Optymalizacja sieci elektrycznej nN

Sieć elektryczna nN

Doświadczenie w branży energetycznej pozwoliło zauważyć postępujący problem wśród naszych klientów. Pojawiające się często zbyt wysokie napięcie sieciowe budzi wiele pytań.

Zgodnie z normami obowiązującymi w Polsce, poziom niskiego napięcia powinien wynosić 230V ± 10% dla obwodów jednofazowych i 400V ± 10% dla obwodów trójfazowych. Zakłady energetyczne zobowiązane są dostarczać energię wszystkim użytkownikom na całej długości linii. Wśród ich użytkowników mogą występować problemy związane z napięciem związanych z długością linii. W celu zrekompensowania zbyt niskiego napięcia na końcu obwodu, operator podnosi znacząco napięcie na początku obwodu nawet do poziomu 250V. Takie działania prowadzą użytkowników korzystających z wyższego napięcia do płacenia wyższych rachunków. Prawdopodobnie zwiększona jest również częstotliwość serwisów i wymiana sprzętów elektrycznych. Bez wątpienia większość urządzeń zaprojektowana jest do działania pod napięciem 220 -230V z tolerancją 10%. Zbyt wysokie napięcie powoduje ich szybsze zużycie i sprawia, że pobierają więcej energii niż powinny.

Przykład

Zużycie energii dla klimatyzatora o mocy 1500W, przy napięciu 230V. Na początek nominalny prąd:

1 500W / 230V ≈ 6,52A

Klimatyzator zaprojektowany jest do działania z prądem około 6,52A.

Efekt podniesienia napięcia!

Wśród odbiorców panuje błędne przekonanie, że przy zwiększeniu napięcia zmniejszy się zużycie prądu, co wynikać by miało ze wzoru:

P=I*U, czyli Moc = Napięcie * Natężenie Prądu

Przekonanie to wynika z niewiedzy. Urządzenia są bowiem projektowane dla działania przy konkretnym prądzie nominalnym. W praktyce więc, jeżeli podniesione zostanie napięcie do 250V, to prąd się nie zmieni i zużycie zamiast 1 500W, wyniesie:

250V * 6,52A = 1 630W

Zgodnie z powyższym, urządzenie będzie pobierać o 130W więcej niż powinno, to jest 8,67% więciej.

Nadwyżka zostanie oddana w formie ciepła i przyczyni się do niepotrzebnego nagrzewania podzespołów. W praktyce 130W energii zostanie zmarnowane.

Jest wiele urządzeń dostępnych na rynku, które według producentów miałyby obniżyć napięcie sieciowe dla całego obiektu do odpowiedniego poziomu. 

Przy oświetleniu często pojawia się pytanie, czy obniżając napięcie występuje pogorszenie strumienia światła. Odpowiedź nie jest prosta. Należy pamiętać, że zgodnie z normą napięciową, świetlówki powinny działać optymalnie przy napięciu 230V ± 10%. Bez wątpienia obniżając napięcie nawet do 207V, straty w jakości strumienia świetlnego nie powinny być zauważalne. Wielu producentów renomowanych świetlówek informuje, że zgodnie z normą PN – EN 60081, minimalny strumień świetlny pojedynczej świetlówki stanowi określony procent (najczęściej 92%) znamionowego strumienia świetlnego w temperaturze 25°. Inną kwestią i dużo szerszym zagadnieniem jest wartość strumienia świetlnego dla napięcia niższego niż 207V.