Faţă în faţă, am explica percepţia asupra tensiunilor electrice de prea multe ori. M-am gândit să scriu un articol și să fac trimitere la el. Spun percepţia, pentru că uneori se confundă căderea de tensiune pe circuit cu voltajul de fază. În articolul Diferenţa între tensiunea de fază şi tensiune de linie am explicat diferenţele între tensiune (voltajul) de linie şi cel de fază, adică cel monofazic (230V) şi cel trifazic (400V). Tensiunile, sau voltajele, sunt definite în strânsă legătură şi merită să citiţi şi acel articol. Pentru cei care știu deja diferența l-aș recomanda oricum.
R
Nu vă faceți griji, voi explica totul un pic mai jos și voi exemplifica. Pentru a înțelege acest noțiuni, în mod normal trebuie să înveți definiții, unități de măsură și tot felul de principii, nefiind ceva intuitiv. Dar eu voi explica, cu o logică funcțională, fără să fie nevoie să știți ce e ală un volt sau un amper. În Europa, voltajele între 220V și 240V, sunt tensiuni de fază și este specifice curentului electric monofazat, adică curentul electric de la priza din mediul rezidențial și industrial.
De unde confuzia de înţelegere a standardului de tensiune?
Este absolut normal să nu înţelegeţi diferenţele de voltaj. Unii cred că voltajele diferă de la o ţară la alta, lucru parţial adevărat, alţii au impresia că este vorba despre o calitate scăzută a tensiunii de fază, alt lucru parţial adevărat. La noi în ţară obişnuia să existe tensiune de linie de 380V. În momentul de față sunt oameni care încă mai spun că sunt racordaţi la 380. Însă din 2007, de la intrarea în Uniunea Europeană a început un proces de standardizare european care a renunţat treptat la acest voltaj pentru creşterea eficienţei energetice.
R
Voltajul de 380 de volţi a fost înlocuit cu cel de 400V peste tot în Uniunea Europeană. Transportul energiei electrice se face trifazat, dar noi la priza din locuinţă sau gospodărie folosim curent electric monofazat. Cumva ”transformăm” curentul trifazic în unul monofazic. Voltajul monofazic este strict legat de cel trifazic prin împărţirea tensiunii trifazate la radical din 3, sau 1,732. Practic, de la transformatorul de energie rezidențial, pornesc 4 cabluri. 3 conductori da fază și unul mai gros de nul.
Adică dacă împărţim 380V la 1,732 obţinem 219.39 volţi, şi spunem că avem 220V la priză, aşa cum aveam pe vremea comunismului. Pentru tensiunile moderne de 400V trifazat, avem 230.94 volţi pentru că împărţim voltajul de 400 V la 1,732, şi îi spunem acestui voltaj 230V. De exemplu, Marea Britanie are tensiune trifazată de 415V și monofazată o să fie de 239.6V, dar spunem că tensiunea este de 240V. Nimeni nu ține minte acele virgule. De aceea, rotunjim.
A. Căderea de tensiune pe circuit şi ce implică asta
Între transformator şi consumator există o distanţă, această distanţă lineară înseamnă că pe circuit sunt pierderi de energie care duc la o scădere a voltajului. Majoritatea prizelor din locuinţe au o variaţie de tensiune. Nu se consideră o considerată, dacă voltajul stă în unele limite. Dacă la consumar, tensiunea are o variaţie de maxim 3% pentru corpurile de iluminat şi de maxim 5% pentru restul consumatorilor, lucrurile sunt aproximativ acceptabile. Această cădere de tensiune face ca un branșament electric să fie scump.
R
Cu cât puterea pe acel branșament este mai mare ȘI/SAU distanța dintre transpormator și consumator este mai mare, cu atât cablul de energie trebuie să fie mai gros. Și cu o propoziție am descris majoritatea problemelor energetice de pe planetă. De cele mai multe ori, problema nu este generarea energiei electrice, ci transportul ei. Iar această cădere de tensiune pe circuit este fenomenul care ne spune că avem nevoie de metale tot mai conductive și de secțiuni ale cablurilor tot mai groase, pentru un anumit voltaj dat.
