מערכות זרם ומתחים נומינליים של מתקני חשמל
סיבות לשימוש בערכי מתח שונים במתקני חשמל
ההספק השונה והמרחק של קולטי החשמל ממקורותיו קובעים את הצורך בשימוש בערכי מתח שונים לייצור, העברה והפצה של חשמל. ככל שהמשתמש רחוק מהגנרטורים החשמליים והספק שלהם גדול יותר, כך מתאים יותר להעביר אליהם חשמל במתח גבוה יותר.
בדרך כלל, חשמל מופק במתח אחד, מומר לאנרגיה במתח גבוה יותר, מועבר דרך רשתות חשמל למערכת אספקת חשמל (SES), שם המתח מופחת לרמה הנדרשת. מערכת אספקת החשמל (SES) היא חלק ממערכת החשמל הכוללת רשתות אספקה והפצה, שנאים, התקני פיצוי ועומסים.
המרה כזו נעשית בצורה הפשוטה והחסכונית ביותר בזרם חילופין באמצעות שנאים.בהקשר זה, במדינות רבות, ייצור והפצת החשמל מתבצעים על מערכת זרם חילופין תלת פאזי בתדר של 50 הרץ.
במספר מגזרים במשק הלאומי, לצד מערכת זרם תלת פאזי, נעשה שימוש במערכת זרם קבוע (מתוקן) (מתכות לא ברזליות, תעשייה כימית, הובלה מחושמלת ועוד).
מתחים נומינליים של מתקני חשמל
אחד הפרמטרים העיקריים של כל מתקן חשמלי הוא המתח הנומינלי שלו, כלומר. מתח שבו הוא מיועד לפעולה רגילה.
עבור מתקנים חשמליים עם זרם ישיר (מתוקן) וזרם חילופין במתח של עד 1.0 קילו וולט, נלקחים המתחים הנומינליים הבאים, V: זרם ישר 110, 220, 440, 660, 750, 1000. שלושה שלבים זרם חליפין 220/127, 380/220, 660/380.
מתח 380/220 V נמצא בשימוש נרחב עבור אספקת חשמל ועומס תאורה. רשתות אלו הינן בעלות ארבע חוטים (תלת פאזות וחוט ניטרלי) עם נייטרלי מוארק, המבטיח ניתוק אוטומטי של הפאזה הפגועה כאשר הוא קצר להארקה ולכן מגביר את בטיחות השירות לרשתות אלו.
מתח 660/380 וולט משמש להנעת מנועים חשמליים חזקים (עד 400 קילוואט).
מתח 6.10 קילוואט משמש ברשתות הפצה תעשייתיות, עירוניות, חקלאיות, וכן להנעת מנועים בהספק של כמה מאות עד כמה אלפי קילוואט.
גנרטורים של תחנות כוח מייצרים חשמל במתח של 11-27 קילו וולט.
מתחים של 35, 110, 220 קילו וולט משמשים ברשתות אספקה והפצה, כמו גם להנעת תחנות הפצה חזקות בערים ובמפעלי תעשייה גדולים, ומתחים של 220, 330, 500, 750, 1150 קילו וולט משמשים בעת ביצוע הספק בין-מערכתי קווים ואספקת חשמל מתחנות כוח לצרכנים גדולים הממוקמים למרחקים ארוכים.
