Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 киловольт [кВ] = 1000 вольт [В]

Исходная величина

Преобразованная величина

вольт милливольт микровольт нановольт пиковольт киловольт мегавольт гигавольт теравольт ватт на ампер абвольт единица электрического потенциала СГСМ статвольт единица электрического потенциала СГСЭ Планковское напряжение

Напряженность электрического поля

Подробнее об электрическом потенциале и напряжении

Общие сведения

Поскольку мы живём в эпоху электричества, многим нам с детства знакомо понятие электрического напряжения: ведь мы порой, исследуя окружающую действительность, получали от него немалый шок, засунув тайком от родителей пару пальцев в розетку питания электрических устройств. Поскольку вы читаете эту статью, ничего особо страшного с вами не произошло - трудно жить в эпоху электричества и не познакомится с ним накоротке. С понятием электрического потенциала дело обстоит несколько сложнее.

Будучи математической абстракцией, электрический потенциал лучше всего по аналогии описывается действием гравитации - математические формулы абсолютно схожи, за исключением того, не существуют отрицательные гравитационные заряды, так как масса всегда положительная и в то же время электрические заряды бывают как положительными, так и отрицательными; электрические заряды могут как притягиваться, так и отталкиваться. В результате же действия гравитационных сил тела могут только притягиваться, но не могут отталкиваться. Если бы мы смогли разобраться с отрицательной массой, мы бы овладели антигравитацией.

Понятие электрического потенциала играет важную роль в описании явлений, связанных с электричеством. Вкратце понятие электрического потенциала описывает взаимодействие различных по знаку или одинаковых по знаку зарядов или групп таких зарядов.

Из школьного курса физики и из повседневного опыта, мы знаем, что поднимаясь в гору, мы преодолеваем силу притяжения Земли и, тем самым, совершаем работу против сил притяжения, действующих в потенциальном гравитационном поле. Поскольку мы обладаем некоторой массой, Земля старается понизить наш потенциал - стащить нас вниз, что мы с удовольствием позволяем ей, стремительно катаясь на горных лыжах и сноубордах. Аналогично, электрическое потенциальное поле старается сблизить разноимённые заряды и оттолкнуть одноимённые.

Отсюда следует вывод, что каждое электрически заряженное тело старается понизить свой потенциал, приблизившись как можно ближе к мощному источнику электрического поля противоположного знака, если никакие силы этому не препятствуют. В случае одноимённых зарядов каждое электрически заряженное тело старается понизить свой потенциал, удалившись как можно дальше от мощного источника электрического поля одинакового знака, если никакие силы этому не препятствуют. А если они препятствуют, то потенциал не меняется - пока вы стоите на ровном месте на вершине горы, сила гравитационного притяжения Земли компенсируется реакцией опоры и вас ничто не тянет вниз, только ваш вес давит на лыжи. Но стоит только оттолкнуться…

Аналогично и поле, создаваемое каким-то зарядом, действует на любой заряд, создавая потенциал для его механического перемещения к себе или от себя в зависимости от знака заряда взаимодействующих тел.

Электрический потенциал

Заряд, внесённый в электрическое поле, обладает определенным запасом энергии, т. е. способностью совершать работу. Для характеристики энергии, запасённой в каждой точке электрического поля, и введено специальное понятие - электрический потенциал. Потенциал электрического поля в данной точке равен работе, которую могут совершить силы этого поля при перемещении единицы положительного заряда из этой точки за пределы поля.

Возвращаясь к аналогии с гравитационным полем, можно обнаружить, что понятие электрического потенциала сродни понятию уровня различных точек земной поверхности. То есть, как мы рассмотрим ниже, работа по поднятию тела над уровнем моря зависит от того, как высоко мы поднимаем это тело, и аналогично, работа по отдалению одного заряда от другого зависит от того, насколько далеко будут эти заряды.

Представим себе героя древнегреческого мира Сизифа. За его прегрешения в земной жизни боги приговорили Сизифа выполнять тяжёлую бессмысленную работу в загробной жизни, вкатывая огромный камень на вершину горы. Очевидно, что для подъема камня на половину горы, Сизифу нужно затратить вдвое меньшую работу, чем для подъема камня на вершину. Далее камень, волею богов, скатывался с горы, совершая при этом некоторую работу. Естественно, камень, поднятый на вершину горы высотой Н (уровень Н), при спуске сможет совершить большую работу, чем камень, поднятый на уровень Н /2. Принято считать уровень моря нулевым уровнем, от которого и производится отсчет высоты.

По аналогии, электрический потенциал земной поверхности считается нулевым потенциалом, то есть

ϕ Earth = 0

где ϕ Earth - обозначение электрического потенциала Земли, являющегося скалярной величиной (ϕ - буква греческого алфавита и читается как «фи»).

Эта величина количественно характеризует способность поля совершить работу (W) по перемещению какого-то заряда (q) из данной точки поля в другую точку:

ϕ = W/q

В системе СИ единицей измерения электрического потенциала является вольт (В).

