Elforsyning

Verdenskort over netspændinger og -frekvenser, forenklet til landeniveau

Det meste af verdens befolkning (Europa, Afrika, Asien, Australien, New Zealand) og en stor del af Sydamerika bruger en forsyning, der ligger inden for 6 % af 230 V. I Storbritannien og Australien er den nominelle forsyningsspænding 230 V +10%/-6% for at tage højde for, at de fleste transformatorer i virkeligheden stadig er indstillet til 240 V. 230 V-standarden er blevet udbredt, så 230 V-udstyr kan anvendes i de fleste dele af verden ved hjælp af en adapter eller ved at ændre udstyrets stik til standarden for det pågældende land. i USA og Canada anvendes en forsyningsspænding på 120 volt ± 6%. Japan, Taiwan, Saudi-Arabien, Nordamerika, Mellemamerika og visse dele af det nordlige Sydamerika anvender en spænding mellem 100 V og 127 V. Brasilien er usædvanligt, idet det har både 127 V- og 220 V-systemer ved 60 Hz og også tillader udskiftelige stik og stikkontakter. Saudi-Arabien og Mexico har blandede spændingssystemer; i boliger og lette erhvervsejendomme bruger begge lande 127 volt og 220 volt i erhvervs- og industribygninger. Den saudiarabiske regering godkendte i august 2010 planer om at overgå til et system med 230/400 volt, men Mexico har ingen planer om at overgå til et sådant system.

Måling af spændingRediger

Der bør skelnes mellem spændingen på forsyningsstedet (nominel spænding på sammenkoblingspunktet mellem elforsyningen og brugeren) og udstyrets nominelle spænding (brugsspænding). Typisk er udnyttelsesspændingen 3% til 5% lavere end den nominelle systemspænding; f.eks. vil et nominelt 208 V forsyningssystem blive tilsluttet motorer med “200 V” på deres typeskilt. Dette tager højde for spændingsfaldet mellem udstyr og forsyning. Spændingerne i denne artikel er de nominelle forsyningsspændinger, og udstyr, der anvendes på disse systemer, vil have lidt lavere typeskiltespændinger. Spændingen i strømforsyningssystemer er næsten sinusformet. Spændinger udtrykkes som RMS-spænding (root mean square). Spændingstolerancer gælder for stationær drift. Kortvarige kraftige belastninger eller skift i elforsyningsnettet kan forårsage kortvarige afvigelser uden for tolerancebåndet, og storme og andre usædvanlige forhold kan forårsage endnu større transiente variationer. Generelt er strømforsyninger, der stammer fra store net med mange kilder, mere stabile end dem, der leveres til et isoleret samfund med måske kun en enkelt generator.

Valg af spændingRediger

Hovedartikel: Netstrøm efter land

Valget af forsyningsspænding skyldes mere historiske årsager end optimering af elforsyningssystemet – når først en spænding er i brug, og udstyr, der bruger denne spænding, er udbredt, er det en drastisk og dyr foranstaltning at ændre spænding. Et 230 V-distributionssystem vil bruge mindre ledermateriale end et 120 V-system til at levere en given mængde strøm, fordi strømmen og dermed det resistive tab er lavere. Mens store varmeapparater kan bruge mindre ledere ved 230 V for den samme effekt, er det kun få husholdningsapparater, der bruger den fulde kapacitet af den stikkontakt, de er tilsluttet. Den mindste ledningsstørrelse for håndholdt eller bærbart udstyr er normalt begrænset af ledernes mekaniske styrke. Elektriske apparater anvendes i vid udstrækning i husholdninger i både 230 V- og 120 V-systemlande. De nationale elektriske regler foreskriver ledningsmetoder, der har til formål at minimere risikoen for elektrisk stød og brand.

