров).

Что находится внутри блока питания

Если вы не можете купить понижающий трансформатор, то его можно сделать своими руками. Но только тем людям, которые хорошо знакомы с электричеством и уверенны в том, что они делают. Не забывайте, что это прибор опасного электрического напряжения и лучше попросить знакомого электрика сделать вам такой трансформатор.

Преобразователь напряжения представляет собой обычный трансформатор, закрытый защитный корпусом с вентиляционными отверстиями (греется во время работы). Устройство обязательно защищается маломощным предохранителем. Ну, мы не будем вникать в более подробные детали, поскольку эта информация уже рассчитана на специалистов.

3-х фазная схема в нормальном режиме

Однако остается главный вопрос, как же это все взаимосвязано с обрывом нуля и перенапряжением в розетках? Дело в том, что напряжение изначально из трансформаторных будок ТП и КТП, выходит и приходит в щитовую дома по 3-х фазной схеме, а не по однофазной, как мы рисовали выше.

Что она из себя представляет? В общем случае это четыре проводника:

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

ноль

и три фазы А-В-С

От каждой фазы подключается отдельный потребитель (квартира, дом) или группа потребителей (несколько квартир в подъезде). При этом ноль у всех общий.

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Между фазой и нолем будут привычные нам 220V, а между двух фаз — те самые 380V. При нормальных условиях все лампочки и токоприемники работают исправно.

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Можно подключать разную нагрузку, разного номинала, это никак не будет вызывать перенапряжение. Ток в данной схеме течет по каждой фазе, проходит через своего потребителя и уходит через ноль.

Популярные статьи  Конденсатор 104

Схема параллельного включения

При параллельном подключении, фазный и нулевой проводники одновременно приходят ко всем потребителям в цепи. Нарисуем такую схемку, где этими потребителями будут обыкновенные лампочки накаливания.

На входе напряжение составляет 220в. При таком подключении, на каждой лампочке напряжение будет одинаковым, и при достаточном сечении проводников и малой нагрузке, не будет сильно отличаться от вводного.

При этом отключение или включение каждой лампочки по очередности, не сильно скажется на его значениях. Именно по такой схеме и подключены все розетки в ваших квартирах.

Однако если напряжение будет одинаковым, ток в цепи будет разным. Общее его значение складывается из суммы токов проходящих через лампочку №1 и №2.

Вы можете включать и более мощные приборы (лампы 200Вт, чайник), и все будет прекрасно работать.

Отличия

Специфика ЛН — это показатель, по которому производится расчёт токов и остальных величин трёхфазной цепи. Подобная схема позволяет подключать одно- и трёхфазные контакты. Номинальное равно 380В и меняется при изменениях в ограниченной сети, к примеру, вследствие скачков.

Популярнейшей является цепь с нейтралью и заземлением. Подключение в такой системе производится по схеме:

  • к фазным проводам подсоединяются однофазные провода;
  • к 3-фазным — 3-фазные.

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Широта применения ЛН обуславливается его безопасностью и комфортностью разветвления цепи. Оборудование в таком случае подключается к фазному выводу, и лишь он не безопасен.

Расчёт системы несложен, при этом действуют стандартные физические формулы. Параметры ЛН сети замеряются мультиметром, а ФН — спецустройствами, например, вольтметром, датчиком тока, тестером.

  1. Разводка подобной проводки не нуждается в применении профессионального оборудования. Достаточно отвёрток, которые имеют индикаторы.
  2. Вероятность удара током очень мала. Подобное объясняется присутствующей в цепи свободной нейтралью. Соединение проводников не требует подключения 0-вого вывода.
  3. Схема подходит для всех видов тока.

Важно! К 3-фазной цепи можно подключить 1-фазную. Наоборот сделать нельзя

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

  1. Подобная схема подключения пригодна для многих устройств, которым необходима высокая мощность, чтобы работать. ЛН позволяет увеличить КПД двигателя на33%.

При переключении обмоток генератора к треугольнику со звезды обуславливает увеличение в 1,73 раза величины ЛН.

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Важно! Сложность обнаружения повреждений в линейном соединении является немаловажным недостатком цепи, так как вследствие этого может случиться пожар. Отличие между ЛН и ФН состоит в различии соединяемых проводов обмоток

Чтобы проконтролировать параметры ЛН и ФН потребуется импульсный стабилизатор, по-другому — линейный стабилизатор. Этот прибор даёт возможность, сохраняя показатель на одном уровне, приводить в норму напряжение, если оно резко выросло. Прибор можно подключить к контактам электорооборудования, обычной розетке

Отличие между ЛН и ФН состоит в различии соединяемых проводов обмоток. Чтобы проконтролировать параметры ЛН и ФН потребуется импульсный стабилизатор, по-другому — линейный стабилизатор. Этот прибор даёт возможность, сохраняя показатель на одном уровне, приводить в норму напряжение, если оно резко выросло. Прибор можно подключить к контактам электорооборудования, обычной розетке.

Как защититься от обрыва нуля

Как с этим бороться? Уберечь себя от повышенного напряжения при обрыве ноля, можно несколькими способами.

Первый способ — это выполнить надежное повторное заземление нулевого проводника. Забегая наперед скажу — способ этот плохой и вредный.