Напряжение

Одно из определений электрического напряжения описывает его как разность электрических потенциалов, что определяется формулой:

V = ϕ1 – ϕ2

Понятие напряжение ввёл немецкий физик Георг Ом в работе 1827 года, в которой предлагалась гидродинамическая модель электрического тока для объяснения открытого им в 1826 г. эмпирического закона Ома:

V = I·R,

где V - это разность потенциалов, I - электрический ток, а R - сопротивление.

Другое определение электрического напряжения представляется как отношение работы поля по передвижению заряда в проводнике к величине заряда.

Для этого определения математическое выражение для напряжения описывается формулой:

V = A / q

Напряжение, как и электрический потенциал, измеряется в вольтах (В) и его десятичных кратных и дольных единицах - микровольтах (миллионная доля вольта, мкВ), милливольтах (тысячная доля вольта, мВ), киловольтах (тысячах вольт, кВ) и мегавольтах (миллионах вольт, МВ).

Напряжением в 1 В считается напряжение электрического поля, совершающего работу в 1 Дж по перемещению заряда в 1 Кл. Размерность напряжения в системе СИ определяется как

В = кг м²/(А с³)

Напряжение может создаваться различными источниками: биологическими объектами, техническими устройствами и даже процессами, происходящими в атмосфере.

Элементарной ячейкой любого биологического объекта является клетка, которая с точки зрения электричества представляет собой электрохимический генератор малого напряжения. Некоторые органы живых существ, вроде сердца, являющихся совокупностью клеток, вырабатывают более высокое напряжение. Любопытно, что самые совершенные хищники наших морей и океанов - акулы различных видов - обладают сверхчувствительным датчиком напряжения, называемым органом боковой линии , и позволяющим им безошибочно обнаруживать свою добычу по биению сердца. Отдельно, пожалуй, стоит упомянуть об электрических скатах и угрях, выработавших в процессе эволюции для поражения добычи и отражения нападения на себя способность создавать напряжение свыше 1000 В!

Хотя люди генерировали электричество, и, тем самым, создавали разность потенциалов (напряжение) трением кусочка янтаря о шерсть с давних времён, исторически первым техническим генератором напряжения явился гальванический элемент . Он был изобретён итальянским учёным и врачом Луиджи Гальвани , который обнаружил явление возникновения разности потенциалов при контакте разных видов металла и электролита. Дальнейшим развитием этой идеи занимался другой итальянский физик Алессандро Вольта . Вольта впервые поместил пластины из цинка и меди в кислоту, чтобы получить непрерывный электрический ток, создав первый в мире химический источник тока. Соединив несколько таких источников последовательно, он создал химическую батарею, так называемый «Вольтов столб» , благодаря которой стало возможным получать электричество с помощью химических реакций.

Из-за заслуг в создания надёжных электрохимических источников напряжения, сослуживший немалую роль в деле дальнейших исследования электрофизических и электрохимических явлений, именем Вольта названа единица измерения электрического напряжения - Вольт.

Среди создателей генераторов напряжения необходимо отметить голландского физика Ван дер Граафа , создавшего генератор высокого напряжения , в основе которого лежит древняя идея разделения зарядов с помощью трения - вспомним янтарь!

Отцами современных генераторов напряжения были два замечательных американских изобретателя - Томас Эдисон и Никола Тесла . Последний был сотрудником в фирме Эдисона, но два гения электротехники разошлись во взглядах на способы генерации электрической энергии. В результате последующей патентной войны выиграло всё человечество - обратимые машины Эдисона нашли свою нишу в виде генераторов и двигателей постоянного тока, исчисляющихся миллиардами устройств - достаточно просто заглянуть под капот своего автомобиля или просто нажать кнопку стеклоподъёмника или включить блендер; а способы создания переменного напряжения в виде генераторов переменного тока, устройств для его преобразования в виде трансформаторов напряжения и линий передач на большие расстояния и бесчисленных устройств для его применения по праву принадлежат Тесле. Их число ничуть не уступает числу устройств Эдисона - на принципах Тесла работают вентиляторы, холодильники, кондиционеры и пылесосы, и масса других полезных устройств, описание которых выходит за рамки настоящей статьи.

Безусловно, учёными позднее были созданы и другие генераторы напряжения на других принципах, в том числе и на использовании энергии ядерного распада. Они призваны служить источником электрической энергии для космических посланцев человечества в дальний космос.

Но самым мощным источником электрического напряжения на Земле, не считая отдельных научных установок, до сих пор остаются естественные атмосферные процессы.

Ежесекундно на Земле грохочут свыше 2 тысяч гроз, то есть, одновременно работают десятки тысяч естественных генераторов Ван дер Граафа, создавая напряжения в сотни киловольт, разряжаясь током в десятки килоампер в виде молний. Но, как ни удивительно, мощь земных генераторов не идёт ни в какое сравнение с мощью электрических бурь, происходящих на сестре Земли - Венере - не говоря уже об огромных планетах вроде Юпитера и Сатурна.

Характеристики напряжения

Напряжение характеризуется своей величиной и формой. Относительно его поведения с течением времени различают постоянное напряжение (не изменяющееся с течением времени), апериодическое напряжение (изменяющееся с течением времени) и переменное напряжение (изменяющееся с течением времени по определённому закону и, как правило, повторяющее само себя через определённый промежуток времени). Иногда для решения определённых целей требуется одновременное наличие постоянного и переменного напряжений. В таком случае говорят о напряжении переменного тока с постоянной составляющей.

