Netspanning is wisselspanning van minder dan 1000 volt die via het elektriciteitsnet aan de kleinverbruikers wordt geleverd. Gewoonlijk wordt met netspanning de spanning bedoeld die thuis op het stopcontact staat, namelijk een spanning van circa 220 tot 240 volt. Dit is een RMS-waarde, ook wel een effectieve waarde genoemd. Het is de spanning die binnen de Europese Unie standaard aan de consument wordt geleverd via het laagspanningsnet, traditioneel aangeduid als het lichtnet. Buiten Europa wordt ook wel wisselspanning geleverd met een andere elektrische spanning en netfrequentie. Ook netstekkers kunnen per land verschillen.
De naam lichtnet ontstond doordat verlichting rond 1900 aanvankelijk de belangrijkste toepassing van het elektrische distributienet was. De laagspanningsnetwerken zijn met transformatorstations verbonden met energieleveranciers en hoogspanningsnetwerken (meerdere duizenden volt). De genoemde spanningen in dit artikel betreffen de effectieve waarden.
Definities Technisch valt onder laagspanning alle wisselspanning tot 1000 volt (1 kV) en gelijkspanning tot 1500 volt (1,5 kV). In het algemene spraakgebruik wordt met het laagspanningsnet het huis, tuin en keuken-elektriciteitsnet met wisselspanning van rond 230 volt bedoeld.ACM: ook laagspanningsnetten van vóór 2018 moeten voldoen aan verscherpte veiligheidseisen. ACM, 6 mei 2022Wat is een Laagspanningsnet? Liander(juni 2022 bekeken) De wettelijk vereiste minimale waarde is in Nederland 207 volt, de maximale 253 volt.
Beheer In Nederland ligt het beheer van het landelijke elektriciteitsnetwerk bij TenneT. Het Europese netwerk verbindt zij met de regionale netwerken. De bedrijven die in Nederland het beheer op regionaal niveau uitvoeren zijn: Coteq Netbeheer, Enexis, Liander, RENDO Netwerken, Stedin en Westland Infra.
Spanning en frequentie De spanning en frequentie zijn in het begin van de 20e eeuw een omstreden onderwerp geweest, waarover deskundigen als Thomas Edison (aanvankelijk voorstander van een lichtnet op gelijkstroom) en Nikola Tesla (de uitvinder van de wisselstroom) het niet eens konden worden.Waarom is de netspanning niet overal ter wereld dezelfde? WorldStandards, update 8 sep 2020 Dit meningsverschil wordt de "Oorlog van de stromen" genoemd. Fabrikanten als Siemens hebben ook een inbreng gehad in de realisatie van de eerste lichtnetten, waardoor een lappendeken aan verschillende spanningen ontstond. thumb|300px|Lichtnetspanning en -frequentie over de wereld De hoogte van de spanning is een compromis tussen enerzijds een zo laag mogelijke spanning vanwege de elektrische veiligheid en anderzijds een beperking van de maximale elektrische stroom, die de minimale dikte van de geleiders bepaalt. Om hetzelfde elektrisch vermogen over te brengen, moet men de stroom verdubbelen als men de spanning wil halveren. Tesla had ingeschat dat circa 220 volt een goed compromis zou zijn.
De hoogte van de frequentie, die wordt begrensd door mechanische beperkingen in een elektrische dynamo, bepaalt de omvang van de transformatoren. Tesla had ingeschat dat 60 Hz een goed compromis zou zijn.
Onder invloed van Edison is in de Verenigde Staten gekozen voor circa 110 V bij 60 Hz, terwijl onder invloed van onder andere Siemens in Europa is gekozen voor 220 V bij 50 Hz.
Voorheen was er meer variatie. Tot in de jaren zestig kwam in Nederland en België zowel 127 V als 220 V voor. Dat betekende dat men voorzichtig moest zijn bij de aankoop van apparatuur en als men apparatuur met buurtgenoten uitwisselde. In Groot-Brittannië gold een spanning van 240 V.
Tegenwoordig is de wereld verdeeld in een paar grote blokken, met in Europa 50 Hz en 230 V als standaard en in de Verenigde Staten 60 Hz en 120 V als standaard. Daarnaast zijn er ook diverse kleine landen met afwijkende spanningen.
