برق شهری

برق شهری

برق اصلی یا برق شهری، شبکه برق، برق خانگی و برق دیواری، یا در برخی از مناطق کانادا، برق آبی، یک منبع تغذیه الکتریکی با جریان متناوب (AC) همه منظوره است. این شکل برقی است که از طریق شبکه برق در بسیاری از نقاط جهان به خانه ها و مشاغل تحویل داده می شود. مردم از این الکتریسیته برای تغذیه وسایل روزمره مانند لوازم خانگی، تلویزیون و لامپ ها با وصل کردن آنها به پریز برق استفاده می کنند.

ولتاژ و فرکانس برق بین مناطق متفاوت است. در بسیاری از نقاط جهان از ولتاژ (به طور اسمی) 230 ولت و فرکانس 50 هرتز استفاده می شود. در آمریکای شمالی رایج ترین ترکیب 120 ولت و فرکانس 60 هرتز است. ترکیبات دیگری نیز وجود دارد، به عنوان مثال، 230 ولت در 60 هرتز. وسایل قابل حمل مسافران ممکن است در اثر منابع الکتریکی خارجی از کار افتاده یا آسیب ببینند. دوشاخه ها و پریزهای غیرقابل تعویض در مناطق مختلف تا حدودی از استفاده تصادفی از وسایلی با الزامات ولتاژ و فرکانس ناسازگار محافظت می کنند.

واژه شناسی

در ایالات متحده، برق اصلی با نام‌های مختلفی از جمله «نیروی برق خانگی»، «برق خانگی»،  «جریان خانه»، «خط برق»، «نیروی خانگی»، «برق دیوار»، «خط» شناخته می‌شود. برق، «برق AC»، «برق شهر»، «برق خیابان» و «120 (یک بیست)».

در بریتانیا، برق اصلی به طور کلی به عنوان “شبکه اصلی” شناخته می شود. بیش از نیمی از برق در کانادا برق آبی است و برق اصلی اغلب در برخی از مناطق این کشور به عنوان “هیدرو” شناخته می شود. این همچنین در نام‌های تاسیسات برق فعلی و تاریخی مانند هیدرو-کبک، بی‌سی‌سی هیدرو، مانیتوبا هیدرو و هیدرو وان (یکی از نهادهای حاصل از فروپاشی انتاریو هیدرو) منعکس شده است. اگرچه نهادی به نام نیوفاندلند و لابراتور هیدرو وجود دارد، این شرکت در درجه اول یک تولید کننده برق آبی است، اگرچه مستقیماً به مشتریان در لابراتور و برخی دیگر از مناطق استان نیز خدمات ارائه می دهد. اکثر مشتریان در جزیره نیوفاندلند با نیوفاندلند پاور به‌عنوان ارائه‌دهنده خدمات خود سروکار دارند، و بنابراین معمولاً در آن استان، برق به سادگی «قدرت» نامیده می‌شود.

سیستم های قدرت

برای لیستی از ولتاژها، فرکانس ها و دوشاخه های دیواری بر اساس کشور، برق اصلی را بر اساس کشور ببینید.
در سرتاسر جهان، بسیاری از سیستم های برق اصلی مختلف برای کارکرد وسایل برقی تجاری خانگی و سبک و روشنایی یافت می شوند. سیستم های مختلف در درجه اول با آنها مشخص می شوند

• ولتاژ
• فرکانس
• دوشاخه و پریز (پریز یا پریز)
• سیستم ارتینگ (ارتینگ)
• محافظت در برابر آسیب جریان بیش از حد (به عنوان مثال، به دلیل اتصال کوتاه)، برق گرفتگی، و خطرات آتش سوزی
• تحمل پارامترها

