Maior parte da população mundial (Europa, África, Ásia, Austrália, Nova Zelândia) e grande parte da América do Sul utiliza um fornecimento que está dentro dos 6% de 230 V. No Reino Unido e na Austrália a tensão nominal de alimentação é de 230 V +10%/-6% para acomodar o fato de que a maioria dos transformadores ainda estão de fato definidos para 240 V. A norma de 230 V se tornou generalizada, de modo que o equipamento de 230 V pode ser usado na maioria das partes do mundo com a ajuda de um adaptador ou uma mudança na tomada do equipamento para a norma para o país específico. Japão, Taiwan, Arábia Saudita, América do Norte, América Central e algumas partes do norte da América do Sul usam uma tensão entre 100 V e 127 V. O Brasil é incomum em ter sistemas de 127 V e 220 V a 60 Hz e também permite plugues e tomadas intercambiáveis. Arábia Saudita e México têm sistemas mistos de tensão; em edifícios residenciais e comerciais leves ambos os países usam 127 volts, com 220 volts em aplicações comerciais e industriais. O governo saudita aprovou em agosto de 2010 planos de transição do país para um sistema totalmente 230/400 volts, mas o México não tem planos de transição.
Medição de tensãoEditar
Deve ser feita uma distinção entre a tensão no ponto de abastecimento (tensão nominal no ponto de interconexão entre a concessionária e o usuário) e a tensão nominal do equipamento (tensão de utilização). Normalmente a tensão de utilização é 3% a 5% inferior à tensão nominal do sistema; por exemplo, um sistema de alimentação nominal de 208 V será conectado a motores com “200 V” em suas placas de identificação. Isto permite a queda de tensão entre o equipamento e a alimentação. As tensões neste artigo são as tensões nominais de alimentação e os equipamentos utilizados nestes sistemas terão tensões ligeiramente inferiores nas placas de identificação. A tensão do sistema de distribuição de energia é quase sinusoidal na sua natureza. As tensões são expressas como tensão média quadrada de raiz (RMS). As tolerâncias de voltagem são para operação em estado estacionário. Cargas pesadas momentâneas, ou operações de comutação na rede de distribuição de energia, podem causar desvios de curto prazo fora da banda de tolerância e tempestades e outras condições incomuns podem causar variações transitórias ainda maiores. Em geral, as fontes de alimentação derivadas de grandes redes com muitas fontes são mais estáveis do que as fornecidas a uma comunidade isolada com talvez apenas um único gerador.
Escolha de tensãoEditar
A escolha da tensão de alimentação deve-se mais a razões históricas do que à optimização do sistema de distribuição de energia eléctrica – uma vez que está a ser utilizada uma tensão e o equipamento que utiliza esta tensão está generalizado, a mudança de tensão é uma medida drástica e dispendiosa. Um sistema de distribuição de 230 V utilizará menos material condutor do que um sistema de 120 V para fornecer uma determinada quantidade de energia porque a corrente, e consequentemente a perda resistiva, é menor. Enquanto grandes aparelhos de aquecimento podem utilizar condutores menores a 230 V para a mesma potência nominal, poucos aparelhos domésticos utilizam algo como a capacidade total da tomada à qual estão ligados. O tamanho mínimo do fio para equipamentos portáteis ou de mão é normalmente restringido pela resistência mecânica dos condutores. Os eletrodomésticos são utilizados extensivamente em residências tanto em países com sistemas de 230 V como de 120 V. Os códigos elétricos nacionais prescrevem métodos de fiação destinados a minimizar o risco de choque elétrico e incêndio.
