Источники бесперебойного питания без секретов. Часть 1. Как устроена электрическая сеть

Как устроено электроснабжение в России: просто о сложном

Электроэнергия в России подаётся через единую энергосистему, объединяющую все электростанции страны. Передача тока осуществляется по воздушным линиям электропередачи с напряжением в сотни киловольт, чтобы снизить потери.

Почему в розетке 220 В?

В промышленности используется трехфазная система переменного тока, изобретённая инженером М.О. Доливо-Добровольским. Она включает три фазных и один нейтральный провод. Такое решение удобно и экономично.

Для бытовых нужд напряжение понижается дважды:

1. До 6–10 кВ — на крупных понижающих подстанциях.
2. До 220/380 В — на трансформаторных подстанциях (т.н. "трансформаторные будки").

• 380 В — между фазами (линейное напряжение)
• 220 В — между фазой и нейтралью (фазное напряжение)

Частота тока: зачем важны 50 Гц?

Частота переменного тока в России — 50 Гц. Она поддерживается на уровне электростанций и регулируется автоматически. Даже при колебаниях нагрузки в сети, параметры стараются стабилизировать.

Что влияет на качество электроэнергии?

Показатели качества электроэнергии в России регулируются ГОСТ:

• ГОСТ 23875-88 — определяет, что такое качественная энергия
• ГОСТ 13109-87 — устанавливает допустимые отклонения

По стандарту:

• Напряжение должно быть в пределах 209–231 В не менее 95% времени
• Частота — от 49.8 до 50.2 Гц
• Коэффициент искажений (несинусоидальности) — не выше 5%

Допустимы кратковременные отклонения до 10%, но не более 90 часов в год.

Рис. 1. Трехфазная система переменного тока

Что происходит при сбоях?

Аварии электроснабжения — это ситуации, когда напряжение падает до нуля или частота резко отклоняется (вплоть до ±5 Гц). Такие сбои, хотя и редки, неизбежны.

Как защитить технику?

Для защиты оборудования от перепадов и сбоев используется ИБП (источник бесперебойного питания). Современные модели оснащены:

• входными фильтрами
• схемами анализа сети
• контролем батареи
• автоматическим переключением режимов

ИБП обеспечивают стабильное электропитание, даже при нестабильной сети.

Рис. 8. "Реальный" ИБП с переключением

Заключение:

Понимание принципов работы электроснабжения — это не только теория. Это способ защитить себя от сбоев, понимать откуда берутся перепады напряжения, и какие требования можно предъявить к энергоснабжающим компаниям.

🔌 Подписывайтесь на канал, чтобы получать простые разборы сложных тем из мира энергии и технологий.

Официальный сайт