همه این پارامترها در بین مناطق متفاوت است. ولتاژها معمولاً در محدوده 100 تا 240 ولت هستند (همیشه به صورت ولتاژ ریشه میانگین مربع بیان می شود). دو فرکانس رایج 50 هرتز و 60 هرتز هستند. امروزه برق تک فاز یا سه فاز بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، اگرچه سیستم های دو فاز در اوایل قرن بیستم مورد استفاده قرار می گرفتند. مناطق محصور خارجی، مانند کارخانه های صنعتی بزرگ یا پایگاه های نظامی خارج از کشور، ممکن است ولتاژ یا فرکانس استاندارد متفاوتی نسبت به مناطق اطراف داشته باشند. برخی از مناطق شهر ممکن است از استانداردهای متفاوت با استانداردهای حومه اطراف استفاده کنند (مثلاً در لیبی). مناطقی که در وضعیت هرج و مرج مؤثر قرار دارند، ممکن است هیچ قدرت الکتریکی مرکزی نداشته باشند، با نیروی الکتریکی که توسط منابع خصوصی ناسازگار تأمین می شود.

بسیاری از ترکیبات دیگر از ولتاژ و فرکانس برق قبلاً استفاده می شد، با فرکانس های بین 25 هرتز و 133 هرتز و ولتاژ از 100 ولت تا 250 ولت. جریان مستقیم (DC) توسط جریان متناوب (AC) در سیستم های برق عمومی جابجا شده است، اما DC به ویژه در برخی مناطق شهر تا پایان قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفت. ترکیبات مدرن 230 ولت/50 هرتز و 120 ولت/60 هرتز، فهرست شده در IEC 60038، در چند دهه اول قرن بیستم کاربرد نداشتند و هنوز هم جهانی نیستند. نیروگاه های صنعتی با برق سه فاز ولتاژهای متفاوت و بالاتری برای تجهیزات بزرگ (و پریزها و دوشاخه های مختلف) نصب می کنند، اما ولتاژهای رایج ذکر شده در اینجا هنوز برای تجهیزات روشنایی و قابل حمل یافت می شوند.

کاربردهای رایج برق

از برق برای روشنایی، گرمایش، سرمایش، موتورهای الکتریکی و تجهیزات الکترونیکی استفاده می شود. مصرف برق بخش مسکونی عبارتند از:

خنک کننده فضا، گرمایش فضا، گرمایش آب، خنک کننده مواد غذایی(یخچالها)، خشک کن لباس، روشنایی، تلویزیون و تجهیزات مربوطه (تلویزیون، ستاپ باکس، سیستم سینمای خانگی، پخش کننده دی وی دی و کنسول های بازی ویدیویی)، کامپیوتر و تجهیزات مربوطه (کامپیوترهای رومیزی و لپ تاپ، مانیتورها و تجهیزات شبکه)، فن های کوره و پمپ های گردش دیگ، فریزر، آشپزی، لباسشویی (شامل گرمایش آب نمی شود)، ماشین ظرفشویی (شامل گرمایش آب نمی شود)، دستگاه‌های کوچک الکتریکی، عناصر گرمایشی، چراغ‌های بیرونی، کوره‌های فضای باز، بخاری‌های استخر و آبگرم، ژنراتورهای برق پشتیبان، و موتورهایی که در بالا ذکر نشده‌اند. شامل شارژ خودروی الکتریکی نمی شود.

وسایل الکترونیکی مانند رایانه یا تلویزیون معمولاً از مبدل AC به DC یا آداپتور برق متناوب برای تغذیه دستگاه استفاده می کنند. این اغلب قادر است با طیف وسیعی از ولتاژ و با هر دو فرکانس برق مشترک کار کند. سایر برنامه های AC معمولاً محدوده ورودی بسیار محدودتری دارند.

سیم کشی ساختمان

وسایل قابل حمل از برق تک فاز استفاده می کنند که در هر پریز دو یا سه کنتاکت سیمی وجود دارد. دو سیم (خنثی و زنده/فعال/گرم) جریان را برای کار با دستگاه حمل می کنند. سیم سومی که اغلب وجود ندارد، قسمت های رسانای محفظه دستگاه را به  زمین متصل می کند. در صورت تماس تصادفی قطعات داخلی برقی با کیس، این کار از کاربران در برابر برق گرفتگی محافظت می کند.