В электротехнике генераторы постоянного тока (динамо-машины) используются для создания относительно стабильного напряжения большой мощности, в электронике применяются прецизионные источники постоянного напряжения на электронных компонентах, которые называются стабилизаторами .

Измерение напряжения

Измерение величины напряжения играет большую роль в фундаментальных физике и химии, прикладных электротехнике и электрохимии, электронике и медицине и во многих других отраслях науки и техники. Пожалуй, трудно найти отрасли человеческой деятельности, исключая творческие направления вроде архитектуры, музыки или живописи, где с помощью измерения напряжения не осуществлялся бы контроль над происходящими процессами с помощью разного рода датчиков, являющимися по сути дела преобразователями физических величин в напряжение. Хотя стоит заметить, что в наше время и эти виды человеческой деятельности не обходятся без электричества вообще и без напряжения в частности. Художники используют планшеты, в которых измеряется напряжение емкостных датчиков, когда над ними перемещается перо. Композиторы играют на электронных инструментах, в которых измеряется напряжение на датчиках клавиш и в зависимости от него определяется насколько сильно нажата та или иная клавиша. Архитекторы используют AutoCAD и планшеты, в которых тоже измеряется напряжение, которые преобразуется в числовую форму и обрабатывается компьютером.

Измеряемые величины напряжения могут меняться в широких пределах: от долей микровольта при исследованиях биологических процессов, до сотен вольт в бытовых и промышленных устройствах и приборах и до десятков миллионов вольт в сверхмощных ускорителях элементарных частиц. Измерение напряжения позволяет нам контролировать состояние отдельных органов человеческого организма при помощи снятия энцефалограмм мозговой деятельности. Электрокардиограммы и эхокардиограммы дают информацию о состоянии сердечной мышцы. При помощи различных промышленных датчиков мы успешно, а, главное, безопасно, контролируем процессы химических производств, порой происходящие при запредельных давлениях и температурах. И даже ядерные процессы атомных станций поддаются контролю с помощью измерения напряжений. С помощью измерения напряжения инженеры контролируют состояние мостов, зданий и сооружений и даже противостоят такой грозной природной силе как землетрясения.

Блестящая идея связать различные значения уровней напряжения со значениями состояния единиц информации дало толчок к созданию современных цифровых устройств и технологий. В вычислительной технике низкий уровень напряжения трактуется как логический нуль (0), а высокий уровень напряжения - как логическая единица (1).

По сути дела, все современные устройства вычислительной техники являются в той или иной степени компараторами (измерителями) напряжения, преобразовывая свои входные состояния по определённым алгоритмам в выходные сигналы.

Помимо всего прочего, точные измерения напряжения лежат в основе многих современных стандартов, выполнение которых гарантирует их абсолютное соблюдение и, тем самым, безопасность применения.

Средства измерения напряжения

В ходе изучения и познания окружающего мира, способы и средства измерения напряжения значительно эволюционировали от примитивных органолептических методов - русский учёный Петров срезал часть эпителия на пальцах, чтобы повысить чувствительность к действию электрического тока - до простейших индикаторов напряжения и современных приборов разнообразных конструкций на основе электродинамических и электрических свойств различных веществ.

К слову сказать, начинающие радиолюбители легко отличали «рабочую» плоскую батарейку на 4,5 В от «подсевшей» без каких-либо приборов по причине их полного отсутствия, просто лизнув её электроды. Протекавшие при этом электрохимические процессы давали ощущение определённого вкуса и лёгкого жжения. Отдельные выдающиеся личности брались определять таким способом пригодность батареек даже на 9 В, что требовало немалой выдержки и мужества!

Примером простейшего индикатора - пробника сетевого напряжения - может служить обыкновенная лампа накаливания с рабочим напряжением не ниже напряжения сети. В продаже имеются простые пробники напряжения на неоновых лампах и светодиодах, потребляющие малые токи. Осторожно, использование самодельных конструкций может быть опасным для Вашей жизни!

Необходимо отметить, что приборы для измерения напряжения (вольтметры) весьма отличаются друг от друга в первую очередь по типу измеряемого напряжения - это могут быть приборы постоянного или переменного тока. Вообще, в измерительной практике важно поведение измеряемого напряжения - оно может быть функцией времени и иметь различную форму - быть постоянным, гармоническим, негармоническим, импульсным и так далее, и его величиной принято характеризовать режимы работ электротехнических цепей и устройств (слаботочные и силовые).

Различают следующие значения напряжения:

• мгновенное,
• амплитудное,
• среднее,
• среднеквадратичное (действующее).

Мгновенное значение напряжения U i (см. рисунок) - это значение напряжения в определенный момент времени. Его можно наблюдать на экране осциллографа и определять для каждого момента времени по осциллограмме.

Амплитудное (пиковое) значение напряжения U a - это наибольшее мгновенное значение напряжения за период. Размах напряжения U p-p - величина, равная разности между наибольшим и наименьшим значениями напряжения за период.

Среднее квадратичное (действующее) значение напряжения U rms определяется как корень квадратный из среднего за период квадрата мгновенных значений напряжения.