In Europa was gekozen voor 50 Hz (50× per seconde = 3000× per minuut). De generator met één poolpaar draait dan 3000 omwentelingen per minuut, in de Verenigde Staten 3600 tr/min. De keuze voor 60 Hz werd ingegeven door een nog hoger rendement bij een hoger toerental van de turbine. Bij een hogere frequentie (60 Hz in plaats van 50 Hz) kunnen ook kleinere transformatoren voor hetzelfde vermogen gebruikt worden. De transportverliezen zijn echter weer hoger dan bij 50 Hz. Door dit verschil in netfrequentie is elektrische apparatuur gemaakt voor het Europese 50 Hz-net, soms niet bruikbaar in een 60 Hz-net en andersom ook niet.
Veel moderne apparaten, zoals computers, gebruiken een voeding met een ruim bereik aan ingangsspanningen en frequenties. Daardoor werken deze probleemloos op het Amerikaanse of Europese net zonder dat er iets hoeft te worden omgeschakeld.
Harmonisatie Nederland: van 127 naar 220 volt miniatuur|Den Haag had in 1936 een netspanning van 125 volt. In Nederland en België kwamen tot in de jaren zeventig twee netspanningen op het stopcontact voor: 127 en 220 V.
Er waren drie soorten aansluitingen: Tot de meterkastIn huis127 / 220127 (tussen fase en nul)komt sinds jaren 70 niet meer voor127 / 220220 (tussen de fasen)verouderde levering, ongesaneerd220 / 380220 (tussen fase en nul)modern
In wijken waar 127/220 V werd geleverd, kon iedereen op verzoek 220 V krijgen door aansluiting tussen de fasen. De gebruiker moest dan echter zelf op eigen kosten zijn apparatuur aanpassen. Gedurende de jaren 50 en 60 werden de huisaansluitingen door het elektriciteitsbedrijf geconverteerd naar 220 V. Dat kon gebeuren door de leverantie van 127/220 V te veranderen in 220/380 V, maar ook door de individuele gebruikers tussen de fasen aan te sluiten. Had de aangeslotene nog 127 V op het stopcontact, dan zorgde het elektriciteitsbedrijf voor de ombouw en vervanging van apparatuur en lampen. Had de aangeslotene al 220 V op het stopcontact, dan was er een aanpassing in de meterkast nodig (van 'tussen de fasen' naar 'tussen fase en nul').
De overgang naar 220/380 V was in 2003 niet helemaal voltooid, wat wil zeggen dat 127/220 V met aansluiting tussen de fasen toen nog voorkwam. Volgens toenmalig netwerkbeheerder Noord West Net (tegenwoordig Liander) waren er in 2003 in Amsterdam nog enkele netdelen met 127/220 V die gesaneerd moesten worden.Capaciteitsplan Noord West Net N.V. 2003 – 2009 Dit was tezelfdertijd ook nog het geval in het oude centrum van Delft.
Degenen met een ongesaneerde aansluiting (met 220 V op het stopcontact) merken daar weinig van, sanering is dan ook niet bijzonder dringend. Sanering is bovendien problematisch: alle aangeslotenen moeten op het moment van de omschakeling (of kort daarvoor) thuis zijn om de aansluiting (tussen de fasen) te veranderen in tussen fase en nul.American energy cooperatives
Europa: naar 230 volt Om de spanningen die in diverse landen gebruikt werden te harmoniseren, werd in Europa (in CENELEC-verband) in 1988 besloten om tot 2004 de spanning zeer geleidelijk naar 230 volt te brengen.Elektriciteitsplan 1993-2002, Tweede Kamer 1991-1992; Kamerstuk nummer 22598-3, 21 aug 1992 Dit was een compromis tussen het continentale 220 V en het Britse 240 V. Dit betekent dat de spanning verhoogd werd van nominaal 220 volt (±10%) naar 230 volt (+6%/−10%). Nieuwe apparatuur wordt bewust voor deze hogere spanning ontworpen, maar oude apparaten (bijvoorbeeld elektrisch handgereedschap), antieke radio's met radiobuizen en gloeilampen en dergelijke hebben eronder te lijden. In veel apparaten neemt door de hogere spanning ook de stroom toe. Daardoor wordt meer warmte geproduceerd met als gevolg dat apparaten het eerder begeven. Door de verhoging naar 230 volt kwam ook de spanning tussen de fasen bij krachtstroomaansluitingen op 400 volt te liggen (vroeger 380 volt).