Căderea de tensiune pe circuit este doar o coincidenţă temporară. Toate căderile de tensiune sunt temporare și dependente de consum. Dacă nu-i consum, nu-i nici cădere. În articolul 1n-cu3and – Cum funcționează căderea de tensiune într-un circuit electric rezidențial? voi explica cum funcționează această modificare temporară de voltaj. Mare atenţie la acest exemplu pentru că am văzut prea multe explicaţii incorecte pe internet. Este important să înțelegeți explicația adevărată pentru aceste voltaje.
B. Problema politică a voltajului în Europa
Problema politică a voltajului în Europa a fost dată de Marea Britanie pentru că ei aveam voltaje trifazate pe joasă tensiune de 415V şi implicit pe monofazat de 239,60V. Din cauza faptului că erau impedimente economice şi politice foarte mari când era vorba ca Marea Britanie să coboare voltajul lor la 400V şi 230V, s-a ajuns la un compromis prin mărirea toleranţei la voltaj pe care le au electrocasnicele fabricate începând de atunci în Europa. Fără ca Europa continentală să mărească voltajul echipamentelor sau ca Marea Britanie să îl micşoreze.
R
Aceste standardizări au dus la multe schimbări binevenite. În procesul şi eforturile de standardizare au fost scoase din standard multe tensiuni precum cele de 6 kV, 10 kV şi cele de 36 kV, mergându-se doar pe standardul de 12/20 kV, dar în special pe cel trifazat. Acest lucru s-a dovedit a fi foarte benefic pentru eficienţa energetică, flexibilitatea reţelelor, standardizarea transformatoarelor, etc. La noi în ţară se folosesc în continuare aceste voltaje, dar ele dispar pe măsură ce transformatoarele necesită înlocuire.
Problema cu Marea Britanie este că au această situație și la celelalte nivele de distribuție și transport. În Europa avem standardul de 110 kV, iar britanicii au 135 kV. Mai sus, noi avem 220 de kV, ei au 275 kV. Da, discrepanțele se mențin. Harta de mai sus arată că UK, ar mai fi în UE, dar din punct de vedere energetic, mă bucur că s-au dus. Asta cred că o să ajute Uniunea să facă pași mai rapizi, mai ales că 2050 se aproprie cu pași rapizi.
Voltajul de 240 de volţi la priză rezultat din A. şi din B.
La unele prize, în special în cartierele rezidenţiale noi, case noi, birouri noi, vom avea 240 de volţi la priză. Va exista o mare confuzie pentru că noi nu suntem în Marea Britanie şi standardul la noi în ţară, ca în mai toate ţările europene, este de 230V, minus căderea de tensiune. În realitate, toate transformatoarele noi se fac acum pe 415V şi 240V la priză pentru că se intenţionează o creştere a calităţii parametrilor energiei chiar dacă trecem această energie prin reţele vechi şi subdimensionate.
R
Cu alte cuvinte se creşte un pic voltajul pentru a se compensa variaţiile de tensiune din cauza căderii de tensiune pe circuit. Astfel dacă la bornele de joasă tensiune ale transformatorului avem 239.60V, până la priză, voltajul o să mai scadă. În conjuncţie cu toleranţa electrocasnicelor şi echipamentelor vândute în Uniunea Europeană între 220V şi 240V, ajungem să fim în regulă chiar şi cu un voltaj un pic mai mare decât cel de 230V.
În concluzie, odată o să găseşti voltaje nominale diferite în anumite apartamente și case în funcție de distanța lor față de transformator. Iar pe de altă parte o să găseşti voltaje nominale diferite în anumite apartamente și case în funcție pentru că momentan suntem într-o perioadă de tranziţie spre o uniformizare la care aderă politicul şi legislaţia. Același lucru este valabil pentru producătorii de electrocasnice şi echipamente electrice, producătorii de cabluri şi transformatoare. Nici mediile care oferă educaţie despre reţelele electrice nu sunt mai unificate.