Все стрелочные и цифровые вольтметры обычно градуируются в среднеквадратических значениях напряжения.

Среднее значение (постоянная составляющая) напряжения - это среднее арифметическое всех его мгновенных значений за время измерения.

Средневыпрямленное напряжение определяется как среднее арифметическое абсолютных мгновенных значений за период.

Разность между максимальным и минимальным значениями напряжения сигнала называют размахом сигнала.

Сейчас, в основном, для измерения напряжения используются как многофункциональные цифровые приборы, так и осциллографы - на их экранах отображается не только форма напряжения, но и существенные характеристики сигнала. К таким характеристикам относится и частота изменения периодических сигналов, поэтому в технике измерений важен частотный предел измерений прибора.

Измерение напряжения осциллографом

Иллюстрацией к вышесказанному будет серия опытов по измерению напряжений с использованием генератора сигналов, источника постоянного напряжения, осциллографа и многофункционального цифрового прибора (мультиметра).

Эксперимент №1

Общая схема эксперимента №1 представлена ниже:

Генератор сигналов нагружен на сопротивление нагрузки R1 в 1 кОм, параллельно сопротивлению подключены измерительные концы осциллографа и мультиметра. При проведении опытов учтём то обстоятельство, что рабочая частота осциллографа значительно выше рабочей частоты мультиметра.

Опыт 1: Подадим на сопротивление нагрузки сигнал синусоидальной формы с генератора частотой 60 герц и амплитудой 4 вольт. На экране осциллографа будем наблюдать изображение, показанное ниже. Отметим, что цена деления масштабной сетки экрана осциллографа по вертикальной оси 2 В. Мультиметр и осциллограф при этом покажут среднеквадратичное значение напряжение 1,36 В.

Опыт 2: Увеличим сигнал от генератора вдвое, размах изображения на осциллографе возрастёт ровно вдвое и мультиметр покажет удвоенное значение напряжения:

Опыт 3: Увеличим частоту генератора в 100 раз (6 кГц), при этом частота сигнала на осциллографе изменится, но размах и среднеквадратичное значение останутся прежними, а показания мультиметра станут неправильными - сказывается допустимый рабочий частотный диапазон мультиметра 0-400 Гц:

Опыт 4: Вернёмся к исходной частоте 60 Гц и напряжению генератора сигналов 4 В, но изменим форму его сигнала с синусоидальной на треугольную. Размах изображения на осциллографе остался прежним, а показания мультиметра уменьшились по сравнению со значением напряжения, которое он показывал в опыте №1, так как изменилось действующее напряжение сигнала:

Эксперимент №2

Схема эксперимента №2, аналогична схеме эксперимента 1.

Ручкой изменения напряжения смещения на генераторе сигналов добавим смещение 1 В. На генераторе сигналов установим синусоидальное напряжение с размахом 4 В с частотой 60 Гц - как и в эксперименте №1. Сигнал на осциллографе поднимется на половину большого деления, а мультиметр покажет среднеквадратичное значение 1,33 В. Осциллограф покажет изображение, подобное изображению из опыта 1 эксперимента №1, но поднятое половину большого деления. Мультиметр покажет почти такое же напряжение, как было в опыте 1 эксперимента №1, так как у него закрытый вход, а осциллограф с открытым входом покажет увеличенное действующее значение суммы постоянного и переменного напряжений, которое больше действующего значения напряжения без постоянной составляющей:

Техника безопасности при измерении напряжения

Поскольку в зависимости от класса безопасности помещения и его состояния даже относительно невысокие напряжения уровня 12–36 В могут представлять опасность для жизни, необходимо выполнять следующие правила:

1. Не проводить измерения напряжения, требующих определённых профессиональных навыков (свыше 1000 В).
2. Не производить измерения напряжений в труднодоступных местах или на высоте.
3. При измерении напряжений в бытовой сети применять специальные средства защиты от поражения электрическим током (резиновые перчатки, коврики, сапоги или боты).
4. Пользоваться исправным измерительным инструментом.
5. В случае использования многофункциональных приборов (мультиметров), следить за правильной установкой измеряемого параметра и его величины перед измерением.
6. Пользоваться измерительным прибором с исправными щупами.
7. Строго следовать рекомендациям производителя по использованию измерительного прибора.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Способы передачи электрических мощностей между высоковольтным оборудованием предприятий энергетики коротко изложены . А здесь рассмотрим работу схем низшего напряжения.

Линии электропередач

Преобразования высоковольтной энергии заканчиваются в трансформаторах с выходным напряжением 380/220 вольт. От них электричество поступает по кабельным или воздушным линиям к потребителям. Причем кабель чаще всего используется там, где нельзя устанавливать инженерные сооружения — опоры.

Кабельные линии при эксплуатации создают в сети реактивную нагрузку емкостного характера, которая на протяженных маршрутах сильно влияет на качество электроэнергии, изменяя cosφ схемы. На коротких расстояниях кабель может работать как компенсация потерь электроэнергии от индуктивных нагрузок, создаваемых мощными электродвигателями.

