Низковольтные потребители

Материал из Руководство по устройству электроустановок

Перейти к: навигация , поиск
Общие правила проектирования электроустановок
Подключение к распределительной сети высокого напряжения
Подключение к низковольтной распределительной сети
Руководство по выбору архитектуры сети высокого и низкого напряжения
Распределение в системах низкого напряжения
Защита от поражения электрическим током
Выбор сечения и защита проводников
Низковольтная распределительная аппаратура
Защита от перенапряжений в низковольтных сетях
Энергоэффективность в электрических сетях
Компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник
Управление гармониками
Особые источники питания и нагрузки
Электроустановки жилых помещений и коттеджей
Электромагнитная совместимость (ЭМС)

Содержание


Самые распространенные низковольтные системы электроснабжения охватывают диапазон от однофазных сетей напряжением 120 В до трехфазных четырехпроводных сетей напряжением 240/415 В.
Питание нагрузок мощностью до 250 кВА может осуществляться от низковольтных сетей электроснабжения, а при уровнях нагрузки, соответствующих предельным возможностям низковольтных сетей, поставщиками электроэнергии обычно предлагается питание на высоком напряжении. В соответствии с международным стандартом МЭК 60038 рекомендуемым напряжением для трехфазных четырехпроводных низковольтных распределительных систем является 230/400 В.

В Европе до 2008 года продлен период перехода на допустимое отклонение напряжения 230 В/400 В +10%/-10%.

По определению, к низковольтным потребителям относятся те потребители, нагрузки которых могут удовлетворительно питаться от низковольтной распределительной сети, расположенной в их населённом пункте.

Напряжение локальной низковольтной сети электроснабжения может составлять 120/208 В или 240/415 В, что соответствует нижнему или верхнему пределам наиболее распространенных уровней трехфазного напряжения, или же иметь некоторый промежуточный уровень (рис. C1).

В соответствии с международным стандартом МЭК 60038, рекомендуемым напряжением для трехфазных четырехпроводных низковольтных систем электроснабжения является 230/400 В.

Питание нагрузок мощностью до 250 кВА может осуществляться от низковольтных сетей электроснабжения, а при уровнях нагрузки, соответствующих предельным возможностям низковольтных сетей, поставщиками электроэнергии обычно предлагается питание на высоком напряжении.


Страна Частота (Гц) + отклонение (%) Бытовое напряжение (В) Коммерческое напряжение(В) Промышленное напряжение(В)
Австралия 50 ± 0,1 415/240 (a)
240 (k)
415/240 (a)
440/250 (a)
440 (m)
22,000
11,000
6,600
415/240
440/250
Австрия 50 ± 0,1 230 (k) 380/230 (a) (b)
230 (k)
5,000
380/220 (a)
Азербайджан 50 ± 0,1 208/120 (a)
240/120 (k)
208/120 (a)
240/120 (k)
 
Алжир 50 ± 1,5 220/127 (e)
220 (k)
380/220 (a)
220/127 (a)
10,000
5,500
6,600
380/220 (a)
Ангола 50 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a) 380/220 (a)
Антигуа и Малые Антильские острова 60 240 (k)
120 (k)
400/230 (a)
120/208 (a)
400/230 (a)
120/208 (a)
Аргентина 50 ± 2 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
  
