يعد مستوى الجهد أحد معايير جودة مصدر الطاقة. تم تصميم كل جهاز من الأجهزة الكهربائية المنزلية للتشغيل العادي على المدى الطويل، بشرط أن يتم تشغيله بجهد ضمن القيم المسموح بها. في هذه المقالة سننظر في مسألة الجهد الأمثل في الشبكة المنزلية لتشغيل الأجهزة الكهربائية.

مستوى الجهد الشبكة الكهربائية

بادئ ذي بدء، تجدر الإشارة إلى أن مستوى الجهد في الشبكة الكهربائية يتأثر بالعديد من العوامل المختلفة. تصل الكهرباء من المصدر - محطة توليد الكهرباء - إلى المستهلك النهائي، وتحديدا إلى المباني السكنية، بعد أن مرت بعدة مراحل من التحول. في المرحلة الأولى يتم زيادة الجهد لنقله لمسافات طويلة من خلال نظام الطاقة. مع اقترابها من المستهلك النهائي، تمر الكهرباء بعدة مراحل لتحويل الجهد إلى قيم مستخدمة في الحياة اليومية.

من المستحيل ضمان قيم الجهد الثابتة في أجزاء مختلفة من نظام الطاقة، حيث تحدث عمليات مختلفة باستمرار في نظام الطاقة: يزيد الحمل أو ينقص، تتغير كمية الكهرباء المولدة في محطات الطاقة وفقًا لذلك، تنشأ حالات الطوارئ في أجزاء مختلفة من شبكة الطاقة، والتي تؤثر بدرجة أو بأخرى على مستويات الجهد. ولذلك، في كل مرحلة من مراحل تحويل الكهرباء، يتم ضبط مستوى الجهد، سواء للأعلى أو للأسفل.

تتمثل المهمة الرئيسية لتنظيم الجهد في التأكد من أن مستوى الجهد في أقسام معينة من الشبكة الكهربائية ضمن القيم المقبولة. الأمر نفسه ينطبق على المرحلة النهائية، والتي توفر تخفيض الجهد إلى القيمة المستخدمة في الحياة اليومية - 220/380 فولت.

في الشبكة الكهربائية أحادية الطور بجهد 220 فولت، والتي تستخدم غالبًا لتزويد المستهلكين بالطاقة، تكون انحرافات الجهد المسموح بها عادةً ضمن +/- 5٪. أي أن نطاق الجهد 209-231 فولت طبيعي، ويمكن أن يكون ثابتًا، والحفاظ على جهد الشبكة ضمن هذه القيم هو أحد معايير إمداد الطاقة عالي الجودة.

ولكن، كما ذكرنا أعلاه، قد تحدث ظروف تشغيل طارئة في الشبكة الكهربائية، مما قد يؤثر على مستويات الجهد في الشبكة الكهربائية. في هذا الصدد، هناك معيار آخر - الحد الأقصى المسموح به لانحرافات الجهد، وهو +/- 10٪ أو 198-242 فولت.

يُسمح بانحرافات الجهد هذه لفترة زمنية قصيرة، كقاعدة عامة، أثناء القضاء على حالة الطوارئ في الشبكة الكهربائية أو أثناء التبديل التشغيلي، حيث يحدث تغيير مؤقت في قيم الجهد للشبكة الكهربائية.

فيما يلي معايير الجهد العامة للشبكة الكهربائية. أما بالنسبة للأجهزة الكهربائية المنزلية، فهي في معظم الحالات مصممة للتشغيل العادي في نطاق الحد الأقصى لانحرافات الجهد المسموح به، أي 198-242 فولت. علاوة على ذلك، يجب ألا تفشل الأجهزة الكهربائية في حالة تجاوز الجهد القصير 242 فولت. V.

إذا أخذنا بعين الاعتبار نطاقات الفولتية المسموح بها في جوازات الأجهزة الكهربائية المنزلية، فيمكننا التمييز بين مجموعتين من الأجهزة الكهربائية. تشمل المجموعة الأولى تلك الأجهزة الكهربائية الأقل عرضة لارتفاع الجهد - غلاية كهربائية، فرن كهربائي، غلاية، سخان كهربائي وغيرها من الأجهزة الكهربائية التي يكون العنصر الهيكلي الرئيسي فيها هو عنصر التسخين الحراري.

تشمل المجموعة الثانية الأجهزة الكهربائية الأكثر عرضة لارتفاع الجهد - وهي أولاً وقبل كل شيء أجهزة الكمبيوتر وإمدادات الطاقة لمختلف المعدات ومعدات الصوت والفيديو والعديد من الأجهزة الكهربائية باهظة الثمن التي يتم تركيبها هيكليًا الدوائر الإلكترونيةالمحولات.

في جواز سفر الأجهزة الكهربائية للمجموعة الأولى، يمكنك في معظم الحالات رؤية جهد التشغيل الموصى به وهو 230 فولت. في الواقع، ستعمل هذه الأجهزة الكهربائية بجهد أقل، لكنها في نفس الوقت ستعمل بكفاءة أقل.

تم تصميم الأجهزة الكهربائية من المجموعة الثانية، لأنها أكثر عرضة لارتفاع الجهد، مع مراعاة التشغيل في نطاقات واسعة. غالبًا ما تكون نطاقات جهد التشغيل أقل من الحد الأقصى المسموح به. على سبيل المثال، أجهزة الصوت والفيديو، شاحن الهاتف المحمولمصممة للعمل ضمن 100-240 فولت.

وينبغي الإشارة بشكل خاص الأجهزة المنزلية، وجود محرك كهربائي أو مضخة أو ضاغط من الناحية الهيكلية. تم تصميم العناصر المدرجة للعمل في الجهد المقننكقاعدة عامة، هو 220-230 فولت.

إذا انخفض الجهد في الشبكة الكهربائية، فإن تيار الحمل في المحرك الكهربائي (المضخة، الضاغط) يزداد، مما يؤدي بدوره إلى ارتفاع درجة حرارة اللفات الخاصة به وانخفاض عمر خدمة العزل. في هذه الحالة، كلما انخفض الجهد في الشبكة الكهربائية، كلما كان عمر خدمة هذه الأجهزة الكهربائية أقصر، ولا سيما عناصرها الهيكلية - المحركات الكهربائية (المضخات والضواغط).

النظر في النطاقات الجهد المسموح بهجميع الأجهزة الكهربائية المستخدمة في الحياة اليومية، يمكننا أن نستنتج أن الجهد الأمثل في الشبكة الكهربائية هو جهد 230 فولت. عند قيمة الجهد هذه، الأجهزة الكهربائية ذات المحركات الكهربائية، وكذلك الأجهزة الكهربائية التي تحتوي على دوائر ومحولات إلكترونية، سوف تعمل بشكل طبيعي.

عند النظر في مسألة ما هو الجهد الأمثل في الشبكة المنزلية لتشغيل الأجهزة الكهربائية، ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن مستوى الجهد مهم ليس فقط، ولكن أيضا استقراره.

الاستقرار يعني عدم وجود ارتفاعات في الجهد، سواء للأعلى أو للأسفل. تؤثر تقلبات الجهد سلبًا على تشغيل الأجهزة الكهربائية، وفي النهاية يمكن أن تؤدي إلى فشلها.