Воздушные ЛЭП используются для питания удаленных потребителей. Провода фаз воздушных линий разнесены между собой на значительное расстояние. Они практически не создают реактивное сопротивление.

На фото ниже показана опора линии 0,4кВ с обычными проводами в сельской местности. Это уже устаревшая, но довольно надежная конструкция.

Сейчас в стране идет массовая замена проводов на , которые обладают большей безопасностью, уменьшают предпосылки воровства электричества. При реконструкции старых линий часто проводят замену отработавших свой ресурс опор.

На фотографии показана воздушная ЛЭП с самонесущими проводами в жилом секторе.

По каким схемам производится передача электроэнергии потребителю в сети 0,4 кВ

Безопасность эксплуатации электрического оборудования во многом зависит от способа его подключения к контуру заземления.

Во время прошлого столетия в стране использовалась схема питания потребителей, которую принято обозначать индексами TN-C. Это самая дешевая и опасная система заземления. От нее сейчас избавляются, но это дорогостоящий и длительный процесс.

ГОСТ-ом Р 50571.2-94 определены системы заземления, которые классифицируют: IT, TT, TN-S, TN-C, TN-C-S.

В схеме I-T нулевой провод трансформатора не зеземляется и поступает напрямую к распределительному устройству потребителей электроэнергии.

У системы Т-Т нулевая клемма трансформатора заземлена. Корпуса всех электроприемников в обеих схемах по требованиям безопасности должны быть подключены к контуру заземления здания, где они размещены.

Система TN-C использует зануление корпусов приборов без подключения их к контуру заземления. При таком способе в случае пробоя изоляции электроприемника на корпус создается короткое замыкание, которое ликвидируется защитными автоматами или предохранителями.

Система TN-C-S более безопасна. У нее задействован контур заземления здания, в котором работают электрические приборы. Во время повреждения их изоляции создаются токи утечки на контур земли через РЕ-проводники. Неисправность схемы отключается УЗО либо дифавтоматами.

Система TN-S предусматривает подключение корпусов электроприборов к заземляющему контуру трансформаторной подстанции по отдельной фазе ЛЭП. Это самое дорогое решение, но наиболее безопасное. Техническое состояние трансформаторной подстанции с линиями электропередач, включая электрическое сопротивление контура заземления, периодически замеряется специалистами и всегда поддерживается в исправном состоянии.

Потери при передаче электроэнергии в электрических сетях

Во время транспортировки электрической энергии часть ее расходуется на сопутствующие процессы, например, на нагрев металла проводников, утечки через изоляцию. Они связаны с технологией передачи электричества потребителям.

Кроме технологических потерь недополучение электроэнергии может быть связано:

с обыкновенными хищениями;

ошибками приборов учета;

неправильными расчетами подразделениями энергосбыта.

Международные эксперты определили, что относительная величина потерянной энергии от произведенной должна быть до 5%. По статистике этот показатель у государств Западной Европы ограничен 7%, для России он колеблется в пределах 11 - 13%, а в Беларуси — 11,13%.

Анализом технических потерь определено, что 78% их происходит в электросетях с напряжением 110 кВ и ниже, причем 33,5% выявлено в сетях 0,4÷10 кВ.

Причины технологических потерь

Правила выбора сечения тоководов

Тепловые выделения электропроводов напрямую связаны с их электрическим сопротивлением. Заниженное поперечное сечение увеличивает его и создает дополнительные затраты электроэнергии.

При соединениях проводов используются разные технические приемы. Следует понимать, что при наложении двух металлических поверхностей токопроводов через площадку их соприкосновения протекает электроток. В месте такого контакта возникает .

У линейных контактов оно меньше, чем у точеных, но больше, чем у поверхностных.

Состояние контактов

На состояние переходного сопротивления влияют:

вид металла соединяемых деталей;

чистота контактных поверхностей и качество их обработки;

величина «ужима» и ряд других факторов.

Электрическая энергия при транспортировке проходит сквозь огромное количество контактных соединений. Поддержание их в хорошем, исправном состоянии снижает потери, а небрежные приемы монтажа обеспечивают затраты. Чтобы их снизить в процессе эксплуатации проводят периодические профилактические работы, а в интервалах между ними осуществляют визуальное наблюдение за тепловыми выделениями внутри контактных соединениях с помощью тепловизоров.

Компенсация потерь электроэнергии от реактивных мощностей

Для повышения качества передачи электрической энергии проводится регулирование напряжения компенсирующими устройствами с созданием допустимого резерва. При таком способе генерируемые мощности суммируются с мощностями компенсирующих устройств. Основные возможности компенсации показаны на рисунке.

Компенсация потерь электроэнергии особенно актуальна на предприятиях с большим количеством асинхронных двигателей.

Способы снижения потерь

Предприятия, предоставляющие услуги по передаче электроэнергии, заинтересованы в ее качестве. Оно достигается:

сокращением протяженности ЛЭП;

применением трехфазных линий по всей длине;

заменой открытых проводов на самонесущие изолированные конструкции;

использованием проводников с максимально допустимым сечением для пропуска критических нагрузок;

реконструкцией трансформаторного оборудования на устройства с меньшими активными и реактивными потерями;

дополнительным монтажом в схемы 0,4 кВ трансформаторов, снижающих протяженность ЛЭП и потери мощности в них;

внедрением средств автоматизации и телемеханики;

использованием новых средств измерения с улучшенными метрологическими характеристиками и повышением точности их обработки.