در شمال و مرکز اروپا، منبع برق مسکونی معمولاً برق سه فاز 400 ولت است که 230 ولت بین هر فاز تک فاز و نول می دهد. سیم کشی خانه ممکن است ترکیبی از مدارهای سه فاز و تک فاز باشد، اما استفاده از سه فاز مسکونی در بریتانیا نادر است. وسایل پرقدرت مانند اجاق گاز آشپزخانه، آبگرمکن و ابزارهای سنگین خانگی برقی مانند جداکننده های چوب ممکن است از منبع تغذیه سه فاز 400 ولت تامین شوند.

تجهیزات الکتریکی قابل حمل کوچک از طریق کابل‌های انعطاف‌پذیری که به یک دوشاخه ختم می‌شوند، به منبع تغذیه متصل می‌شوند که به یک پریز ثابت (سوکت) وارد می‌شود. تجهیزات الکتریکی خانگی بزرگتر و تجهیزات صنعتی ممکن است به طور دائم به سیم کشی ثابت ساختمان متصل شوند. به عنوان مثال، در خانه‌های آمریکای شمالی، یک واحد تهویه مطبوع مجهز به پنجره به دوشاخه دیواری متصل می‌شود، در حالی که تهویه مطبوع مرکزی برای کل خانه به طور دائم سیم‌کشی می‌شود. تركيب دوشاخه و پريز بزرگتر براي تجهيزات صنعتي كه جريانهاي بزرگتر، ولتاژهاي بالاتر يا برق سه فاز را حمل مي كنند، استفاده مي شود.

کلیدهای مدار و فیوزها برای تشخیص اتصال کوتاه بین خط و سیم‌های نول یا زمین یا کشیدن جریانی بیشتر از سیم‌ها (حفاظت اضافه بار) برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و آتش‌سوزی احتمالی استفاده می‌شوند. این وسایل حفاظتی معمولاً در یک پانل مرکزی – معمولاً یک تابلو توزیع یا واحد مصرف کننده – در یک ساختمان نصب می‌شوند، اما برخی از سیستم‌های سیم‌کشی نیز یک وسیله حفاظتی در پریز یا داخل دوشاخه ارائه می‌کنند. دستگاه‌های جریان باقی‌مانده، که به عنوان قطع‌کننده‌های مدار خطای زمین و قطع‌کننده‌های جریان نشتی دستگاه نیز شناخته می‌شوند، برای تشخیص خطاهای زمین – جریان جریان در سیم‌های نول و خط (مانند سیم زمین یا یک شخص) استفاده می‌شوند. هنگامی که خطای زمین تشخیص داده می شود، دستگاه به سرعت مدار را قطع می کند.

سطوح ولتاژ

اکثر جمعیت جهان (اروپا، آفریقا، آسیا، استرالیا، نیوزیلند و بیشتر آمریکای جنوبی) از منبع تغذیه ای استفاده می کنند که در محدوده 6% 230 ولت است. در بریتانیا و استرالیا  ولتاژ نامی منبع تغذیه 230 است. V +10%/-6% برای تطبیق با این واقعیت که بیشتر ترانسفورماتورها در واقع هنوز روی 240 ولت تنظیم شده اند. استاندارد 230 ولت گسترده شده است به طوری که تجهیزات 230 ولت را می توان در اکثر نقاط جهان با کمک یک دستگاه استفاده کرد. آداپتور یا تغییر در دوشاخه تجهیزات به استاندارد برای کشور خاص. ایالات متحده و کانادا از ولتاژ تغذیه 6 ± 120 ولت استفاده می کنند. ژاپن، تایوان، عربستان سعودی، آمریکای شمالی، آمریکای مرکزی و برخی از بخش‌های شمال آمریکای جنوبی از ولتاژی بین 100 ولت تا 127 ولت استفاده می‌کنند. با این حال، اکثر خانواده‌ها در ژاپن به برق فاز تقسیم‌شده مانند ایالات متحده مجهز هستند که می‌تواند 200 ولت را تامین کند. با استفاده از فاز معکوس به طور همزمان. برزیل در داشتن هر دو سیستم 127 ولت و 220 ولت در 60 هرتز و همچنین اجازه دوشاخه و پریزهای قابل تعویض غیرمعمول است. عربستان سعودی و مکزیک سیستم های ولتاژ مختلط دارند. در ساختمان های مسکونی و تجاری سبک هر دو کشور از ولتاژ 127 ولت استفاده می کنند که ولتاژ 220 ولت در کاربردهای تجاری و صنعتی است. دولت عربستان در آگوست 2010 طرح هایی را برای انتقال کشور به سیستم 230/400 ولتی تصویب کرد،  اما مکزیک هیچ برنامه ای برای انتقال ندارد.

اندازه گیری ولتاژ

باید بین ولتاژ در نقطه تغذیه (ولتاژ اسمی در نقطه اتصال بین برق و کاربر) و درجه ولتاژ تجهیزات (ولتاژ استفاده یا بار) تمایز قائل شد. به طور معمول ولتاژ استفاده 3 تا 5 درصد کمتر از ولتاژ اسمی سیستم است. به عنوان مثال، یک سیستم تغذیه اسمی 208 ولت به موتورهایی با “200 ولت” روی پلاک آنها متصل می شود. این امکان افت ولتاژ بین تجهیزات و منبع را فراهم می کند. ولتاژ سیستم توزیع برق ماهیت تقریباً سینوسی دارد. ولتاژها به صورت ولتاژ ریشه میانگین مربع (RMS) بیان می شوند. تلورانس های ولتاژ برای عملکرد حالت پایدار هستند. بارهای سنگین لحظه ای، یا عملیات سوئیچینگ در شبکه توزیع برق، ممکن است باعث انحرافات کوتاه مدت از باند تحمل و طوفان ها و سایر شرایط غیرمعمول ممکن است باعث تغییرات گذرا حتی بزرگتر شوند. به طور کلی، منابع تغذیه‌ای که از شبکه‌های بزرگ با منابع متعدد به دست می‌آیند، پایدارتر از منابع تغذیه‌شده برای یک جامعه مجزا با شاید تنها یک ژنراتور هستند.

انتخاب ولتاژ

انتخاب ولتاژ منبع تغذیه بیشتر به دلایل تاریخی است تا بهینه سازی سیستم توزیع نیروی برق – هنگامی که یک ولتاژ استفاده می شود و تجهیزات استفاده از این ولتاژ گسترده است، تغییر ولتاژ یک اقدام شدید و گران است. یک سیستم توزیع 230 ولت از مواد هادی کمتری نسبت به یک سیستم 120 ولتی برای ارائه مقدار مشخصی توان استفاده می کند زیرا جریان و در نتیجه تلفات مقاومتی کمتر است. در حالی که وسایل گرمایشی بزرگ می توانند از هادی های کوچکتر با ولتاژ 230 ولت برای همان توان خروجی استفاده کنند، تعداد کمی از لوازم خانگی از ظرفیت کامل پریز برقی که به آن متصل هستند استفاده می کنند. حداقل اندازه سیم برای تجهیزات دستی یا قابل حمل معمولاً توسط مقاومت مکانیکی هادی ها محدود می شود.

بسیاری از مناطق، مانند ایالات متحده، که (به طور اسمی) از 120 ولت استفاده می کنند، از سیستم های سه سیمه فاز 240 ولتی برای تامین وسایل بزرگ استفاده می کنند. در این سیستم یک منبع تغذیه 240 ولت دارای یک خنثی با شیر وسط است که دو منبع 120 ولتی را می دهد که همچنین می تواند 240 ولت را برای بارهای متصل بین دو سیم خط تامین کند. سیستم های سه فاز را می توان برای ایجاد ترکیبات مختلفی از ولتاژ، مناسب برای استفاده در کلاس های مختلف تجهیزات متصل کرد. در جایی که بارهای تک فاز و سه فاز توسط یک سیستم الکتریکی ارائه می شوند، سیستم ممکن است با هر دو ولتاژ مانند 120/208 یا 230/400 V برچسب گذاری شود تا ولتاژ خط به خنثی و ولتاژ خط به نشان داده شود. -ولتاژ خط. بارهای بزرگ برای ولتاژ بالاتر متصل می شوند. ولتاژهای سه فاز دیگر، تا 830 ولت، گهگاه برای سیستم های خاص مانند پمپ های چاه نفت استفاده می شوند. موتورهای صنعتی بزرگ (مثلاً بیش از 250 اسب بخار یا 150 کیلو وات) ممکن است با ولتاژ متوسط کار کنند. در سیستم های 60 هرتز یک استاندارد برای تجهیزات ولتاژ متوسط 2400/4160 ولت است در حالی که 3300 ولت استاندارد رایج برای سیستم های 50 هرتز است.

استاندارد سازی

تا سال 1987، ولتاژ شبکه در بخش‌های بزرگی از اروپا، از جمله آلمان، اتریش و سوئیس،   بود در حالی که بریتانیا از استفاده می‌کرد. استاندارد ISO IEC 60038:1983 استاندارد جدید ولتاژ اروپایی را تعریف کرده است.

از سال 1987 به بعد، یک تغییر گام به گام به سمت اجرا شد. از سال 2009 به بعد، ولتاژ مجاز است   باشد. هیچ تغییری در ولتاژ توسط سیستم اروپای مرکزی یا بریتانیا مورد نیاز نبود، زیرا هر دو ولتاژ 220 و 240 ولت در باندهای تحمل 230 ولت پایین تر (6 ± 230 ولت) قرار می گیرند. برخی از مناطق بریتانیا به دلایل قدیمی هنوز 250 ولت دارند، اما این ولتاژها نیز در محدوده 10 درصد تحمل 230 ولت قرار دارند. در عمل، این امکان را به کشورها داد که حداقل تا زمانی که ترانسفورماتورهای تغذیه موجود جایگزین شوند، ولتاژ یکسانی (220 یا 240 ولت) را تامین کنند. تجهیزات (به استثنای لامپ های رشته ای) مورد استفاده در این کشورها برای پذیرش هرگونه ولتاژ در محدوده مشخص شده طراحی شده اند. در ایالات متحده  و کانادا، استانداردهای ملی مشخص می کنند که ولتاژ نامی در منبع باید 120 ولت باشد و محدوده ای از 114 ولت تا 126 ولت (RMS) (5-% تا 5+) را مجاز می کند. ٪. از لحاظ تاریخی 110 ولت، 115 ولت و 117 ولت در زمان ها و مکان های مختلف در آمریکای شمالی استفاده می شده است. با این حال، 120 ولت ولتاژ نامی است.

در سال 2000، استرالیا به 230 ولت به عنوان استاندارد اسمی با تلورانس +10%/-6%، تبدیل شد که جایگزین استاندارد قدیمی 240 ولت، AS2926-1987 شد. همانطور که در انگلستان، 240 ولت در محدوده مجاز است و “240 ولت” مترادف اصلی در انگلیسی استرالیایی و بریتانیایی است. در ژاپن، منبع برق برای خانوارها 100 و 200 ولت است. بخش‌های شرقی و شمالی هونشو (از جمله توکیو) و هوکایدو فرکانس 50 هرتز دارند، در حالی که هونشو غربی (شامل ناگویا، اوزاکا و هیروشیما)، شیکوکو، کیوشو و اوکیناوا در فرکانس 60 هرتز کار می کنند. مرز بین دو منطقه شامل چهار پست جریان مستقیم ولتاژ بالا پشت سر هم (HVDC) است که برق بین دو سیستم شبکه را به هم متصل می کند. اینها عبارتند از: Shin Shinano، Sakuma Dam، Minami-Fukumitsu، و مبدل فرکانس Higashi-Shimizu. برای انطباق با این تفاوت، دستگاه های حساس به فرکانس که در ژاپن عرضه می شوند اغلب می توانند بین این دو فرکانس جابجا شوند.

تاریخچه

اولین منبع برق عمومی جهان یک سیستم چرخدار آب بود که در شهر کوچک انگلیسی گودالمینگ در سال 1881 ساخته شد. این یک سیستم جریان متناوب (AC) با استفاده از دینام زیمنس بود که برق را برای چراغ های خیابان و مصرف کنندگان در دو ولتاژ 250 ولت تامین می کرد. برای لامپ های قوس الکتریکی، و 40 ولت برای لامپ های رشته ای.

اولین نیروگاه مرکزی در مقیاس بزرگ جهان – ایستگاه بخار توماس ادیسون در هولبورن ویاداکت لندن – در ژانویه 1882 شروع به کار کرد و جریان مستقیم (DC) را در 110 ولت ارائه کرد. ایستگاه هولبورن ویاداکت به عنوان اثبات مفهومی برای ساخت ایستگاه بسیار بزرگتر خیابان مروارید در منهتن، اولین نیروگاه مرکزی تجاری دائمی جهان، مورد استفاده قرار گرفت. ایستگاه مروارید استریت نیز DC را در 110 ولت ارائه می‌کرد که ولتاژ “ایمن” برای مصرف کنندگان در نظر گرفته می‌شد، از 4 سپتامبر 1882.

سیستم های AC در اواسط دهه 1880 در ایالات متحده ظاهر شدند، با استفاده از ولتاژ توزیع بالاتر که از طریق ترانسفورماتورها به همان ولتاژ استفاده مشتری 110 ولتی کاهش یافت که ادیسون استفاده می کرد. در سال 1883 ادیسون یک سیستم توزیع سه سیمه را به ثبت رساند تا به کارخانه های تولید DC اجازه دهد تا به شعاع وسیع تری از مشتریان خدمت کنند تا در هزینه های مس صرفه جویی کنند. با اتصال دو گروه از لامپ های 110 ولتی به صورت سری، بار بیشتری می تواند توسط هادی های هم اندازه که با 220 ولت بین آنها اجرا می شود، تامین شود. یک هادی خنثی هرگونه عدم تعادل جریان را بین دو مدار فرعی حمل می کرد. مدارهای AC در طول جنگ جریان‌ها همین شکل را گرفتند و به لامپ‌ها اجازه می‌دادند با ولتاژ 110 ولت کار کنند و وسایل اصلی به 220 ولت متصل شوند. استناد مورد نیاز] پس از جنگ جهانی دوم ولتاژ استاندارد در ایالات متحده به 117 ولت تبدیل شد، اما بسیاری از مناطق حتی در دهه 1960 عقب ماندند. برای سیستم های برق و تجهیزات – رتبه بندی ولتاژ (60 هرتز)”. این استاندارد سیستم اسمی 120 ولت و دو محدوده را برای تغییرات ولتاژ سرویس و ولتاژ استفاده ایجاد کرد. امروزه تقریباً تمام خانه ها و مشاغل آمریکایی به ولتاژ 120 و 240 ولت در 60 هرتز دسترسی دارند. هر دو ولتاژ روی سه سیم موجود است (دو پایه “گرم” فاز مخالف و یک پایه “خنثی”).

در سال 1899، برلینر Elektrizitäts-Werke (BEW)، یک شرکت برق برلین، تصمیم گرفت تا ظرفیت توزیع خود را با تغییر به توزیع اسمی 220 ولت افزایش دهد و از قابلیت ولتاژ بالاتر لامپ های رشته ای فلزی جدید توسعه یافته استفاده کند. این شرکت توانست هزینه تبدیل تجهیزات مشتری را با صرفه جویی در هزینه هادی توزیع جبران کند. این به مدلی برای توزیع برق در آلمان و بقیه اروپا تبدیل شد و سیستم 220 ولت رایج شد. رویه آمریکای شمالی با ولتاژهای نزدیک به 110 ولت برای لامپ ها باقی ماند.

در دهه اول پس از معرفی جریان متناوب در ایالات متحده (از اوایل دهه 1880 تا حدود 1893) فرکانس‌های مختلفی مورد استفاده قرار گرفت که هر یک از ارائه‌دهنده‌های برق خود را تنظیم می‌کرد، به طوری که هیچ یک غالب نبود. رایج ترین فرکانس 133 ⅓ هرتز بود. در حدود سال 1893 شرکت وستینگهاوس الکتریک در ایالات متحده و AEG در آلمان تصمیم گرفتند تجهیزات تولید خود را به ترتیب بر روی 60 هرتز و 50 هرتز استاندارد کنند که در نهایت منجر به عرضه اکثر نقاط جهان در یکی از این دو فرکانس شد. امروزه اکثر سیستم های 60 هرتز ولتاژ اسمی 120/240 ولت و بیشتر 50 هرتز اسمی 230 ولت ارائه می کنند. استثناهای قابل توجه در برزیل هستند که دارای یک شبکه 60 هرتز هماهنگ با ولتاژهای 127 ولت و 220 ولت به عنوان ولتاژ استاندارد در مناطق مختلف است.  و ژاپن که دارای دو فرکانس است: 50 هرتز برای شرق ژاپن و 60 هرتز برای غرب ژاپن.

تنظیم ولتاژ

برای حفظ ولتاژ در خدمت مشتری در محدوده قابل قبول، شرکت های توزیع برق از تجهیزات تنظیم کننده در پست های برق یا در امتداد خط توزیع استفاده می کنند. در یک پست، ترانسفورماتور کاهنده دارای یک تعویض کننده اتوماتیک روی بار خواهد بود که اجازه می دهد نسبت بین ولتاژ انتقال و ولتاژ توزیع در مراحل تنظیم شود. برای مدارهای توزیع طولانی (چند کیلومتر) روستایی، تنظیم کننده های ولتاژ خودکار ممکن است بر روی قطب های خط توزیع نصب شوند. اینها مجدداً ترانسفورماتورهای خودکار هستند، با شیرهای تعویض بار روی بار برای تنظیم نسبت بسته به تغییرات ولتاژ مشاهده شده. در خدمات هر مشتری، ترانسفورماتور کاهنده حداکثر پنج ضربه دارد تا محدوده تنظیم، معمولاً 5% ولتاژ نامی را امکان پذیر کند. از آنجایی که این شیرها به طور خودکار کنترل نمی شوند، فقط برای تنظیم ولتاژ متوسط طولانی مدت در سرویس و نه برای تنظیم ولتاژ مشاهده شده توسط مشتری برق استفاده می شوند.

کیفیت برق

پایداری ولتاژ و فرکانس عرضه شده به مشتریان در بین کشورها و مناطق متفاوت است. “کیفیت توان” اصطلاحی است که درجه انحراف از ولتاژ و فرکانس نامی منبع تغذیه را توصیف می کند. نوسانات کوتاه مدت و ریزش بر تجهیزات الکترونیکی حساس مانند رایانه ها و صفحه نمایش های تخت تأثیر می گذارد. قطعی برق طولانی‌مدت، خاموشی‌ها و خاموشی‌ها و قابلیت اطمینان پایین منبع به طور کلی هزینه‌ها را برای مشتریان افزایش می‌دهد، که ممکن است مجبور شوند برای تامین برق در زمانی که منبع برق در دسترس یا غیرقابل استفاده است، روی منبع تغذیه اضطراری یا مجموعه‌های ژنراتور آماده به کار سرمایه‌گذاری کنند. منبع تغذیه نامنظم ممکن است یک نقص اقتصادی جدی برای مشاغل و خدمات عمومی باشد که به ماشین آلات الکتریکی، روشنایی، کنترل آب و هوا و رایانه متکی هستند. حتی بهترین کیفیت سیستم برق ممکن است دچار خرابی شود یا نیاز به سرویس داشته باشد. به این ترتیب، شرکت ها، دولت ها و سایر سازمان ها گاهی اوقات ژنراتورهای پشتیبان در تأسیسات حساس دارند تا اطمینان حاصل کنند که برق حتی در صورت قطع یا خاموشی برق در دسترس خواهد بود.

کیفیت توان همچنین می‌تواند تحت‌تاثیر اعوجاج‌های شکل موج جریان یا ولتاژ به شکل هارمونیک‌های فرکانس اصلی (تامین) یا اعوجاج مدولاسیون غیر هارمونیک (بین) مانند آنچه ناشی از تداخل RFI یا EMI است، قرار گیرد. در مقابل، اعوجاج هارمونیک معمولاً ناشی از شرایط بار یا ژنراتور است. در برق چند فاز، اعوجاج تغییر فاز ناشی از بارهای نامتعادل می تواند رخ دهد.