Zmiana napięcia w sieci NN i dostosowanie do standardów UE Podstawy prawne Zgodnie z Ustawą z dnia 03.04.1999 r. o normalizacji (Dz. U. nr 53 poz. 251 ze zm.) i wydanym na jej podstawie Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 14.09.1999 r. w sprawie obowiązku stosowania niektórych Polskich Norm (Dz.U. nr 80, poz. 911 ze zm.), zmienionym rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 20.01.2002r. (Dz.U. Nr 14, poz. 133) w Polsce zobowiązani jesteśmy do wprowadzenia w życie w całości zapisów Polskiej Normy PN-IEC 60038:1999 Napięcia znormalizowane IEC. W związku z tym do końca 2003 roku, w sieci niskiego napięcia z dotychczasowych 220/380 V napięcie powinno być podwyższone do 230/400 V ±10%. W okresie przejściowym napięcie w sieci powinno wynosić zgodnie z zaleceniami normy PN-IEC 60038:1999 Tabela I, pkt. 1) 230/400V +6% -10%. Jednocześnie zgodnie z 32 ust.1 pkt. 2 rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 25.09.2000 r. w sprawie szczegółowych warunków przyłączenia podmiotów do sieci elektroenergetycznych, obrotu energią elektryczną, świadczenia usług przesyłowych, ruchu sieciowego i eksploatacji sieci oraz standardów jakościowych obsługi odbiorców (Dz. U. nr 85 poz. 957) dopuszczalne odchylenia napięcia od znamionowego w sieciach o napięciu niższym od 110 kv w czasie 15 minut wynosi +5% -10%, co było zgodne ze stosowanymi dotychczas w Polsce standardami jakości energii. Należy jednak dodać, że planowana na ten rok nowelizacja ww. rozporządzenia z dnia 25.09.2000 r. przewiduje dostosowanie standardów jakościowych do stosowanych w Unii Europejskiej, a więc odchylenia napięcia będą takie same w jak normie PN-IEC 60038:1999 tj. ±10%. Zmiana napięcia podyktowana jest koniecznością dostosowania poziomu napięcia do standardów przyjętych w krajach UE. Ze względu na czasochłonność prac związanych ze zmianą napięcia, proces ten zostanie rozpoczęty już w połowie 2003 roku*). Na podstawie 33 pkt. 5 ppkt. b) powołanego wyżej rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 25.09.2000 r. przedsiębiorstwa energetyczne są obowiązane do indywidualnego powiadomienia każdego odbiorcy na 1 rok przed planowanym wprowadzeniem zmian. Każdy więc powinien otrzymać wraz z rachunkiem za energię elektryczną indywidualną informację. Z drugiej strony z 16 pkt. 9 rozporządzenia z dnia 25.09.2000 r. wynika konieczność dostosowania przez odbiorców swoich urządzeń do zmienionych warunków funkcjonowania sieci. Należy podkreślić, że dostosowanie to w większości przypadków polegać będzie przede wszystkim na sprawdzeniu napięcia, do jakiego przystosowane są urządzenia elektryczne u odbiorców (informacja ta znajduje się na każdym urządzeniu na jego tabliczce znamionowej). Szczegółowe informacje dotyczące zmiany napięcia, można uzyskać pod specjalnymi numerami telefonów w zakładach energetycznych lub we wszystkich punktach obsługi klienta zakładów energetycznych, z którymi odbiorcy zawarli (mają zawartą) umowę o dostawie energii elektrycznej.