Армения 50 ± 5 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Афганистан 50
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a) 380/220 (a)
Бангладеш 50 ± 2 410/220 (a)
220 (k)
410/220 (a) 11,000
410/220 (a)
Барбадос 50 ± 6 230/115 (j)
115 (k)
230/115 (j)
200/115 (a)
220/115 (a)
230/400 (g)
230/155 (j)
Бахрейн 50 ± 0,1 415/240 (a)
240 (k)
415/240 (a)
240 (k)
11,000
415/240 (a)
240 (k)
Беларусь 50 380/220 (a)
220 (k)
220/127 (a)
127 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Бельгия 50 ± 5 230 (k)
230 (a)
3N, 400
230 (k)
230 (a)
3N, 400
6,600
10,000
11,000
15,000
Болгария 50 ± 0.1 220 220/240 1,000
690
380
Боливия 50 ± 0,5 230 (k) 400/230 (a)
230 (k)
400/230 (a)
Ботсвана 50 ± 3 220 (k) 380/220 (a) 380/220 (a)
Бразилия 60 ± 3 220 (k,a)
127 (k,a)
220/380 (a)
127/220 (a)
69,000
23,200
13,800
11,200
220/380 (a)
127/220 (a)
Бруней 50 ± 2 230 230 11,000
68,000
Великобритания(без Северной Ирландии) 50 ± 1 230 (k) 400/230 (a) 22,000
11,000
6,600
3,300
400/230 (a)
Великобритания(включая Северную Ирландию) 50 ± 0,4 230 (k)
220 (k)
400/230 (a)
380/220 (a)
400/230 (a)
380/220 (a)
Венгрия 50 ± 5 220 220 220/380
Вьетнам 50 ± 0,1 220 (k) 380/220 (a) 35,000
15,000
10,000
6,000
Гамбия 50 220 (k) 220/380 380
Гана 50 ± 5 220/240 220/240 415/240 (a)
Германия 50 ± 0,3 400/230 (a)
230 (k)
400/230 (a)
230 (k)
20,000
10,000
6,000
690/400
400/230
Гибралтар 50 ± 1 415/240 (a) 415/240 (a) 415/240 (a)
Гонконг 50 ± 2 220 (k) 380/220 (a)
220 (k)
11,000
386/220 (a)
Гренада 50 230 (k) 400/230 (a) 400/230 (a)
Греция 50 220 (k)
230
6,000
380/220 (a)
22,000
20,000
15,000
6,600
Грузия 50 ± 0,5 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Дания 50 ± 1 400/230 (a) 400/230 (a) 400/230 (a)
Джибути 50   400/230 (a) 400/230 (a)
Доминиканская республика 50 230 (k) 400/230 (a) 400/230 (a)
Египет 50 ± 0,5 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
66,000
33,000
20,000
11,000
6,600
380/220 (a)
Замбия 50 ± 2,5 220 (k) 380/220 (a) 380 (a)
Зимбабве 50 225 (k) 390/225 (a) 11,000
390/225 (a)
Израиль 50 ± 0,2 400/230 (a)
230 (k)
400/230 (a)
230 (k)
22,000
12,600
6,300
400/230 (a)
Индия 50 ± 1,5 440/250 (a)
230 (k)
440/250 (a)
230 (k)
11,000
400/230 (a)
440/250 (a)
Индонезия 50 ± 2 220 (k) 380/220 (a) 150,000
20,000
380/220 (a)
Иордания 50 380/220 (a)
400/230 (k)
380/220 (a) 400 (a)
Ирак 50 220 (k) 380/220 (a) 11,000
6,600
3,000
380/220 (a)
Иран 50 ± 5 220 (k) 380/220 (a) 20,000
11,000
400/231 (a)
380/220 (a)
Ирландия 50 ± 2 230 (k) 400/230 (a) 20,000
10,000
400/230 (a)
Исландия 50 ± 0,1 230 230/400 230/400
Испания 50 ± 3 380/220 (a) (e)
220 (k)
220/127 (a)
127 (k)
380/220 (a)
220/127 (a) (e)
