Vysoká a extra vysoká napětí jsou spojena s přenosem napájení z elektrárny. Důvodem pro přenos výkonu na vysokých a velmi vysokých napěťových úrovních je zvýšení účinnosti.
Vysoké napětí – VN
Vysokého napětí je jednoduše napětí nad danou prahovou hodnotou. V souvislosti s elektroinstalací budov a obecným používáním elektrického zařízení Mezinárodní elektrotechnická komise definuje:
- vysoké napětí jako více než 1,000 1,500 voltů (V) střídavého proudu (AC) a více než XNUMX XNUMX V stejnosměrného proudu (DC).
- nízké napětí 240 až 600 V
- střední napětí jako 2.4 až 69 kV
- vysoké napětí od 115 kV do 230 kV,
- velmi vysoké napětí od 345 kV do 765 kV,
- a ultravysoké napětí jako 1,100 XNUMX kV.
Vysoká a extra vysoká napětí jsou spojena s přenosem napájení z elektrárny. Důvodem pro přenos výkonu na vysokých a velmi vysokých napěťových úrovních je zvýšení účinnosti. Nižší proud doprovázející přenos vysokého napětí umožňuje použití tenčích lehčích kabelů. To snižuje náklady na stavbu věže a elektrického vedení. Spojené státy přenášejí do vysokonapěťové sítě až 500,000 XNUMX voltů.
Nejběžnější formou dopravy elektrické energie jsou třífázové systémy. Tři paralelní vodiče spolupracují na přenosu energie s co nejmenšími ztrátami. Při použití stejnosměrného napájení pro transport je potřeba pouze jeden vodič a ztráty v tomto vodiči budou také menší než u AC. Přenosová vedení většinou používají vysokonapěťový střídavý proud (střídavý proud), ale důležitá třída přenosových vedení používá vysokonapěťový stejnosměrný proud. Technologie vysokonapěťového stejnosměrného proudu (HVDC) nabízí několik výhod ve srovnání s přenosovými systémy střídavého proudu. Umožňuje například efektivnější přenos hromadného výkonu na velké vzdálenosti. Jak se přenosové soustavy HVDC integrují do elektrizační soustavy, lze zaznamenat zlepšenou spolehlivost, stabilitu a v neposlední řadě i přenosovou kapacitu soustavy. Náklady jsou však důležitou proměnnou rovnice. Úroveň napětí je měněna pomocí transformátorů, zvýšením napětí pro přenos, následným snížením napětí pro místní distribuci a následné využití zákazníky.
Přenos elektrické energie
Elektrárny obvykle vyrábějí elektřinu o vysokém napětí (řekněme 25,000 400,000 V). Elektřina je posílána přes národní síť při 275,000 132,000 V, 110 120 V nebo 220 240 V. Zvyšovací transformátory v elektrárnách produkují velmi vysoká napětí potřebná k přenosu elektřiny přes elektrické vedení národní sítě. Ale protože vysoká napětí jsou pro použití v domácnosti příliš nebezpečná, používají se lokálně snižující transformátory ke snížení napětí na bezpečnou úroveň. Americký kontinent používá nízké napětí XNUMX až XNUMX voltů (AC), zatímco Evropa, Asie a Afrika používají také nízké napětí, ale XNUMX až XNUMX voltů (AC).
Musíme si uvědomit, že ve světě se používají různá napětí a různé frekvence sítě.
Klasifikace úrovní napětí
Elektrická energie může být generována, přenášena a využívána v různých napětích. Musíme poznamenat, že při přenosu a distribuci elektrické energie se ve srovnání s konstrukcí elektroniky používají různé definice. Ve světě se navíc používá různá napětí a různé frekvence sítě. Ve Spojených státech mají National Electrical Code (NEC) a National Electrical Manufacturer’s Association (NEMA) směrnice a normy, které pokrývají všechny klasifikace napětí. Americký národní institut pro standardy (ANSI) dohlíží na vytváření, vyhlášení a používání tisíců pokynů a norem, které ovlivňují podniky.
POZNÁMKA: Tato stránka je pouze informativní. Při projektování a práci na elektrických zařízeních se vždy poraďte s certifikovaným odborníkem. Nikdy nepracujte na obvodech pod napětím ani neprovádějte činnosti, pro které nemáte kvalifikaci.
Klasifikace úrovní napětí – ANSI
Ve Spojených státech American National Standards Institute (ANSI) stanovuje jmenovité napětí pro 60Hz elektrické napájecí systémy nad 100 V. Konkrétně ANSI C84.1-2020 definuje:
- nízké napětí 240 až 600 V
- střední napětí jako 2.4 až 69 kV
- vysoké napětí od 115 kV do 230 kV,
- velmi vysoké napětí od 345 kV do 765 kV,
- a ultravysoké napětí jako 1,100 XNUMX kV.
