Всё об энергетике

Номинальные напряжения электрических сетей, источников и приёмников электрической энергии постоянного и переменного тока промышленной частоты определяются комплексом документов: ГОСТ 23366, ГОСТ 721, ГОСТ 21128, ГОСТ 6962 и ГОСТ 29322.

Ряд стандартных напряжений

Ряд стандартных напряжений установлен ГОСТ 23366 для постоянного и переменного тока промышленной частоты. Напряжение на выводах проектируемого оборудования должно соответствовать значениям этого ряда, за исключением некоторых случаев [3, п.2]. Ниже приведены стандартный ряд напряжений для потребителей электрической энергии [3, таб.1]. Основной ряд напряжений постоянного и переменного тока потребителей электрической представлен в таблице 1, вспомогательный ряд напряжений переменного тока - в таблице 2, а постоянного тока - в таблице 3.

Таблица 1 - Ряд напряжений постоянного и переменного тока потребителей электрической энергии

№ п/п	U, В	№ п/п	U, В
1	0,6	14	1140
2	1,2	15	3000
3	2,4	16	6000
4	6	17	10000
5	9	18	20000
6	12	19	35000
7	27	20	110000
8	40	21	220000
9	60	22	330000
10	110	23	500000
11	220	24	750000
12	380	25	1150000
13	660

Таблица 2 - Вспомогательный ряд напряжений переменного тока потребителей электрической энергии

№ п/п	U, В
1	1,5
2	5
3	15
4	24
5	36
6	80
7	2000
8	3500
9	15000
10	25000
11	150000

Таблица 3 - Вспомогательный ряд напряжений постоянного тока потребителей электрической энергии

№ п/п	U, В	№ п/п	U, В	№ п/п	U, В	№ п/п	U, В
1	0,25	11	24	21	300	31	5000
2	0,4	12	30	22	400	32	8000
3	4,5	13	36	23	440	33	12000
4	1,5	14	48	24	600	34	25000
5	2	15	54	25	800	35	30000
6	3	16	80	26	1000	36	40000
7	4	17	100	27	1500	37	50000
8	5	18	150	28	2000	38	60000
9	15	19	200	29	2500	39	100000
10	20	20	250	30	4000	40	150000

Стандартный ряд напряжений для источников и преобразователей (например: генератор, трансформатор и т.п.) электрической энергии [3, таб.2]. Ряд напряжений для переменного тока приведен в таблице 4, для постоянного - в таблице 5.

Таблица 4 - Ряд напряжений переменного тока источников и преобразователей электрической энергии

№ п/п	U, В	№ п/п	U, В
1	6	15	10500
2	12	16	13800
3	28,5	17	15750
4	42	18	18000
5	62	19	20000
6	115	20	24000
7	120	21	27000
8	208	22	38500
9	230	23	121000
10	400	24	242000
11	690	25	347000
12	1200	26	525000
13	3150	27	787000
14	6300	28	1200000

Таблица 5 - Ряд напряжений постоянного тока источников и преобразователей электрической энергии

№ п/п	U, В	№ п/п	U, В
1	4,5	8	230
2	6	9	460
3	12	10	600
4	28,5	11	1200
5	48	12	3300
6	62	13	6600
7	115

При выборе напряжения следует отдавать предпочтение основному ряду.

Номинальное напряжение электрооборудования до 1000 В

Номинальное напряжение оборудования до 1000 В регламентировано стандартом ГОСТ 21128. Ряд номинальных напряжений приведён в таблице 6 [2, с.2].

Таблица 6 - Номинальное напряжение источников, преобразователей, систем электроснабжения, сетей и приёмников до 1000 В

Род и вид тока	Номинальное напряжение, В
	источников и преобразователей	систем электроснабжения, сетей и приёмников
Постоянный	6; 12; 28,5; 48; 62; 115; 230; 460	6; 12; 27; 48; 60; 110; 220(230); 440
Переменный:
однофазный	6; 12; 28,5; 42; 62; 115; 230	6; 12; 27; 40; 60; 110; 220(230)
трёхфазный	42; 62; 230; 400; 690	40; 60; 220(230); 380(400); 660(690); (1000)

Примечание:
    В скобках указаны значения напряжения для электрических сетей согласно [6, таб.1]

Номинальное напряжение электрооборудования свыше 1000 В

Номинальное напряжение электрооборудования свыше 1000 В регламентировано ГОСТ 721. Ряд номинальных напряжений приведён в таблице 7 [1, с.3].