• повышение безопасности при строительстве и эксплуатации;
• применение конструкций, элементов и оборудования, обеспечивающих надежность, оптимальные затраты при строительстве, техническом перевооружении и обслуживании в течение срока службы;
• создание необслуживаемых и компактных воздушных линий.

Требования к воздушным линиям 0,4 кВ:

ВЛ 0,4 кВ должна выполняться в трехфазном 4-проводном исполнении по радиальной схеме проводами одного сечения по всей длине линии (магистрали) от подстанций 10/0,4 кВ.

ВЛ 0,4 кВ выполняются только с использованием самонесущих изолированных проводов.

Протяженность линий должна ограничиваться техническими условиями по критерию качества напряжения, надежности электроснабжения потребителя и экономическими показателями (техническими потерями электроэнергии в линии и затратами на ее распределение).

На вводах к абонентам устанавливать устройства для ограничения потребляемой мощности (совместная работа с энергосбытовой организацией). Устройства ограничения мощности должны обеспечивать автоматическое отключение абонента от электрической сети в случае превышения мощности его электроустановок и обратное включение с выдержкой времени.

Самонесущие изолированные провода: надежность, качество и безопасность

Задачу поддержания технического состояния сетей на современном уровне невозможно решить без применения на ВЛ новых, более совершенных конструкций и технологий. Взамен традиционных конструктивных исполнений с неизолированными проводами, которые обладают высокой аварийностью, низкой надежностью получили линии с изолированными проводами (СИП).

Основу воздушной линии с изолированными проводами (ВЛИ) составляют изолированные фазные провода, скрученные в жгут вокруг изолированного или неизолированного нулевого несущего провода (СИП), при этом все механические воздействия на провода воспринимаются несущим проводом.

По сравнению с неизолированными проводами СИП имеют большие преимущества:

• возможность совместной подвески на опорах с телефонными линиями;
• возможность применения опор действующих типовых проектов и опор меньшей высоты (согласно ПУЭ подвеска СИП разрешена на высоте 4 м, а неизолированных проводов на высоте 6 м);
• сокращение эксплуатационных расходов за счет исключения систематической расчистки трасс, замены поврежденных изоляторов, сокращения объемов аварийно-восстановительных работ;
• высокая безопасность обслуживания, отсутствие риска поражения током при касании проводов, находящихся под напряжением;
• практическая невозможность короткого замыкания между фазными проводами и нулевым проводом или на землю;
• меньший вес и большая длительность налипания снега, повышенная надежность в зонах интенсивного гололедообразования, уменьшение не менее, чем на 30% гололедноветровых нагрузок на опоры;
• снижение падения напряжения вследствие малого реактивного сопротивления (0,1 Ом/км по сравнению с 0,35 Ом/км для неизолированных проводов);
• возможность прокладки по фасадам зданий;
• исключение опасности возникновения пожаров в случае падения проводов на землю;
• уменьшение безопасных расстояний до зданий и других инженерных сооружений;
• возможность совместной подвески на одной опоре самонесущих изолированных проводов 0,4/10 кВ и самонесущего изолированного кабеля на напряжение 10-35 кВ;
• использование этих проводов практически исключает хищения: как электроэнергии, так и самих проводов.

Реклоузеры

Реклоузеры - это высокотехнологичные аппараты, объединяющие в себе передовые технологии в области вакуумной коммутационной техники и микропроцессорной защиты распре делительных сетей. Данные аппараты обладают целым рядом специфических особенностей, которые позволяют применять их для решения самых разных задач.

По результатам проведения научно-технического совета, во II квартале 2007 года принято решение о применении реклоузеров для секционирования и автоматического управления переключениями в сетях 6-10 кВ.

С применением реклоузеров появилась возможность автоматизировать следующие сетевые сервисы:

• оперативные переключения в распределительной сети
• отключение поврежденного участка
• повторное включение линии (тройное АПВ)
• выделение поврежденного участка
• восстановление питания на неповрежденных участках сети
• сбор информации о параметрах режимов работы электрической сети

Любое помещение в квартире следует использовать максимально эффективно. Не является исключением и малогабаритная ванная комната. В процессе ее обустройства необходимо подобрать цветовое и стилистическое оформление, определиться с типом отделки, особенностями сантехнических приборов и мебели.

Правила отделки

Планировка ванной 4 кв. м. не оставляет чрезмерно большого разнообразия вариантов отделки интерьера. Однако возможности обустроить уютное и комфортное помещение существуют, и их не так уж и мало.

При этом целесообразно ориентироваться на такие нюансы:

• ориентироваться в отделке надо на светлые оттенки;
• система освещения должна быть многоуровневой;
• наличие зеркал помогает визуально расширить помещение;
• конструкции из стекла должны быть прозрачными;
• в меблировке следует руководствоваться принципами минимализма.

Подбор цвета

Занимаясь оформлением интерьера, можно выбрать дизайн ванной комнаты 4 кв. м. с использованием достаточно широкой цветовой палитры. Однако предпочтительными все же будут светлые тона.