Klasifikace úrovní napětí – BS 7671
Britská norma BS 7671:2008 definuje vysoké napětí jako jakýkoli rozdíl napětí mezi vodiči, který je vyšší než 1000 VAC nebo 1500 V bez zvlnění DC, nebo jakýkoli rozdíl napětí mezi vodičem a zemí, který je vyšší než 600 VAC nebo 900 V bez zvlnění. DC.
Klasifikace úrovní napětí – IEC
- vysoké napětí jako více než 1,000 1,500 voltů (V) střídavého proudu (AC) a více než XNUMX XNUMX V stejnosměrného proudu (DC).
- nízké napětí jako napětí mezi 50 – 1,000 120 volty střídavého proudu a mezi 1,500 – XNUMX XNUMX V stejnosměrného proudu.
- velmi nízké napětí nižší než 50 V střídavého proudu a 120 V stejnosměrného proudu
Klasifikace podle elektrikářů
„Vysoké napětí“ v každodenním pracovním prostředí je zaměřeno na varování nekvalifikovaných osob, že předmět představuje dostatek elektřiny, aby je zranil nebo zabil. Pro elektrotechnické pracovníky znamená „vysoké napětí“ prahovou hodnotu zvýšeného rizika. V tomto kontextu tento termín sděluje pracovníkům cenné informace o povaze systému, na kterém pracují, aby mohli činit informovaná rozhodnutí o bezpečné práci. Nechráněná vysokonapěťová zařízení musí být rovněž oddělena od pracovních prostor, ve kterých se zdržují nepovolané osoby, označena výstražnými značkami a chráněna uzamčenou závorou nebo bezpečnostní osobou. Napětí vyšší než přibližně 50 voltů může obvykle způsobit, že člověkem, který se dotkne dvou bodů obvodu, bude protékat nebezpečné množství proudu, takže bezpečnostní normy jsou kolem takových obvodů přísnější.
V automobilovém průmyslu je vysoké napětí definováno jako napětí v rozsahu 30 až 1000 VAC nebo 60 až 1500 VDC.
Typická napětí
- 1.5V (DC) – Běžné napětí naprázdno pro nedobíjecí alkalické baterie (např. články AAA, AA a C).
- 3.8 V (DC) – Téměř všechny baterie smartphonu fungují při 3.8 voltů. Aby proud procházel z nabíječky do baterie, musí existovat rozdíl potenciálů. Proto nabíječky baterií nebo USB pro téměř všechny smartphony poskytují napětí 5V.
- 12V (DC) – Běžné napětí pro automobilové baterie je 12 voltů (DC).
- 110 – 120 V (AC) – Nejběžnější elektrická zásuvka v každé domácnosti. Americký kontinent používá napětí 110 až 120 voltů (AC), zatímco Evropa, Asie a Afrika používají 220 až 240 voltů (AC).
- 3kV – Napětí potřebné k vytvoření každého 1 mm elektrického oblouku. Vzduch je velmi špatný vodič elektřiny a má vysokou dielektrickou pevnost. Dielektrická pevnost vzduchu je téměř 3000 V/mm.
- 110 kV – Napětí v elektrických přenosových vedeních používaných k distribuci elektřiny z elektráren může být několik setkrát vyšší než spotřebitelské napětí, typicky 110 až >500 kV (AC).
- 300 MV – Typický blesk je cca 300 milionů voltů a asi 30,000 XNUMX ampérů.
Často kladené otázky
Co je to vysoké napětí?
V souvislosti s elektroinstalací budov a obecným používáním elektrického zařízení definuje Mezinárodní elektrotechnická komise vysoké napětí jako více než 1,000 1,500 voltů (V) střídavého proudu (AC) a nad XNUMX XNUMX V stejnosměrného proudu (DC).
Co je nízké napětí?
Nízké napětí je elektrické napětí, které je ve spotřebitelském segmentu označováno jako hlavní napětí používané pro komerční elektrospotřebiče a osvětlení v domácnostech a průmyslu. Elektrická napětí, která nepřekračují stanovené mezní hodnoty, se označují jako nízké napětí. Podle ANSI C84.1-2020: nízké napětí je mezi 240 až 600 V. Podle IEC: nízké napětí je napětí mezi 50 – 1,000 120 volty střídavého proudu a mezi 1,500 – XNUMX XNUMX V stejnosměrného proudu.
Jaká jsou typická napětí pro domácí zařízení?
1.5 V (DC) – Běžné napětí naprázdno pro nedobíjecí alkalické baterie (např. články AAA, AA a C).
3.8 V (DC) – Téměř všechny baterie smartphonu pracují na 3.8 V. Aby proud procházel z nabíječky do baterie, musí existovat rozdíl potenciálů. Proto nabíječky baterií nebo USB pro téměř všechny smartphony poskytují napětí 5V.
12V (DC) – Běžné napětí pro automobilové baterie je 12 voltů (DC).
110 – 120 V (AC) – Nejběžnější elektrická zásuvka v každé domácnosti. Americký kontinent používá napětí 110 až 120 voltů (AC), zatímco Evropa, Asie a Afrika používají 220 až 240 voltů (AC).