Muitas áreas, como os EUA, que usam (nominalmente) 120 V, fazem uso de sistemas de 240 V trifásicos e bifásicos para abastecer grandes aparelhos. Neste sistema uma alimentação de 240 V tem um neutro central para dar duas alimentações de 120 V, que também podem fornecer 240 V para cargas ligadas entre os dois fios da linha. Os sistemas trifásicos podem ser conectados para dar várias combinações de tensão, adequadas para uso por diferentes classes de equipamentos. Quando tanto cargas monofásicas como trifásicas são servidas por um sistema eléctrico, o sistema pode ser etiquetado com ambas as tensões, como 120/208 ou 230/400 V, para indicar a tensão linha a linha e a tensão linha a linha. As grandes cargas são ligadas para a tensão mais alta. Outras tensões trifásicas, até 830 volts, são ocasionalmente utilizadas para sistemas especiais, tais como bombas de poço de petróleo. Os grandes motores industriais (digamos, mais de 250 cv ou 150 kW) podem operar em média tensão. Em sistemas de 60 Hz uma norma para equipamentos de média tensão é de 2.400/4.160 V (2.300/4.000 V nos EUA) enquanto que 3.300 V é a norma comum para sistemas de 50 Hz.
StandardizationEdit
até 1987, a tensão de rede em grandes partes da Europa, incluindo Alemanha, Áustria e Suíça, era de 220 ( ± 22 ) V {\\i1}, {\i1}mathrm {V} }
enquanto o Reino Unido usou 240 ( ± 24 ) V {\i1}displaystyle 240({\i 24){\i},{\i}mathrm }
. A norma ISO IEC 60038:1983 definiu a nova norma europeia de tensão a ser 230 ( ± 23 ) V {\\i1}, {\i1}mathrm {V} }
.
A partir de 1987, um passo em direcção a 230 – 23 + 13,8 V {\\i1}^{+13,8},{\i}mathrm {\i} }
foi implementado. A partir de 2009, a voltagem é permitida a 230 ( ± 23 ) V {\\i1}, {\i1}mathrm {\i} }
. Nenhuma alteração de tensão foi necessária, tanto no sistema da Europa Central como no do Reino Unido, uma vez que tanto os 220 V como os 240 V estão dentro das bandas de tolerância mais baixas de 230 V (230 V ±6%). Algumas áreas do Reino Unido ainda têm 250 volts por razões de legado, mas estas também se enquadram na faixa de tolerância de 10% de 230 volts. Na prática, isto permitiu que os países tivessem fornecido a mesma tensão (220 ou 240 V), pelo menos até que os transformadores de alimentação existentes sejam substituídos. Os equipamentos (com excepção das lâmpadas de filamento) utilizados nestes países são concebidos para aceitar qualquer tensão dentro da gama especificada. Nos Estados Unidos e Canadá, as normas nacionais especificam que a tensão nominal na fonte deve ser de 120 V e permitir uma gama de 114 V a 126 V (RMS) (-5% a +5%). Historicamente 110 V, 115 V e 117 V têm sido usados em diferentes momentos e locais na América do Norte. Fala-se às vezes de 110 V na alimentação elétrica; no entanto, 120 V é a tensão nominal.
Em 2000, a Austrália converteu para 230 V como a norma nominal com uma tolerância de +10%/-6%, substituindo a antiga norma de 240 V, AS2926-1987. Tal como no Reino Unido, 240 V está dentro dos limites permitidos e “240 volts” é sinónimo de rede em inglês australiano e britânico. No Japão, o fornecimento de energia elétrica para residências está em 100 V. As partes leste e norte de Honshū (incluindo Tóquio) e Hokkaidō têm uma freqüência de 50 Hz, enquanto que a oeste Honshū (incluindo Nagoya, Osaka e Hiroshima), Shikoku, Kyūshū e Okinawa operam em 60 Hz. A fronteira entre as duas regiões contém quatro subestações back-to-back de alta tensão de corrente contínua (HVDC) que interligam a energia entre os dois sistemas de rede; estas são Shin Shinano, Sakuma Dam, Minami-Fukumitsu e o Conversor de Frequência Higashi-Shimizu. Para acomodar a diferença, os aparelhos sensíveis à frequência comercializados no Japão podem frequentemente ser comutados entre as duas frequências.