15,000
11,000
380/220 (a)
Италия 50 ± 0,4 400/230 (a)
230 (k)
400/230 (a) 20,000
15,000
10,000
400/230 (a)
Йемен 50 250 (k) 440/250 (a) 440/250 (a)
Кабо-Верде    220 220 380/400
Казахстан 50 380/220 (a)
220 (k)
220/127 (a)
127 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Камбоджа 50 ± 1 220 (k) 220/300 220/380
Камерун 50 ± 1 220/260 (k) 220/260 (k) 220/380 (a)
Канада 60 ± 0,02 120/240 (j) 347/600 (a)
480 (f)
240 (f)
120/240 (j)
120/208 (a)
7,200/12,500
347/600 (a)
120/208
600 (f)
480 (f)
240 (f)
Катар 50 ± 0,1 415/240 (k) 415/240 (a) 11,000
415/240 (a)
Кения 50 240 (k) 415/240 (a) 415/240 (a)
Кипр 50 ± 0,1 240 (k) 415/240 11,000
415/240
Киргизия 50 380/220 (a)
220 (k)
220/127 (a)
127 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Китай 50 ± 0,5 220 (k) 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
Колумбия 60 ± 1 120/240 (g)
120 (k)
120/240 (g)
120 (k)
13,200
120/240 (g)
Конго 50 220 (k) 240/120 (j)
120 (k)
380/220 (a)
Кувейт 50 ± 3 240 (k) 415/240 (a) 415/240 (a)
Лаос 50 ± 8 380/220 (a) 380/220 (a) 380/220 (a)
Латвия 50 ± 0,4 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Лесото 220 (k) 380/220 (a) 380/220 (a)
Ливан 50 220 (k) 380/220 (a) 380/220 (a)
Ливия 50 230 (k)
127 (k)
400/230 (a)
220/127 (a)
230 (k)
127 (k)
400/230 (a)
220/127 (a)
Литва 50 ± 0,5 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Люксембург 50 ± 0,5 380/220 (a) 380/220 (a) 20,000
15,000
5,000
Мавритания 50 ± 1 230 (k) 400/230 (a) 400/230 (a)
Мадагаскар 50 220/110 (k) 380/220 (a) 35,000
5,000
380/220
Македония 50 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
10,000
6,600
380/220 (a)
Малави 50 ± 2,5 230 (k) 400 (a)
230 (k)
400 (a)
Малайзия 50 ± 1 240 (k)
415 (a)
415/240 (a) 415/240 (a)
Мали 50 220 (k)
127 (k)
380/220 (a)
220/127 (a)
220 (k)
127 (k)
380/220 (a)
220/127 (a)
Мальта 50 ± 2 240 (k) 415/240 (a) 415/240 (a)
Марокко 50 ± 5 380/220 (a)
220/110 (a)
380/220 (a) 225,000
150,000
60,000
22,000
20,000
Мартиника 50 127 (k) 220/127 (a)
127 (k)
220/127 (a)
Мексика 60 ± 0,2 127/220 (a)
220 (k)
120 (l)
127/220 (a)
220 (k)
120 (l)
13,800
13,200
277/480 (a)
127/220 (b)
Мозамбик 50 380/220 (a) 380/220 (a) 6,000
10,000
Молдавия 50 380/220 (a)
220 (k)
220/127 (a)
127 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Непал 50 ± 1 220 (k) 440/220 (a)
220 (k)
11,000
440/220 (a)
Нигер 50 ± 1 230 (k) 380/220 (a) 15,000
380/220 (a)
Нигерия 50 ± 1 230 (k)
220 (k)
400/230 (a)
380/220 (a)
15,000
11,000
400/230 (a)
380/220 (a)
Нидерланды 50 ± 0,4 230/400 (a)
230 (k)
230/400 (a) 25,000
20,000
12,000
10,000
230/400
Новая Зеландия 50 ± 1,5 400/230 (e) (a)
230 (k)
460/230 (e)