Techniczne aspekty zmiany napięcia zasilania z 220/380 V na 230/400V Polska, jako członek Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego ds. Elektrotechniki, zgodnie z obowiązującą normą PN-IEC 60038:1999 Napięcie znormalizowane IEC wprowadzoną do obowiązkowego stosowania rozporządzeniem Ministra Gospodarki 20.01.2002r., (Dz.U. Nr 14, poz. 133) prowadzi proces dostosowawczy w dziedzinie ujednolicenia: wartości napięć znamionowych w sieciach niskich napięć (nn), napięć stosowanych przez producentów urządzeń i odbiorników pracujących w sieci odbiorczej, użytkowania urządzeń. W dobie starań naszego państwa o wejście do Unii Europejskiej, konieczność dostosowania obowiązujących w Polsce standardów technicznych do wymagań międzynarodowych jest niezbędna m.in. dla utrzymania się produktów krajowych przemysłu elektrotechnicznego na rynku europejskim. Norma regulująca zmianę napięcia zasilania z 220/380 V na 230/400 V w Polsce stanowi, że czasokres przejścia na nowy poziom napięcia nie powinien przekroczyć 2003 roku. Na terenie działania poszczególnych zakładów energetycznych zmiana napięcia będzie wprowadzana sukcesywnie w taki sposób, aby uwzględniając postanowienia rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 25.09.2000 r. (Dz. U. nr 85 poz. 957) do końca 2003 roku osiągać napięcie znamionowe 230 V ±10%. Tak więc zakres dopuszczanych zmian napięcia w sieci nn będzie mógł wynosić od 207 V do 253 V. Producenci urządzeń natomiast powinni swoje wyroby oznaczać odpowiednio do napięć znamionowych 230/400V, a urządzenia te powinny pracować poprawnie co najmniej w przedziale odchyleń ±10% od napięcia znamionowego, tj. dla urządzeń jednofazowych w minimalnym przedziale 207 V - 253 V. Od strony technicznej zmiana napięcia w sieci polegać będzie na zmianie przekładni transformatorów rozdzielczych lub w przypadku, gdy konstrukcja transformatora nie pozwala na zmianę przekładni, na wymianie transformatora w stacji (będą to jednak przypadki bardzo sporadyczne, najczęściej i tak przewidziane do wymiany w związku z ich technicznym zużyciem). Celowość ujednolicenia napięcia w sieci nn z punktu widzenia użytkowników oznacza: możliwość większego wyboru urządzeń, aparatury i odbiorników elektrycznych, kompatybilność urządzeń i ich części składowych z produkowanymi na świecie, możliwość korzystania z urządzeń oferowanych w Polsce również za granicą, konkurencyjność cenową urządzeń i aparatów w aspekcie szerszej oferty produktów, lepsze warunki napięciowe u odbiorców zasilanych obecnie zbyt niskim napięciem w sieci 220/380 V, a tym samym poprawa pracy ich urządzeń. Z punktu widzenia producentów urządzeń, dostosowanie napięcia znamionowego do wymogów europejskich to przede wszystkim:
możliwość produkcji dłuższych serii wyrobów, rozszerzenie zbytu urządzeń na rynki zagraniczne. Potencjalne skutki zmiany napięcia dla urządzeń wyprodukowanych na napięcie znamionowe 220/380 V Na podstawie doświadczeń z terenu Niemiec, gdzie zmianę napięcia zasilania wprowadzono na początku lat 90. należy przyjąć, że podwyższenie napięcia zasilania nie powinno pociągać za sobą ujemnych skutków dla już pracujących odbiorników. Przemawia za tym również odpowiednia wiedza techniczna. 1. Urządzenia grzewcze z regulacją temperatury Podwyższenie napięcia znamionowego z 220 V na 230 V, czyli o 10 V dla takich odbiorników jak żelazka, grzejniki pralki automatyczne, ogrzewacze elektryczne, suszarki i inne urządzenia wyposażone w termostaty spowoduje niewielki wzrost poboru mocy, lecz nie będzie ono miało praktycznie wpływu ani na wartość regulowanej temperatury, ani na zużycie energii elektrycznej, gdyż czas nagrzewania ulega odpowiedniemu skróceniu. 2. Urządzenia grzewcze bez regulacji temperatury Urządzenie grzewcze bez regulacji temperatury np. grzałki, kuchenki elektryczne bez regulacji temperatury, pracują zwykle pod nadzorem. Osiągnięcie żądanej temperatury przy wyższym napięciu zasilania następuje nieco szybciej, co na ogół jest korzystne dla użytkownika. Po nagrzaniu następuje zwykle wyłączenie urządzenia lub obniżenie poboru mocy przez użytkownika za pomocą odpowiedniego przełącznika. W przypadku tych urządzeń, podwyższenie napięcia zasilania może spowodować nieco krótszy okres ich trwałości eksploatacyjnej. 3. Urządzenia gospodarstwa domowego Odkurzacze, roboty kuchenne i inne urządzenia wyposażone w szybkoobrotowe silniki elektryczne małej mocy - przy zasilaniu podwyższonym napięciem nie stwarzają żadnych problemów, gdyż wzrost napięcia powoduje nieznaczne zwiększenie obrotów silnika. Równocześnie jednak zwiększa się chłodzenie powietrzem związane z prędkością obrotową, co sumarycznie nie powoduje pogorszenia warunków pracy i wzrostu zużycia energii elektrycznej. Zamrażarki, lodówki, zmywarki do naczyń - cykle pracy (programy pracy) tych urządzeń ulegną nieznacznemu, praktycznie niezauważalnemu dla użytkownika skróceniu. 4. Źródła światła (żarówki, jarzeniówki itd.) Dostępne od dłuższego czasu w sprzedaży i użytkowaniu źródła światła są już zbudowane na napięcie 230 V.
