Prečo sa v rôznych krajinách líši napätie a frekvencia v elektrickej sieti

V Sovietskom zväze až do šesťdesiatych rokov 20. storočia malo sieťové napájacie napätie skutočnú hodnotu 127 voltov. V Spojených štátoch počas tých istých rokov napätie na výstupe dosiahlo 120 voltov. Neskôr budú hodnoty prúdového napätia v sieťach štandardizované so zmenami, aby sa znížila spotreba medi pre vodiče, pretože pre prenos rovnakej elektrickej energie, čím menší je prierez vodičov, tým menší je prúd a prúd v drôte bude menší, čím vyššie bude napätie pri prenosu.

K tomuto prechodu však nedôjde okamžite. Z ekonomického hľadiska je prenos elektriny pri vysokom napätí samozrejme výhodnejší, ale prechod na iné napätie na vnútroštátnej úrovni nie je v žiadnom prípade lacný, nehovoriac o zmene súčasných frekvenčných štandardov.

Historicky prvé elektrické siete v USA dlhovali svoje napätie 110 voltov slávnemu vynálezcovi Thomas Alva Edison, To sú jeho žiarovky s uhlíkovými vláknami, ktoré boli navrhnuté tak, aby dodávali stále napätie 100 voltov ešte pred víťazstvom Nikola Teslu v „súčasnej vojne“, ktoré (víťazstvo) bolo postupne potvrdené v mysliach inžinierov od roku 1928.

Faktom je, že typické napätie elektrární na jednosmerný prúd spoločnosti Edison bolo iba 110 voltov, pretože počas prenosu jednoducho zmizlo 10 voltov, pretože podľa zákona Joule-Lenz sa v drôtoch jednoducho rozptýlila dobrá časť prenášaného výkonu vo forme tepla. Zároveň spoločnosť Edison ani nemyslela na to, že sa vzdá svojho štandardu 110 voltov.

S vynálezom v roku 1883 Nikola Tesla (a v Rusku - Michail Osipovič Dolivo-Dobrovolskynasledovanou tesla) asynchrónneho striedavého motora sa začala rozsiahla elektrifikácia európskeho kontinentu, kde žiarovky mali kovové vlákno a napätie takejto žiarovky bolo potrebné zdvojnásobiť - 220 voltov, ktoré sa najprv začalo získavať paralelným zapojením dvoch vedení 110 voltov, čo bolo ekonomicky nerentabilné ,

Takže v Berlíne sa okamžite objavilo 220 voltov striedavého prúdu, hneď ako sa mesto začalo vo veľkom meradle elektrifikovať, a následkom toho sa štvornásobne znížili energetické straty počas prenosu. Nezačali ďalej zvyšovať napätie, pretože by to pre ľudí nebolo bezpečné.

V Spojených štátoch amerických je dnes TN-C-S štandardným systémom napájania. V systéme TN-C-S má trafostanica priame spojenie vodivých častí so zemou a pevne uzemnený neutrál. Viac informácií nájdete tu - Princípy fungovania uzemňovacích systémov pre budovy TN-C a TN-C-S.

Na zabezpečenie komunikácie v mieste trafostanice - vstup do budovy sa používa kombinovaný nulový pracovný (N) a ochranný vodič (PE) akceptujúci označenie PEN. Jednofázové napätie je tu teraz 120/240 voltov, je zabezpečené stupňovým transformátorom s uzemnenou centrálnou svorkou.

Všeobecne akceptovaná striedavá frekvencia v Spojených štátoch je v súčasnosti 60 Hz, čo teoreticky umožňuje, aby sa na transformátoroch a motoroch používalo menej medi a železa, ako by bolo potrebné pri frekvencii 50 Hz.

Pokiaľ však ide o priemernú hodnotu blízku historickým 110 voltom, v USA to pravdepodobne zostalo ako pocta Edisonovi, počas jeho slávy bolo vybudovaných príliš veľa 110 voltov. Na druhej strane, 110 voltov je pre ľudí bezpečnejších ako 220 voltov. Čo nie je plusom pre USA?

V porovnaní so Spojenými štátmi, v Európe a Rusku, so zavedením sietí striedavého prúdu sa okamžite objavila štandardná hodnota 220 voltov. Po vojne v ZSSR boli transformátory po celej krajine vymenené za nové, okamžite sa nainštalovali s výstupným napätím 220 voltov namiesto pôvodných 110 až 127 voltov.V ZSSR mali nemeckí vedci, ktorí sa podieľali na elektrifikácii krajiny, ruku pri výbere štandardného napätia.

Stalo sa tak „220 voltov s frekvenciou 50 Hz“ v Sovietskom zväze a potom v Rusku a krajinách SNŠ. V dnešnej Európe je štandardné napätie 230 voltov 50 Hz, v Rusku je to rovnaké, ale oficiálne je táto hodnota pre Rusko regulovaná po 90. rokoch nasledujúcim dokumentom - GOST 29322-2014.

Pozri tiež na našich webových stránkach: Prečo je v elektroenergetike zvolený frekvenčný štandard 50 Hz

Comments

[#1 Alex gal]

V USA neexistuje 110V prenosová linka a nikdy nebola. Vedenia sú tu iba vysokonapäťové, na podpore blízko každého domu je transformátor typu step-down, z ktorého do domu už smerujú dve fázy (medzi nimi 220 V) a stredný bod (nula), ktorý dáva fáze 110 V s fázou. V apartmánoch a domoch je vybavenie (najúčinnejšie) 220V, zvyšok 110V.

[#2 Andrew]

A v ZSSR až do roku 1960 existovali siete 127 V a 220 V.

[#3 Alex gal]

Ďakujem za opravu, tam som urobil pár preklepov, ponáhľal som sa))).

Ale urobím pozmeňujúce a doplňujúce návrhy. V Spojených štátoch je napätie doma 120 / 240V. Jednofázový transformátor (podľa Schneider Electric Technical Documentation, vydanie 2009), sekundárne vinutie pri 240 V s uzemneným stredom. To znamená, že do domu idú tri drôty, akoby „nula“ - stredný bod a dve fázy.

Výkonní spotrebitelia, ako sú elektrické sporáky, sušičky, atď. napájané 240 V, nízkoenergetická domácnosť od 120 V.

V niektorých štátoch sa tiež používa trojfázový zdroj energie založený na hviezdach s uzemneným nulovým vodičom.

To isté nájdete na wiki)))), ale verím ďalším profesionálom.

[#4 Gennady]

Ďakujem za vaše znalosti.
Prípustné napätie v ZSSR v domácej sieti 5%.
Sieťové napätie v Európe - frekvencia 300 Hz a napätie 127 voltov.
Získal som vedomosti od učiteľov akadémie.