400/230 (e) (a)
230 (k)
11,000
400/230 (a)
Норвегия 50 ± 2 230/400 230/400 230/400
690
Объединенные Арабские Эмираты 50 ± 1 220 (k) 415/240 (a)
380/220 (a)
220 (k)
6,600
415/210 (a)
380/220 (a)
Оман 50 240 (k) 415/240 (a)
240 (k)
415/240 (a)
Острова Фиджи 50 ± 2 415/240 (a)
240 (k)
415/240 (a)
240 (k)
11,000
415/240 (a)
Пакистан 50 230 (k) 400/230 (a)
230 (k)
400/230 (a)
Папуа-Новая Гвинея 50 ± 2 240 (k) 415/240 (a)
240 (k)
22,000
11,000
415/240 (a)
Парагвай 50 ± 0,5 220 (k) 380/220 (a)
220 (k)
22,000
380/220 (a)
Польша 50 ± 0,1 230 (k) 400/230 (a) 1,000
690/400
400/230 (a)
Португалия 50 ± 1 380/220 (a)
220 (k)
15,000
5,000
380/220 (a)
220 (k)
15,000
5,000
380/220 (a)
Россия 50 ± 0,2 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Руанда 50 ± 1 220 (k) 380/220 (a) 15,000
6,600
380/220 (a)
Румыния 50 ± 0,5 220 (k)
220/380 (a)
220/380 (a) 20,000
10,000
6,000
220/380 (a)
Самоа    400/230    
Сан-Марино 50 ± 1 230/220 380 15,000
380
Саудовская Аравия 60 220/127 (a) 220/127 (a)
380/220 (a)
11,000
7,200
380/220 (a)
Свазиленд 50 ± 2,5 230 (k) 400/230 (a)
230 (k)
11,000
400/230 (a)
Северная Корея 60 +0, -5 220 (k) 220/380 (a) 13,600
6,800
Сейшелы 50 ± 1 400/230 (a) 400/230 (a) 11,000
400/230 (a)
Сенегал 50 ± 5 220 (a)
127 (k)
380/220 (a)
220/127 (k)
90,000
30,000
6,600
Сент-Люсия 50 ± 3 240 (k) 415/240 (a) 11,000
415/240 (a)
Сербия и Черногория 50 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
10,000
6,600
380/220 (a)
Сингапур 50 400/230 (a)
230 (k)
400/230 (a) 22,000
6,600
400/230 (a)
Сирия 50 220 (k)
115 (k)
380/220 (a)
220 (k)
200/115 (a)
380/220 (a)
Словакия 50 ± 0,5 230 230 230/400
Словения 50 ± 0,1 220 (k) 380/220 (a) 10,000
6,600
380/220 (a)
Соломоновы Острова 50 ± 2 240 415/240 415/240
Сомали 50 230 (k)
220 (k)
110 (k)
440/220 (j)
220/110 (j)
230 (k)
440/220 (g)
220/110 (g)
Судан 50 240 (k) 415/240 (a)
240 (k)
415/240 (a)
США, Детройт(штат Мичиган) 60 ± 0,2 120/240 (j)
120/208 (a)
480 (f)
120/240 (h)
120/208 (a)
13,200
4,800
4,160
480 (f)
120/240 (h)
120/208 (a)
США, Лос-Анджелес(штат Калифорния) 60 ± 0,2 120/240 (j) 4,800
120/240 (g)
4,800
120/240 (g)
США, Майами (штат Флорида) 60 ± 0,3 120/240 (j)
120/208 (a)
120/240 (j)
120/240 (h)
120/208 (a)
13,200
2,400
480/277 (a)
120/240 (h)
США, Нью-Йорк(штат Нью-Йорк) 60 120/240 (j)
120/208 (a)
120/240 (j)
120/208 (a)
240 (f)
12,470
4,160
277/480 (a)
480 (f)
США, Питтсбург(штат Пенсильвания) 60 ± 0,03 120/240 (j) 265/460 (a)
120/240 (j)
120/208 (a)
460 (f)
230 (f)
13,200
11,500
2,400
265/460 (a)
120/208 (a)
460 (f)
230 (f)
США, Портленд(штат Орегона) 60 120/240 (j) 227/480 (a)
120/240 (j)
120/208 (a)
480 (f)
240 (f)
19,900