Niet alle landen veranderden de spanning op het lichtnet ook daadwerkelijk, maar door creatief schuiven met de toleranties vielen uiteindelijk de oude normen van 240 volt in Groot-Brittannië en 220 volt voor vrijwel de gehele rest van Europa uiteindelijk zo uit dat apparaten geschikt voor 230 volt (±10%) in alle landen konden worden aangesloten.
In Nederland zijn normen opgesteld waar de spanning aan dient te voldoen. Deze normen zijn vastgelegd als NEN-EN 50160. Voor de spanning is afgesproken dat de spanning naar beneden toe nooit meer dan 15% mag afwijken (195,5 volt) en naar boven nooit meer dan 10% (253 volt). Gedurende minimaal 95% van de meettijd mag de spanning niet meer dan 10% naar beneden afwijken (207 volt).Netspanning bij u thuis 220 of 230 volt. Elektra-info.nl, 2019 (sep 2022 bekeken)
Distributiesystemen Naast verschillen in spanning en frequentie bestaan er ook verschillen in de wijze waarop de elektriciteit wordt gedistribueerd. Het driefasenet is de standaard in Europa. Het driefasenet is weer onder te verdelen in een net in sterschakeling, met drie fasen en een nul, en een net in driehoekschakeling, alleen drie fasen. Het gespleten eenfasenet wordt in Noord-Amerika gebruikt.
distributiesysteem stroomvoerende leidingen tussen fase en nul tussen de fasen op het stopcontact driefasennet in ster vier te weten drie fasen en een nul 230 400 230 algemeen in Europa. 127/220 volt kwam tot in de jaren zestig, onder andere, in Nederland voor en 120/208 volt komt in Noord-Amerika voor, met 60 Hz-frequentie. driefasennet in driehoek drie te weten drie fasen nvtgeen nul aanwezig, spanning ten opzichte van aarde: 127 à 133 volt 230 230 verouderd in Europa, komt nog in België en Noorwegen voor gespleten eenfasenet drie, te weten twee gespleten fasen en de nul 120 240 120 algemeen voorkomend in Noord-Amerika
Driefasennet in sterschakeling thumb|sterschakeling thumb|Meterkast met groepenkast
Bij een driefasennet in sterschakeling kent de driefasentransformator in het transformatorhuisje aan de secundaire zijde, van de lage spanning, vier leidingen: de drie fasenleidingen en een nulleiding. Zij komen in een sterpunt bijeen. Het stopcontact is in een dergelijk net verbonden met de nul en een van de drie fasedraden. Tegenwoordig is de spanning tussen fase en nul ongeveer 230 volt, maar tot in de jaren zestig van de twintigste eeuw kwam in een aantal Nederlandse steden 127 volt voor. Bij een driefasennet in sterschakeling is het ook mogelijk om stroom af te nemen tussen de fasen onderling, zoals dat bij driefasennet in driehoekschakeling gebeurt. De spanning tussen de fasen bedraagt 400 volt en wordt vooral voor apparatuur, die veel stroom nodig heeft, gebruikt zoals een lift, verwarming en zware motoren. De drie fasen worden in principe evenveel belast. Door de hogere spanning van 400V en gebruik van de drie fasen zijn grote vermogens mogelijk. Bij apparatuur met een groter verbruik dan 230V/16A zoals een elektrisch kooktoestel met kookplaten, wordt vaak de belasting gewoon over twee of drie fasen verdeeld, steeds tussen fase en nul, dus 230V.
Hoewel dit distributiesysteem de norm is in Europa, komt het in Noord-Amerika voor woonhuizen veel minder vaak voor, aangezien men daar meestal een gespleten eenfasenet heeft. Op die plaatsen waar het driefasennet wel voorkomt, heeft men spanningen van 120 volt, tussen fase en nul, en 208 volt, tussen de fasen.
Aansluitingen van driefasennet in sterschakeling