5. Silniki gospodarcze (napędy pomp, urządzeń warsztatowych, rolniczych itp.) Są to przeważnie silniki indukcyjne 1 lub 3-fazowe o mocach rzędu kilku do kilkunastu kw. Ich cechą charakterystyczną jest prędkość obrotowa zależna od częstotliwości, a w niewielkim stopniu zależna od wartości napięcia zasilającego. Podwyższenie napięcia zasilającego nie zmieni zatem liczby obrotów urządzenia napędzanego, użytkownik nie odczuje więc żadnej istotnej zmiany w pracy urządzenia. W nieznacznym stopniu zwiększy się moment rozruchowy i maksymalny silnika, a pobierany prąd przy znamionowym obciążeniu nieco się zmniejszy, co można uznać za zmiany korzystne**) 6. Urządzenia elektroniki domowej i biurowej Komputery, urządzenia telekomunikacyjne oraz wszelkie urządzenia elektroniczne, jak również sprzęt RTV są wyposażone w wewnętrzne układy stabilizacji napięcia i podwyższenie napięcia zasilającego, w przewidywanej wysokości, nie ma wpływu na ich pracę. Jak wynika z powyższego przeglądu obecnie stosowanych urządzeń (odbiorników) i skutków, jakie niesie ze sobą konieczność wprowadzenia podwyższonego napięcia w sieci nn, w zasadzie nie powinno być problemów z eksploatacją urządzeń wyprodukowanych na 220 V po zmianie napięcia do 230 V. Nowe urządzenia, których użytkowanie przewiduje się po 2003 roku, muszą być wytwarzane z uwzględnieniem możliwości pracy przy napięciu zmieniającym się w zakresie od 207 V do 253 V. Odbiorcy (użytkownicy) urządzeń przy zakupie nowych odbiorników elektrycznych do swoich gospodarstw domowych i zakładowych powinni upewnić się, czy urządzenie jest faktycznie przystosowane do napięcia 230/400 V. Stad też zalecana jest szczególna rozwaga przy zakupach dokonywanych poza sieciami handlowymi (targowiska, stragany itp.), gdzie mogą pojawić się urządzenia tańsze, importowane, zbudowane wg starych wymagań, a nie znajdujące nabywców w krajach o wprowadzonym już napięciu zasilania 230/400 V. Należy tutaj dodać, że od kilku lat praktycznie nie spotyka się w ofercie handlowej urządzeń powszechnego użytku na napięcie znamionowe inne niż 230/400 V. Każde urządzenie na swojej tabliczce znamionowej powinno być oznakowane napięciem 230 V w przypadku odbiorników 1-fazowych i napięciem 400 V w przypadku 3-fazowych. Wymóg ten dotyczy nie tylko urządzeń produkowanych w kraju. Niemniej jednak należy wziąć pod uwagę, że odbiorca ma obowiązek dostosowania swoich urządzeń do zmiany napięcia ( 16 pkt. 9 Rozp. MG. z dnia 25.09.2000 r.). UWAGI : *) - Wprowadzana obecnie zmiana napięcia była w Polsce przewidywana już wcześniej. W 1988 r. ustanowiona została Polska Norma PN-88/E-0200 Napięcia znamionowe. Najistotniejszym postanowieniem tej normy było zwiększenie napięcia sieci rozdzielczej prądu przemiennego z 220/380 V do 230/400 V. Norma ta dopuszczała na okres przejściowy, do 31.12 2003 roku, pracę istniejącej sieci o napięciu znamionowym 220/380 V. W przedmowie do ww. normy napisano:.. postanowienie to nakłada obowiązki na dostawców energii elektrycznej w zakresie podwyższenia napięcia powszechnego użytku
oraz obowiązki na wytwórców urządzeń i odbiorników dostosowanych do pracy przy zwiększonym napięciu. Okres, w którym powinno nastąpić zwiększenie napięcia sieci i jej wyposażenie w odpowiednie urządzenie i odbiorniki kończy się w 2003 r. Przewiduje się, że w okresie przejściowym zużyją się urządzenia sieciowe i odbiorniki przystosowane jedynie do napięcia 220/380 V. W tym okresie celowa jest ścisła współpraca i koordynacja działań między dostawcami energii elektrycznej i wytwórcami urządzeń. **) - Podwyższenie o 10% napięcia zasilającego silnik asynchroniczny, obciążony momentem znamionowym spowoduje wzrost: momentu rozruchowego i maksymalnego o ca 21%, prędkości obrotowej o 0,5-1%, sprawności o 0,5-1% oraz spadek: poślizgu o ca 17%, współczynnika mocy o ca 0,03, prądu stojana o ca 7% i temperatury uzwojeń stojana o 3-4 0C * Materiał informacyjny przygotowało Biuro SEP w porozumieniu z Centralnym Kolegium Sekcji Energetyki SEP, Centralnym Kolegium Sekcji Urządzeń i Instalacji Elektrycznych SEP oraz Polskim Towarzystwem Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej. http://alertplus.info