Интерьер выиграет и в том случае, если вы остановитесь на бежевых и кремовых вариациях, наделяющих ванную теплом и уютом. Чтобы разнообразить светлое оформление, можно использовать не слишком яркие вертикальные декоративные узоры.

Целесообразно обращать внимание и на цветовые сочетания. Например, комфорт подарят сиреневый цвет с оттенком фиалки, а также розовый и светло-зеленые тона. Хорошо будет смотреться сочетание цвета какао и лимона.

Шоколадный оттенок прекрасно сочетается с белым, желтым или синим цветом, а ванную комнату в чисто белых тонах можно сделать более оригинальной при помощи розовой, синей и зеленой палитры.

Выбрав наиболее подходящий цвет, целесообразно исключить крупные панно и орнаменты, поскольку они будут визуально «съедать» пространство. А вот оформление мозаикой поможет зонировать и расширить комнату в зрительном восприятии.

Особенности отделки ванной

Выбор материалов для отделки помещения определяется достаточно экстремальными условиями в нем – это и высокая влажность, и повышенные температуры.

Поэтому они должны быть прочными, влагостойкими, устойчивыми к температурным перепадам, легко очищаться и не подвергаться воздействию грибков и плесени. Одновременно в этих целях необходимо оборудовать эффективную систему вентиляции.

Стены

Наиболее популярным материалом для отделки стен является керамическая плитка. Это объясняется ее свойствами – низким показателем влагопоглощения, прочностью, гигиеничностью.

Современные ванные комнаты 4 кв. м. могут отделываться традиционным сочетанием – снизу кафель темного цвета, а сверху – более светлого. Разделение цветов производится бордюром или фризом.

Оттенки можно также поменять местами или же сделать вертикальное разделение разноцветных кафельных полос при помощи бордюра.

Износостойкий и долговечный англомерат позволяет украсить малогабаритную ванную. Это оригинальное покрытие может быть выполнено в самых разнообразных цветах, иметь вкрапления мозаики с авантюрином.

А вот пластиковые панели в большей степени подходят бюджетному типу отделки, хотя и позволяют выбрать любое цветовое оформление. Здесь важно не перестараться и выбирать только сдержанные тона и принты, не уменьшающие помещение.

Еще одним способом сэкономить на интерьере будет окрашивание влагостойкой краской. Однако необходимо предварительно выровнять стены и правильно подобрать оттенок.

В противовес окрашиванию отделка мрамором придает эффект роскоши и изыска, что ярко демонстрируется на фото ванной 4 кв. м. Дополнительно можно использовать декорирование мраморными вкраплениями.

Пол

Вследствие постоянного контакта с водой, необходимо выбирать влаго- и водостойкие покрытия, которые исключают водопоглощение и разбухание.

Поэтому традиционная облицовка кафелем остается в моде. Правда следует ориентироваться на более оригинальные решения, например, выкладывать крупные плитки светлых тонов в форме ромба или использовать шестигранники плитки-пэчворк. Хорошо будет смотреться кафель под камень. Такое покрытие надежное и не боится даже моющих средств.

Подчеркнуть роскошь можно при помощи укладки натурального камня, но стоимость будет достаточно дорогой, да и не со всеми стилями такое решение сочетается. Поэтому целесообразно делать наливные полы с использованием эпоксидных смол.

Покрытие легко укладывается и после высыхания дает прочную основу, которую можно украсить самыми разными способами, например 3Д рисунками на морскую или природную тематику.

Ну а если вы хотите подчеркнуть оригинальность своей идеи ванной комнаты 4 кв. м. изделиями из древесины – ламинатом или деревянным полом, то следует приобретать только качественный водостойкий материал.

Потолок

Среди лидеров остаются натяжные потолки, которые отличаются прочностью и влагостойкостью. Но следует выбирать пленки с глянцевым эффектом, что позволит поднять потолок. Единственным недостатком будет возможность провисания конструкции.

Также можно выбрать более бюджетный вариант – простое окрашивание. Но этот вариант менее долговечен и более требователен в уходе. Оригинальность интерьера создается и ПВХ панелями с зеркальной поверхностью.

Мебель и сантехника

При установке сантехнических приборов основным критерием является их компактность. Если вы хотите установить ванну, то желательно брать традиционную конструкцию прямоугольной формы с монтажом пластиковой перегородки. Подойдет также овальная, полукруглая или асимметричная конструкция.

А вот квадратных и круглых чаш следует избегать. Сэкономить пространство вам поможет замена ванны душевым боксом или обычной кабинкой.

Ванная с туалетом 4 кв. м. требует выбора правильного места не только для умывальника, но и для унитаза. Здесь вам помогут навесные и треугольные конструкции, существенно экономящие пространство.

Угловое размещение раковины поможет более эффективно использовать свободные и труднодоступные зоны в помещении. Неплохим решением будет установка раковины, вмонтированной в тумбу, или же монтаж стиральной машинки под умывальником.

Мебель не должна сжимать пространство. Поэтому выбирать следует конструкции открытого типа. В качестве материала подойдет металл или стекло. Помогут вам и навесные шкафчики, а над дверью можно оборудовать удобную и вместительную антресоль.