Таблица 7 - Номинальные междуфазные напряжения для сетей напряжением свыше 1000 В

Сети и приёмники, кВ	Генераторы и синхронные компенсаторы, кВ	Трансформаторы и автотрансформаторы без РПН, кВ		Трансформаторы и автотрансформаторы с РПН, кВ		Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования, кВ
		Первичные обмотки	Вторичные обмотки	Первичные обмотки	Вторичные обмотки
(6)	(6,3)	(6) и (6,3)*	(6,3) и (6,6)	(6) и (6,3)*	(6,3) и (6,6)	(7,2)
10	10,5	10 и 10,5*	10,5 и 11,0	10,0 и 10,5*	10,5 и 11,0	12,0
20,0	21,0	20,0	22,0	20,0 и 21,0*	22,0	24,0
35	-	35	38,5	35 и 36,75	38,5	40,5
110	-	-	121	110 и 115	115 и 121	126
(150)*	-	-	(165)	(158)	(158)	(172)
220	-	-	242	220 и 230	230 и 242	252
330	-	330	347	330	330	363
500	-	500	525	500	-	525
750	-	750	787	750	-	787
1150	-	-	-	1150	-	1200

Примечание:
    1. Напряжения указанные в скобках не рекомендуются для вновь проектируемых сетей и электроустановок;
    2. Напряжения, обозначенные "*" для трансформаторов и автотрансформаторов, присоединяемых непосредственно к шинам генераторного напряжения электростанций или к выводам генератора;

В РФ исторически сложились две системы напряжений (кВ):

• 110 - 330 - 750
• 110 - 220 - 500 - 1150

Первая система напряжений (110 - 330 - 750) преобладает в западной части РФ, а вторая (110 - 220 - 500 - 150) - в её восточной части. В сетях центральной части РФ нет явного преобладания одной системы напряжений на другой, это своего рода переходная зона.

Номинальное напряжение тяговых систем (электрифицированного транспорта)

Номинальное напряжение для электрифицированного транспорта регламентировано ГОСТ 6962 и ГОСТ 29322. В таблице 8 приведен ряд номинальных напряжений для тяговых подстанций и токоприемников электрифицированного транспорта [4, стр.3][6, таб.2].

Таблица 8 - Номинальные напряжения тяговых подстанций и токоприемников электрифицированного транспорта

Вид электрифицированного транспорта	Напряжение, В
	на шинах тяговой подстанции	на токоприемнике электрифицированного транспорта
Железные дороги
Магистральные:       переменного тока	(27500)	25000
постоянного тока	(3300)	3000
Промышленные:       подъездные и карьерные пути переменного тока	(27500)	25000
подъездные, карьерные и внутризаводские пути постоянного тока	(3300) (1650) (600)	3000 1500 600 (550)
Городской электрифицированный транспорт
метрополитен	(825)	750
трамвай, троллейбус	(600)	600 (550)

Примечание:
    В скобках указаны значения напряжения согласно [4, стр.3]

Допустимые отклонения напряжения

В реальности, при эксплуатации электрических сетей, источников, преобразователей и потребителей электрической энергии напряжения на них отличается от номинальных параметров. Это может быть связано с нарушением нормального режима работы оборудования, потерями электроэнергии при передаче и т.п. ГОСТ 29322-2014 частично регламентирует допустимые значения отклонения напряжения.

Для электрооборудования напряжением 100 ÷ 1000 В этот диапазон ограничивается значением ±10% [6, таб.1]. Иными словами для чайника рассчитанного на номинальное напряжение 230 В допускается работа при повышении напряжения вплоть до 252 В и его просадке до 198 В. Подробнее ниже, в таблице 9 [6, таб.А.1].

Таблица 9 - Наибольшее и наименьшее напряжения источников и приёмников электрической энергии напряжением 100 ÷ 1000 В включительно

Системы	Номинальная частота, Гц	Напряжение, В
		Номинальное напряжение источников и приёмников электроэнергии	Наибольшее напряжение источников и приёмников электроэнергии	Наименьшее напряжение источников электроэнергии	Наименьшее напряжение приёмников электроэнергии
Трехфазные трех-, четырехпроводные системы	50	230	253	207	198
		230/400	253/440	207/360	198/344
		400/690	440/759	360/621	344/593
		1000	1100	900	860
	60	120/208	132/229	108/187	103/179
		240	264	216	206
		230/400	253/440	207/360	198/344
		277/480	305/528	249/432	238/413
		480	528	432	413
		347/600	382/660	312/540	298/516
		600	660	540	516
Однофазные трехпроводные системы	60	120/240	132/264	108/216	103/206

Допустимые отклонения напряжения для тяговых систем (электрифицированного транспорта) приведены в таблице 10 (источник - [6, таб.2]).