Mange områder, som f.eks. USA, der (nominelt) anvender 120 V, benytter sig af tre-ledede, split-phase 240 V-systemer til forsyning af store apparater. I dette system har en 240 V-strømforsyning en neutralpunkt i midten for at give to 120 V-strømforsyninger, som også kan levere 240 V til forbrugere, der er tilsluttet mellem de to ledninger. Trefasesystemer kan tilsluttes for at give forskellige spændingskombinationer, der er egnede til brug for forskellige kategorier af udstyr. Når et elektrisk system betjener både enfasede og trefasede belastninger, kan systemet mærkes med begge spændinger, f.eks. 120/208 V eller 230/400 V, for at vise spændingen fra linje til nulpunkt og spændingen fra linje til linje. Store belastninger er tilsluttet til den højere spænding. Andre trefasede spændinger, op til 830 volt, anvendes lejlighedsvis til specielle systemer, f.eks. til oliebrøndepumper. Store industrimotorer (f.eks. mere end 250 hk eller 150 kW) kan drives på mellemspænding. På 60 Hz-systemer er en standard for mellemspændingsudstyr 2.400/4.160 V (2.300/4.000 V i USA), mens 3.300 V er den almindelige standard for 50 Hz-systemer.

StandardiseringRediger

Igennem 1987 var netspændingen i store dele af Europa, herunder Tyskland, Østrig og Schweiz, 220 ( ± 22 ) V {\displaystyle 220(\pm 22)\,\mathrm {V} }

, mens Storbritannien brugte 240 ( ± 24 ) V {\displaystyle 240(\pm 24)\,\mathrm {V} }

. Standard ISO IEC 60038:1983 definerede den nye europæiske standardspænding til at være 230 ( ± 23 ) V {\displaystyle 230(\pm 23)\,\mathrm {V} }

.

Fra 1987 og fremefter skete der et trinvis skift til 230 – 23 + 13,8 V {\displaystyle 230_{-23}^{+13,8}\,\mathrm {V} }

blev gennemført. Fra 2009 er det tilladt at spændingen er 230 ( ± 23 ) V {\displaystyle 230(\pm 23)\,\mathrm {V} }

. Hverken det centraleuropæiske eller det britiske system krævede nogen ændring af spændingen, da både 220 V og 240 V falder inden for de lavere 230 V-tolerancebånd (230 V ±6 %). Nogle områder i Det Forenede Kongerige har stadig 250 volt af gamle årsager, men disse falder også inden for tolerancebåndet på 10 % af 230 volt. I praksis har dette gjort det muligt for landene at få leveret den samme spænding (220 eller 240 V), i det mindste indtil de eksisterende forsyningstransformere er blevet udskiftet. Udstyr (med undtagelse af glødepærer), der anvendes i disse lande, er konstrueret til at acceptere enhver spænding inden for det angivne område. I USA og Canada specificerer de nationale standarder, at den nominelle spænding ved kilden skal være 120 V og tillader et interval på 114 V til 126 V (RMS) (-5% til +5%). Historisk set har 110 V, 115 V og 117 V været anvendt på forskellige tidspunkter og steder i Nordamerika. Nettet strømforsyning omtales nogle gange som 110 V; 120 V er dog den nominelle spænding.

I 2000 overgik Australien til 230 V som nominel standard med en tolerance på +10%/-6%, hvilket erstattede den gamle 240 V-standard, AS2926-1987. Som i Storbritannien ligger 240 V inden for de tilladte grænser, og “240 volt” er et synonym for netstrøm på australsk og britisk engelsk. I Japan er elforsyningen til husholdningerne på 100 V. De østlige og nordlige dele af Honshū (herunder Tokyo) og Hokkaidō har en frekvens på 50 Hz, mens det vestlige Honshū (herunder Nagoya, Osaka og Hiroshima), Shikoku, Kyūshū og Okinawa har en frekvens på 60 Hz. På grænsen mellem de to regioner findes fire back-to-back højspændingsanlæg med jævnstrøm (HVDC), som forbinder strømmen mellem de to netsystemer; det drejer sig om Shin Shinano, Sakuma Dam, Minami-Fukumitsu og Higashi-Shimizu-frekvensomformeren. For at kompensere for forskellen kan frekvensfølsomme apparater, der markedsføres i Japan, ofte skiftes mellem de to frekvenser.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.