Особое внимание уделяется обустройству зеркальных поверхностей. Они необходимы для проведения гигиенических процедур, но и играют роль в визуальном планировании помещения.

Не стоит забывать и о важности системы освещения. Каждая отдельная функциональная зона должна быть подсвечена. Особенно это относится к угловым участкам, шкафчикам, зеркалам. Неплохо будет смотреться и пол с подсветкой. Главное – обеспечить хорошую освещенность в естественном для человеческого глаза спектре.

Малогабаритные помещения требуют особого внимания при обустройстве. Важно подобрать способы отделки, приборы, мебель и освещения таким образом, чтобы максимально эффективно и с выгодой для всех членов семьи использовать пространство.

Фото ванной комнаты 4 кв. м.

В данной статье мы рассмотрим что же такое кВА, кВт, кВАр? Что каждая величина обозначает и в чем физический смысл данных величин.
Что такое кВА? кВА - самое загадочное слово для потребителя электроэнергии, равно как и самое важное. Если быть точным, то следует отбросить приставку кило- (10 3) и получим исходную величину (единицу измерения) ВА, (VA), Вольт-Амперы. Данная величина характеризует Полную электрическую мощность , имеющую принятое буквенное обозначение по системе - S. Полная электрическая мощность - это геометрическая сумма активной и реактивной мощности , находимая из соотношения: S 2 =P 2 +Q 2 , либо из следующих соотношений: S=P/ или S=Q/sin(φ) . Физический смысл Полной мощности заключается в описании всего расхода электрической энергии на выполнение какого-либо действия электрическим аппаратом.

Соотношение мощностей можно представить в виде Треугольника мощностей. На треугольнике буквами S(ВА), P(Вт), Q(ВАр) обозначены Полная, Активная, Реактивная мощности соответственно. φ - угол сдвига фаз между напряжением U(В) и током I(А), именно он по-сути и отвечает за увеличение Полной мощности у электроустановки. Максимум производительности электроустановки будет при стремящимся к 1.

Что такое кВт? кВт - не менее загадочное слова чем, кВА. Опять же отбросим приставку кило- (10 3) и получим исходную величину (единицу измерения) Вт, (W), Ватт. Данная величина характеризует Активную потребляемую электрическую мощность, имеющую принятое буквенное обозначение по системе - P. Активная потребляемая электрическая мощность - это геометрическая разность полной и реактивной мощности , находимая из соотношения: P 2 =S 2 -Q 2 P=S* .
Активную мощность можно описать как часть Полной мощности, затрачиваемую на совершение полезного действия электрическим аппаратом. Т.е. на выполнение "полезной" работы.
Остается менее всего используемое обозначение - кВАр. Опять же отбросим приставку кило- (10 3) и получим исходную величину (единицу измерения) ВАр, (VAR), Вольт-ампер реактивный. Данная величина характеризует Реактивную электрическую мощность, имеющую принятое буквенное обозначение по системе - Q. Реактивная электрическая мощность - это геометрическая разность полной и активной мощности , находимая из соотношения: Q 2 =S 2 -P 2 , либо из следующего соотношения: Q =S* sin(φ) .
Реактивная мощность может иметь или характер.
Характерный пример Реактирования электроустановки: воздушная линия относительно «земли» характеризуется емкостной составляющей, её можно рассматривать как плоский конденсатор с воздушным промежутком между «пластинами»; в то время как ротор двигателя имеет ярко выраженный индуктивный характер, представляясь нам намотанной катушкой индуктивности.
Реактивную мощность можно описать как часть Полной мощности, затрачиваемую на переходные процессы имеющие в себе . В отличие от Активной мощности, Реактивная мощность не выполняет "полезной" работы, при работе электрического аппарата.
Подведем итоги: Любая электроустановка характеризуется двумя основными показателями из представленных: Мощностью (Полной (кВА), Активной (кВт)) и косинусом угла сдвига напряжения относительно тока - . Соотношения значений приведены в статье выше. Физический смысл Активной мощности - выполнение "полезной" работы; Реактивной - расходование части энергии на переходные процессы, чаще это потери на перемагничение.

Примеры получения одной величины из другой:
Дана электроустановка с показателями: активная мощность (P) - 15кВт, Cos(φ)=0,91. Таким образом полная мощность (S) будет составлять - P/Cos(φ)=15/0,91=16,48кВА. Рабочий ток электроустановки всегда основывается на полной мощности (S) и составляет для однофазной сети - I=S/U=15/0,22=68,18А, для трехфазной сети - I=S/(U*(3)^0,5))=15/(0,38*1,73205)=22,81А.
Дана электроустановка с показателями: полная мощность (S) - 10кВА, Cos(φ)=0,91. Таким образом активная составляющая мощности (P) будет составлять - S*Cos(φ)=10*0,91=9,1кВт.
Дана электроустановка - ТП 2х630кВА с показателями: полная мощность (S) - 2х630кВА, требуется выделить активную мощность. Для многоквартирного жилья с электрическими плитами применим Cos(φ)=0,92. Таким образом активная составляющая мощности (P) будет составлять - S*Cos(φ)=2*630*0,92=1159,2кВт.