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Данный метод можно использовать в частных домах

Не важно однофазный или трехфазный у вас ввод. Самое главное, сделать качественный заземляющий контур

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

После этого, соединяете отдельным проводником шинку нулевой жилы с этим контуром. В случае обрыва нулевого провода, электроснабжение ваших бытовых приборов останется в равновесии и никакого большого перекоса не случится.

Ток будет течь от фазы через сопротивление потребителя и уходить через нулевую шинку и его проводник на землю. И так по всем остальным фазам.

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Небольшой перекос здесь конечно же будет присутствовать, но его величина будет зависеть от качества вашего контура заземления. Однако этот способ защиты имеет один жирный минус, который перечеркивает все его преимущества.

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Безусловно, контур заземления делать нужно, с этим никто не спорит. Вопрос в том, соединять ли его с нулевым проводником.

Ведь если он будет качественным (10 Ом или даже 4 Ом) только у вас одного по всей улице, а обрыв нулевого провода случится не возле вашего дома, а в самом начале ВЛ, то на этот контур тут же «сядут» все ваши соседи.

Фактически весь суммарный ток пойдет через ваш нулевой проводник. Если вы ноль завели через двухполюсный или четырех полюсный автомат, то он скорее всего выбьет от перегрузки. В противном случае ждите пожара и оплавленной проводки.

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Поэтому правильно собранный щит (вводной автомат подобранный по нагрузке, заземляющий медный проводник сечением не менее 10мм2) — залог вашей безопасности.

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Еще один недостаток такой «контурной защиты» — опасность самому попасть под напряжение. Допустим, несколько лет назад вы сделали отличный контур.

Но по причине наличия солей в почве, он постепенно сгнил, а вы об этом даже и не догадываетесь.

В итоге при очередном обрыве нейтрали, все заземленное электрооборудование у вас дома окажется под напряжением. Никакой земли то уже нет. А потенциал фазы начнет гулять по корпусам приборов.

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Пошел открыть холодильник — удар током, зашел в душ — попал под напряжение.

Как использовать электротехнику рассчитанную на напряжение 220 в в сети с напряжением 110 в?

Поэтому надежнее и безопаснее всего применять другой метод.

В чем измеряется

Согласно ГОСТ 13109 норма напряжения в электрической сети варьирует в диапазоне от 198В до 242В (то есть 220В плюс или минус 10 процентов). При частой поломке бытовой техники, ламп или их мигании потребуется измерение напряжения в электрической проводке. Подобная проверка делается мультиметром или вольтметром. Ночью, когда электроприборы используются по минимуму, полученные значения будут максимальными.

Популярные статьи  Как заменить конденсатор

Мультиметром измеряется напряжение в трёхфазной сети так:

  1. Между рабочим 0 и каждой из фаз: А-N, В-N, С-N.
  2. Линейные напряжения: А-В, А-С, В-С.

Всего должно получиться шесть измерений. Иногда делается ещё один замер — между заземляющим и нулевым рабочим проводником: N-PE.

Почему в США напряжение 100–127 В?

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

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

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

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

Величина допустимого падения напряжения: ПУЭ

Согласно принятым правилам устройства электроустановок (ПУЭ) еще в бывшем СССР, падением напряжения признается разность показателей напряжения на разных точках сети. Как правило, это точки начала и конца цепи. В установленных нормах по закону полагается различать понятия отклонение напряжения от ее потери. Если первый случай в общепринятом масштабе рассматривается на примере лампы накаливания, показатель отклонения которого признается номинальным и обязательным к исполнению, то в случае с потерей, рассматриваемой на шинах станции, – это признается рекомендуемым показателем.

Нормальное падение работы напряжения в сети:

  • В так называемых воздушных линиях – до 8%;
  • В кабельных линиях электроснабжения – до 6%;
  • В сетях на 220 В – 380 В – в районе 4-6%.

При этом падением в рамках аварийного режима признается падение до 12% в сети – это установленный предел. Падение более установленной нормы сулит включение системы защитной автоматики, которая должна срабатывать при достижении пониженной нормы на протяжении не менее 30 секунд.

Также в некоторых источниках можно найти стандарты напряжения, превышающие даже новые показатели в 230 В и 400 В. Не стоит путать примеры бытового использования с заводом или фабрикой, на которых показатели естественно значительно превышают бытовую среду.

Вывод

Используя возможности трехфазной цепи (четырехпроводниковая цепь), можно по-разному выполнять подключения, что дает возможность ее широкого применения. Специалисты считают трехфазное напряжение для подключения универсальным вариантом, так как оно дает возможность подключать нагрузку большой мощности, жилые помещения, офисные здания.

В многоквартирных домах основными потребителями являются бытовые приборы, рассчитанные на сеть 220 В, по этой причине важно сделать равномерное распределение нагрузки между фазами цепи, это достигается включением квартир в сеть по шахматному принципу. Отличается распределение нагрузки частных домов, в них она выполняется по величинам нагрузки на каждую фазу всего домашнего оборудования, токами в проводниках, проходящими в период максимального включения приборов

Электрические цепи характеризуются наличием различных типов напряжения. Линейное напряжение (ЛН) возникает между фазовыми проводами трёхфазной цепи. У всех частей (фаз) многофазной цепи характеристика тока идентична. Название цепей (шести-, трёх- или 2-фазные) обуславливаются числом фаз. Наибольшее распространение получили трёхфазные электроцепи, так как являются наиболее экономичными в сравнении с многофазными или 2-фазными. А также позволяют на одном агрегате получить ЛН и фазное напряжение (ФН).

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: