Prea multă tensiune în casă?

Tensiunea ridicată cauzează facturi mari la electricitate

Tensiunea din casa mea

Tot prea multă tensiune în casa ta?

Aceasta este o pagină lungă, așa că următoarea prezentare generală ar putea fi utilă.

Prezentare generală –

1. Ce tensiune ar trebui să fie?
2. Cum să vă dați seama dacă aveți prea multă tensiune
3. Cum o tensiune prea mare vă va crește factura de electricitate
4. Termodinamică
5. De ce face Hydro One acest lucru?
6. Este un pic ca și cum …
7. O situație extremă și plângerea mea
8. Excuse de la Hydro One
9. Sfârșitul

1. Care ar trebui să fie tensiunea?

Tensiunea la prizele dvs. de perete ar trebui să fie la câțiva volți de 120 VAC, să zicem 118-122 VAC, în funcție de „sarcină”, adică în funcție de câte și ce tip de aparate folosiți dvs. și vecinii dvs., precum și de cât de departe vă aflați de ultimul transformator.

În plus, tensiunea medie pe perioade de câteva zile sau mai mult ar trebui să fie foarte aproape de 120 VAC, iar tensiunea ar trebui să fie peste 120 VAC aproximativ jumătate din timp și sub 120 VAC în cealaltă jumătate din timp. Cu toate acestea, în timpul perioadelor de sarcină extraordinar de mare, cum ar fi în timpul vremii foarte calde sau foarte reci, multe companii producătoare de energie electrică se străduiesc să furnizeze această tensiune nominală de 120 VAC clienților lor.

Toate aparatele electrocasnice obișnuite care sunt aprobate pentru vânzare în Canada de către Asociația Canadiană de Standardizare (CSA) sunt proiectate să funcționeze la 120 VAC (cu excepția, bineînțeles, a celor proiectate pentru 240 VAC). Compania mea de electricitate este Hydro One, care livrează electricitate direct celor mai mulți clienți din mediul rural și unor clienți suburbani din provincia Ontario, Canada, dar multe companii de electricitate funcționează în același mod ca și Hydro One.

Zona galbenă din graficul de mai sus reprezintă intervalul de tensiuni măsurate la reședința mea în decembrie 2015 și ianuarie și februarie 2016, și din nou, mai recent, în 2019 și 2020.

Zonele verde și roșie de mai sus sunt așa cum sunt definite în documentul CAN3-235-83 al Asociației Canadiene de Standardizare, Tabelul 3, „Limite recomandate de variație a tensiunii pentru circuite de până la 1000 de volți la intrarea în serviciu”. (A se vedea în special „Orientările privind tensiunea” de la paginile 35-36 din documentul Ontario Energy Board). Ontario Energy Board afirmă în mod clar că

Hydro One va furniza numai tensiuni standard. Aceste tensiuni vor fi în conformitate cu standardele Asociației Canadiene de Standardizare („CSA”).

De fapt, aceleași standarde sunt repetate în declarația „proiectului final” al Hydro One privind condițiile de furnizare a serviciilor pentru clienții Hydro One, (a se vedea în special Tabelul 2, Limitele de variație a tensiunii recomandate). Așadar, știm că acest standard este folosit de Hydro One și că tensiunea ar trebui să fie întotdeauna în zona verde și nu ar trebui să fie niciodată în niciuna dintre zonele roșii din graficul de mai sus.

Recomandarea CSA pentru tensiune în condiții normale de funcționare este de 110 – 125 VAC, dar, după cum vă va spune orice electrician, poate fi periculos să funcționeze pentru perioade lungi de timp la capătul superior al acestui interval. De fapt, aceeași recomandare CSA definește 127 VAC ca fiind o „condiție de funcționare extremă”, cu doar doi volți mai mare decât capătul superior al intervalului de funcționare „normală”.

Situația actuală la mine acasă – În cursul lunii ianuarie, tensiunea medie la mine acasă a fost de 122,50 VAC și a fost mai mare decât tensiunea nominală în 94,5 la sută din timp. Tensiunea medie a crescut lent din vara anului 2020. Vedeți detalii despre măsurătorile tensiunii mele.

2. Cum să vă dați seama dacă aveți prea multă tensiune

Dacă aveți un multimetru digital sau un alt instrument adecvat care poate măsura intervalul de tensiune corespunzător, verificați tensiunea care apare la prizele electrice din casa dumneavoastră. Nu uitați că aveți de-a face cu curent alternativ (AC), nu cu curent continuu (DC), așa că alegeți setarea potrivită pe voltmetru. Tensiunea măsurată ar trebui să se situeze la foarte puțini volți de 120 VAC. Aceasta este o tensiune acceptabilă. Verificați-o la diferite ore din zi și din noapte, timp de mai multe zile, pentru a găsi o medie rezonabilă. Dacă observați că tensiunea la prizele de perete este în mod constant în jurul valorii de 124 VAC sau mai mare, înseamnă că aveți prea multă electricitate în casă și că utilizați și plătiți pentru o cantitate de energie mult mai mare decât cea de care au nevoie aparatele dumneavoastră.

Vă rugăm să rețineți – Aveți de-a face cu o tensiune potențial letală, așa că, dacă nu puteți verifica tensiunea în siguranță de unul singur, vă rugăm să cereți unui electrician, tehnician, tehnolog sau inginer calificat să o facă pentru dumneavoastră. Nu este nicio rușine să cereți altcuiva să facă acest lucru și s-ar putea să vă salveze viața.

3. Cum o tensiune prea mare vă va crește factura de electricitate

Dacă factura de electricitate este prea mare, unul dintre motive ar putea fi faptul că firma de electricitate livrează prea multă electricitate, adică prea multă tensiune, în casa dumneavoastră. În America de Nord, majoritatea aparatelor dvs. electrice sunt proiectate să funcționeze cu o tensiune de 120 de volți curent alternativ (VAC) și permit plus sau minus câțiva volți pentru variațiile de sarcină și pierderile rezistive din firele electrice. În cazul în care compania dumneavoastră de electricitate, cum ar fi Hydro One, livrează în mod constant tensiuni mai mari de 120 VAC, atunci aparatele dumneavoastră vor consuma în mod constant mai multă energie decât au nevoie, iar dumneavoastră va trebui să plătiți pentru mai multă energie decât ați avut nevoie.

S-ar putea să vă amintiți de la orele de fizică din liceu că, la 120 de volți, un bec cu incandescență de 100 de wați disipează 100 de wați de energie sub formă de lumină și căldură (mai ales căldură). Acest lucru este normal și este ceea ce ne așteptăm să plătim atunci când deschidem întrerupătorul de lumină.

Cu toate acestea, cu 124 VAC, același bec va disipa aproape 107 wați în loc de 100 de wați și veți plăti cu aproape 7% mai mult pentru energia electrică. La 126 VAC, becul va disipa puțin peste 110 wați și veți plăti cu 10,2% mai mult pentru energia electrică. Frigiderul, congelatorul, aragazul, cuptorul de încălzire cu aer forțat, caloriferele electrice, prăjitorul de pâine, pompa de chiuvetă, pompa de apă din fântână, mașina de spălat, uscătorul de rufe, aparatul de cafea, multe becuri – toate aceste aparate vor fi afectate în mod similar de tensiunea mai mare care este livrată. Și veți plăti pentru această energie suplimentară. Tot timpul în care acestea sunt pornite.

Nota pentru cititori – Câștigați puncte suplimentare dacă ați observat în graficul de mai sus că puterea și tensiunea nu au o „relație liniară”. Cu excepția „surselor de alimentare cu comutație” menționate mai jos, puterea și energia sunt proporționale cu pătratul tensiunii, astfel încât, pe măsură ce tensiunea crește, puterea și energia vor crește puțin mai repede decât tensiunea. Relația exactă este descrisă foarte precis de Legea lui Ohm. Întrebați orice inginer.

Puterea utilizată = (Tensiunea aplicată)² / (Rezistența sarcinii)
sau, P = E² / R

Singurele excepții de la toate acestea sunt dispozitivele electronice care folosesc surse de alimentare în comutație care nu au transformatoare și sunt special concepute pentru a funcționa pe o gamă largă de tensiuni, de exemplu, 100-250 VAC. În intervalul lor proiectat de tensiune de intrare, aceste surse de alimentare neliniare nu respectă legea lui Ohm atunci când încercăm să le calculăm consumul de energie. Probabil că încărcătorul telefonului dvs. mobil este de acest tip.

4. Termodinamica

Ce legătură are termodinamica cu aceasta? Ei bine, ați putea crede că o tensiune mai mare ar încălzi lucrurile mai repede sau ar face alte lucruri mai repede, compensând astfel cu timpi mai scurți costul suplimentar al tensiunii ridicate. Cu siguranță, o sarcină rezistivă, cum ar fi prăjitorul de pâine sau încălzitorul de apă caldă, se va încălzi mai repede și apoi se va opri mai repede cu o tensiune mai mare, dar există totuși pierderi datorate scurgerii căldurii, iar aceste pierderi nu pot fi recuperate niciodată. Din cauza acestor pierderi, timpul mai scurt de încălzire la o tensiune mai mare nu poate compensa complet costul suplimentar de funcționare la o tensiune mai mare. Astfel, deși un prăjitor de pâine (de exemplu) cu o tensiune mai mare decât cea nominală vă va prăji pâinea mai repede decât un prăjitor de pâine care funcționează la tensiunea sa nominală (120 V c.a.), prăjitorul de pâine cu tensiunea nominală costă totuși mai puțin să funcționeze decât un prăjitor de pâine cu o tensiune mai mare decât cea nominală. Ca și în căutarea mitică a mișcării perpetue, termodinamica ne va prinde întotdeauna în cele din urmă.

5. De ce face Hydro One acest lucru?

De ce furnizează Hydro One mai multă tensiune decât aveți cu adevărat nevoie? Pentru a face mai mulți bani, bineînțeles. Hydro One are adesea un surplus de energie de vândut, în special în timpul iernii, și livrează tensiuni mai mari în casele noastre pentru a ne vinde această energie suplimentară.

După ce o cantitate de bază de energie a fost produsă și vândută, orice energie suplimentară este mult mai ieftin de produs, astfel încât profiturile sunt mai mari atunci când Hydro One își poate vinde surplusul de energie. În calitate de clienți, dumneavoastră și cu mine suntem cumpărătorii acelui surplus.

Este ciudat faptul că, pe de o parte, Hydro One subliniază mereu importanța economisirii energiei prin utilizarea termostatelor programabile, a luminilor fluorescente compacte (CFL), a aparatelor EnergyStar și prin acordarea de atenție programului Time of Use, în timp ce, pe de altă parte, livrează un nivel de tensiune care anulează orice economie rezultată din aceste eforturi de conservare.

6. Este un pic ca …

• ți duci familia la un restaurant scump unde porțiile sunt uriașe și nimeni nu poate mânca tot ce a fost pus în farfurie, dar restaurantul nu oferă un serviciu de pungi pentru câini, așa că trebuie să plătești toată mâncarea, chiar dacă nu a putut fi mâncată toată;
• trebuie să cumperi benzină de la o pompă care îți umple în mod deliberat prea mult rezervorul și trebuie să plătești pentru toată benzina care s-a vărsat pe jos chiar dacă nu o poți folosi;
• trebuie să plătești pentru un loc în plus (gol!) de fiecare dată când îți duci familia la cinematograf.

7. O situație extremă și plângerea mea

Tensiunea la casa mea

Iarna 2015/16 a adus o situație extremă, deoarece tensiunea la casa mea a fost în medie între 124 și 125 VAC și a fost mai mare decât zona verde recomandată de CSA aproximativ jumătate din timp, atingând ocazional zona roșie extremă superioară la 127 VAC. Nu este de mirare că becurile mele s-au ars în acea iarnă, chiar și cele scumpe CFL, iar tensiunea ridicată ar putea explica de ce scumpul nostru receptor TV HD a „înghețat” ore în șir, în ciuda faptului că primea semnale TV puternice.

De fapt, Hydro One continuă să livreze tensiuni care sunt aproape întotdeauna mai mari decât cele nominale de 120 VAC. Vedeți aici un rezumat al tensiunilor livrate în casa mea de către Hydro One pe parcursul lunilor începând cu decembrie 2015. Deși nu sunt extreme, aceste tensiuni mai mari fac ca toate aparatele mele să consume mai multă energie decât au nevoie pentru a funcționa în mod normal. Detaliile măsurătorilor lunare sunt prezentate în arhivă.

8. Scuze din partea Hydro One

În anii trecuți, când m-am plâns la Ontario Hydro, acum Hydro One, cu privire la tensiunea ridicată din casa mea, aceștia au invocat mai multe „motive” diferite, dar niciunul dintre aceste motive nu este logic sau valabil.

• „Dar ar trebui să reducem și tensiunea vecinilor dumneavoastră”. – Doh! Bineînțeles că ar trebui. Toate tensiunile vecinilor mei sunt prea mari, la fel ca și a mea, așa că ar trebui să fie reduse.
• „Ne place să livrăm o tensiune mai mare pentru ca motoarele să pornească mai ușor.” – Scuzați-mă, dar eu locuiesc într-un cartier rezidențial, NU într-un parc industrial, și pot număra pe degetele de la o mână numărul de motoare semnificative din casa mea. Toate sunt evaluate la 120 VAC și funcționează foarte bine la această tensiune.
• „Dar tensiunea variază și nu este ridicată tot timpul.” – Da, tensiunea variază întradevăr, iar eu mă plâng de momentele în care este prea mare. În cursul lunii decembrie 2015, am măsurat tensiunea de 135 de ori diferite, mai mult sau mai puțin la întâmplare în timpul zilelor și nopților (sunt un pic insomniac), iar tensiunea nu a fost niciodată mai mică de 121,0 VAC (deja mai mare decât cea nominală de 120 de volți) și a ajuns până la 127,2 VAC. Media măsurătorilor mele pe parcursul lunii a fost de 124,25 VAC, astfel încât eu și vecinii mei foloseam cu aproximativ 8% mai multă energie decât era necesar. Și, da, tensiunea era în continuare prea mare în cea mai mare parte a timpului în restul iernii. (Vedeți graficele măsurătorilor mele pentru mai multe detalii.)
• „Dar ai înțeles greșit totul! Curentul scade pe măsură ce crește tensiunea, deci puterea rămâne aceeași.” – Această „replică” mi-a fost încercată de mai multe persoane (una dintre ele fiind un profesionist care lucrează în industria energetică). Este o afirmație complet eronată a Legii lui Ohm, după cum se poate verifica prin consultarea oricărui manual de fizică sau de inginerie electrică. Principiul general „puterea rămâne aceeași” se aplică doar liniilor de transmisie electrică care sunt alimentate cu o cantitate constantă de energie de la o stație generatoare la o substație de transformare. Casa dvs. nu este un post de transformare și este, în schimb, o „sarcină variabilă” care necesită o tensiune constantă. Vedeți mai multe detalii aici. Afirmația că „puterea rămâne aceeași” este o minciună, contrară legilor fizicii, și este o piesă curată de propagandă folosită pentru a se ascunde de criticile factuale ale industriei energetice. Această replică ar putea funcționa la politicieni și la unii jurnaliști, dar nu funcționează la mine și nu ar trebui să funcționeze la dumneavoastră.

Toate acestea din partea Hydro One și a industriei energetice, cărora le place să se prezinte drept gardieni ai conservării și eficienței energetice.

9. The Bottom Line

În mod normal, tensiunea medie pe o perioadă de 24 de ore ar trebui să fie de 120,0 VAC și să varieze între, să zicem, 117 și 123 de volți, sau mai bine între 118 și 122 de volți, în funcție de condițiile de alimentare și de sarcină. Deci, tensiunea ar trebui să fie peste 120 de volți aproximativ jumătate din timp și sub 120 de volți în cealaltă jumătate a timpului. Hydro One ar trebui să se străduiască să atingă acest nivel de alimentare pentru toate cartierele rezidențiale. Acest lucru este corect și corect și nu face ca aparatele noastre să consume mai multă putere și energie decât ar trebui sau să ne coste mai mulți bani decât ar trebui să plătim. Cu toate acestea, la mine acasă, măsurătorile mele au arătat că tensiunea este, în general, mai mare de 120,0 VCA mai mult de 80 % din timp, cel puțin de la începutul anului 2018 și până în iunie 2020. Se speră că situația tensiunii de la începutul lunii iunie 2020 va deveni regula și nu excepția.

Cu contoare inteligente și alte sisteme de telemetrie, Hydro One știe exact câtă tensiune furnizează și nu au nicio scuză pentru a nu fi conștienți de tensiunile excesive și costisitoare pe care le-am descris mai sus.

Rezultatele mai multor măsurători efectuate la mine acasă sunt rezumate aici. Este necesar să se facă un număr mare de măsurători în fiecare lună (acum aproximativ 4.000 de măsurători automate în fiecare lună) pentru a asigura acuratețea și pentru a depăși efectele variațiilor de la oră la oră și de la o zi la alta ale sarcinii și ale capacității de alimentare.

Măsurătorile de tensiune pentru luna trecută sunt rezumate aici. Vă rugăm să consultați, de asemenea, arhiva de măsurători pentru lunile anterioare (până în decembrie 2015).

.