12,000
7,200
2,400
277/480 (a)
120/208 (a)
480 (f)
240 (f)
США, Сан-Франциско(штат Калифорния) 60 ± 0,08 120/240 (j) 277/480 (a)
120/240 (j)
20,800
12,000
4,160
277/480 (a)
120/240 (g)
США, Толедо(штат Огайо) 60 ± 0,08 120/240 (j)
120/208 (a)
277/480 (c)
120/240(h)
120/208 (j)
12,470
7,200
4,800
4,160
480 (f)
277/480 (a)
120/208 (a)
США, Шарлот (штат Северная Каролина) 60 ± 0,06 120/240 (j)
120/208 (a)
265/460 (a)
120/240 (j)
120/208 (a)
14,400
7,200
2,400
575 (f)
460 (f)
240 (f)
265/460 (a)
120/240 (j)
120/208 (a)
Сьерра Леоне 50 ± 5 230 (k) 400/230 (a)
230 (k)
11,000
400
Таджикистан 50 380/220 (a)
220 (k)
220/127 (a)
127 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Таиланд 50 220 (k) 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Танзания 50 400/230 (a) 400/230 (a) 11,000
400/230 (a)
Того 50 220 (k) 380/220 (a) 20,000
5,500
380/220 (a)
Тунис 50 ± 2 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
30,000
15,000
               10,000
380/220 (a)
Туркменистан 50 380/220 (a)
220 (k)
220/127 (a)
127 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Турция 50 ± 1 380/220 (a) 380/220 (a) 15,000
6,300
380/220 (a)
Уганда + 0,1 240 (k) 415/240 (a) 11,000
415/240 (a)
Украина + 0,2 / - 1,5 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
Уругвай 50 ± 1 220 (b) (k) 220 (b) (k) 15,000
6,000
220 (b)
Филиппины 60 ± 0,16 110/220 (j) 13,800
4,160
2,400
110/220 (h)
13,800
4,160
2,400
440 (b)
110/220 (h)
Финляндия 50 ± 0,1 230 (k) 400/230 (a) 690/400 (a)
400/230 (a)
Фолклендские острова 50 ± 3 230 (k) 415/230 (a) 415/230 (a)
Франция 50 ± 1 400/230 (a)
230 (a)
400/230
690/400
590/100
20,000
10,000
230/400
Хорватия 50 400/230 (a)
230 (k)
400/230 (a)
230 (k)
400/230 (a)
Чад 50 ± 1 220 (k) 220 (k) 380/220 (a)
Чехия 50 ± 1 230 500
230/400
400,000
220,000
110,000
35,000
22,000
10,000
6,000
3,000
Чили 50 ± 1 220 (k) 380/220 (a) 380/220 (a)
Швейцария 50 ± 2 400/230 (a) 400/230 (a) 20,000
10,000
3,000
1,000
690/500
Швеция 50 ± 0,5 400/230 (a)
230 (k)
400/230 (a)
230 (k)
6,000
400/230 (a)
Шри-Ланка 50 ± 2 230 (k) 400/230 (a)
230 (k)
11,000
400/230 (a)
Эстония 50 ± 1 380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
220 (k)
380/220 (a)
Эфиопия 50 ± 2,5 220 (k) 380/231 (a) 15 000
380/231 (a)
Южная Африка 50 ± 2,5 433/250 (a)
400/230 (a)
380/220 (a)
220 (k)
11,000
6,600
3,300
433/250 (a)
400/230 (a)
380/220 (a)
11,000
6,600
3,300
500 (b)
380/220 (a)
Южная Корея 60 100 (k) 100/200 (j)  
Ямайка 50 ± 1 220/110 (g) (j) 220/110 (g) (j) 4,000
2,300
220/110 (g)
Япония (восточная часть) 50 +0,1 -0,3 200/100 (h) 200/100 (h)
(до 50 кВт)
140,000
60,000
20,000
6,000
200/100 (h)