Таблица 10 - Наибольшее и наименьшее напряжение тяговых систем

Вид системы	Частота, Гц	Напряжение, В
		Номинальное	Наибольшее	Наименьшее
Системы постоянного тока	-	600*	720*	400*
		750	900 (975)	500 (550)
		1500	1800 (1950)	1000 (1100)
		3000	3600 (3850)	2000 (2200)
Однофазные системы переменного тока	50 или 60	6250*	6900*	4750*
	16 2/3	15000	17250	12000
	50 или 60	25000	27500 (29000)	19000

Примечание:
    1. Номинальные напряжения обозначенные "*" не рекомендуются для вновь проектируемых сетей и электроустановок;
    2. В скобках указаны значения напряжения согласно [4, стр.3]

У электрооборудования напряжением 1 ÷ 35 кВ ГОСТ 29322-2014 устанавливает допустимое отклонение примерно ±10% [6, таб.3].

Допустимые отклонения напряжения для электрооборудования 35 ÷ 230 кВ регламентированы ГОСТ 29322-2014 частично, а для электрооборудования напряжением свыше 230 кВ не регламентированы вовсе. Но это, вообще говоря, предмет отдельной статьи.

Историческая справка

Номинальные напряжения электрических сетей, источников и приёмников электрической энергии постоянного и переменного тока промышленной частоты до 1992 определялись комплексом документов ГОСТ 23366, ГОСТ 721, ГОСТ 21128, ГОСТ 6962. ГОСТ 23366 устанавливал ряд стандартных напряжений для электроустановок, ГОСТ 21128 регламентировал номинальное напряжение в электроустановках до 1000 В, для электроустановок свыше 1000 В - ГОСТ 721, а ГОСТ 6962 - номинальные напряжения для городского электрифицированного транспорта и железных дорог.

В 1992 был издан ГОСТ 29322-92 "Стандартные напряжения" который по замыслу разработчиков должен был использоваться в комплексе с ГОСТ 721, ГОСТ 21128, ГОСТ 23366 и ГОСТ 6962 [5, с.1]. По своей сути ГОСТ 29322, являясь документом подготовленным методом прямого применения международного стандарта МЭК 38-83 [5, c.6], предназначался для искоренения исторически и территориально сложившихся номинальных напряжений и их приведения к "европейскому" стандарту. В конечном итоге ГОСТ 29332 должен был заменить комплекс документов ГОСТ 721/21128/23366/6962.

Второе издание ГОСТ 29332 выпало на 2014 год. В этот раз ГОСТ 29332-2014 был составлен "методом перевода" стандарта IEC 60038:2009 и уже не опирался на ГОСТ 721/21128/23366/6962, хотя последние не утратили свою юридическую силу.

Список использованных источников

1. ГОСТ 721-77 Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приёмники электрической энергии. Номинальные напряжения свыше 1000 В - Введ. 01.07.78. - Москва : Стандартинформ, 2007. - 8 с.
2. ГОСТ 21128-83 Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приёмники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В - Взамен ГОСТ 21128-75; введ. 30.06.84. - Москва : Стандартинформ, 1995. - 5 с.
3. ГОСТ 23366-78 Ряды номинальных напряжений постоянного и переменного тока - Введ. 01.01.80. - Москва : Стандартинформ, 1992. - 5 с.
4. ГОСТ 6962-75 Транспорт электрифицированный с питанием от контактной сети. Ряд напряжений - Взамен ГОСТ 6962-54; Введ. 01.01.77. - Москва : Стандартинформ, 1976. - 5 с.
5. ГОСТ 29322-92 Стандартные напряжения - Введ. 01.1.93. - Москва : Стандартинформ, 2005. - 7 с.
6. ГОСТ 29322-2014 Стандартные напряжения - Взамен ГОСТ 29322-92; введ. 01.10.2015. - Москва : Стандартинформ, 2015. - 13 с.