Рис C01.jpg


Рис. C1: Напряжение локальных низковольтных распределительных сетей и соответствующие схемы соединений


Бытовые и коммерческие потребители

Назначение низковольтной распределительной сети – обеспечить присоединение потребителей к силовому подземному кабелю или воздушной линии электропередач.

Номинальный ток распределительных сетей определяется количеством присоединяемых потребителей и номинальной величиной электрической мощности каждого потребителя.

Имеются два основных ограничивающих параметра распределительной сети:

  • максимальный ток, который она может длительно пропускать;
  • максимальная длина кабеля, при которой при передаче максимального тока не превышается максимально допустимое падение напряжения.

Эти параметры означают, что величина нагрузок, которые могут быть присоединены к низковольтным распределительным системам, ограничена.

Для диапазона низковольтных систем, перечисленных во втором параграфе подраздела – от однофазных напряжением 120 В до трехфазных напряжением 240/415 В – максимально допустимые электрические нагрузки, подсоединяемые к низковольтной распределительной сети, могут составлять величины [1], указанные на рис. C2.

Система Максимально допустимый ток
в расчете на один ввод (А)
кВА
120 В, 1-фазная 2-проводная 60 7,2
120/240 В, 1-фазная 3-проводная 60 14,4
120/208 В, 3-фазная 4-проводная 60 22
120/208 В, 3-фазная 4-проводная 120 80
220/380 В, 3-фазная 4-проводная 120 83
240/415 В, 3-фазная 4-проводная 120 86


Рис. C2: Типичные максимально допустимые нагрузки, подсоединяемые к низковольтной распределительной сети


Правила эксплуатации, принятые различными поставщиками электроэнергии, заметно различаются, и поэтому трудно указать какие-то «стандартные» значения.

Должны учитываться следующие факторы:

  • Мощность существующей распределительной сети, к которой должна быть подключена рассматриваемая новая нагрузка.
  • Суммарная нагрузка, уже присоединенная к данной распределительной сети.
  • Месторасположение новой нагрузки вдоль трассы распределительной сети, т.е. вблизи подстанции или на отдалении.

Каждый случай должен рассматриваться индивидуально. Указанные выше уровни нагрузок применимы ко всем бытовым потребителям и будут достаточны для электроустановок многих административных, коммерческих и аналогичных зданий.


Малые и средние промышленные потребители (питание по выделенным низковольтным линиям непосредственно от подстанции высокого/низкого напряжения системы электроснабжения)

Малые и средние промышленные потребители тоже могут вполне удовлетворительно питаться от сетей низкого напряжения.

Для питания нагрузок, превышающих максимально допустимый предел по потребляемой мощности на один ввод от распределительной системы, обычно используется отдельный кабель, который может быть проложен от низковольтного распределительного щита с плавкими предохранителями или автоматическими выключателями, установленного в подстанции системы электроснабжения общего пользования.

Максимально допустимая нагрузка, питание которой быть может быть обеспечено таким способом, обычно ограничена только наличием резервной мощности трансформатора на данной подстанции.

На практике же:

  • большие электрические нагрузки (например, > 300 кВА) требуют соответственно кабелей большего сечения, поэтому, если центр нагрузки не расположен вблизи подстанции, такой способ может оказаться экономически невыгодным;
  • многие сети энергоснабжения предпочитают обеспечивать питание нагрузок, потребляющих свыше 200 кВА (эта величина варьируется для разных поставщиков), на высоком напряжении.

По этим причинам выделенные низковольтные линии (напряжением от 220/380 В до 240/415 В) обычно используются для питания нагрузок, потребляющих от 80 до 250 кВА.

Потребители, питание которых обычно осуществляется от низковольтных сетей:

  • жилые здания;
  • магазины и коммерческие здания;
  • небольшие фабрики, цеха и заправочные станции;
  • рестораны;
  • фермы и др.


Примечания

[1] Величины, показанные на рис. C2, являются только ориентировочными. Для первых трех систем произвольно выбрано максимальное значение рабочего тока 60 А, поскольку для установленного допустимого отклонения напряжения в процентах меньшие падения напряжения допускаются при этих более низких напряжениях. Для второй группы систем тоже произвольно было выбрано максимальное допустимое значение тока 120 А.