Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

 
 
 

Сайт электрика

Избранные статьи » Интересные факты

Почему в разных странах различается напряжение и частота в электрической сети

На территории Советского Союза до 1960-х годов переменное сетевое напряжение имело действующее значение 127 вольт. В Соединенных Штатах в те же годы напряжение в розетке достигало 120 вольт. Позже действующие значения напряжений в сетях будут стандартизированы с изменениями, с целью снижения расходов меди на провода, ибо для передачи одной и той же электрической мощности нужно тем меньшее сечение проводов, чем меньше ток, а ток в проводе будет тем меньше, чем выше напряжение при передаче.

Однако данный переход произойдет не сразу. Экономически передача электроэнергии на повышенном напряжении, конечно, выгоднее, но вот переход на другое напряжение в масштабах страны — мероприятие отнюдь не из дешевых, не говоря уже об изменении стандартов частоты тока.

Почему в разных странах различается напряжение и частота в электрической сети

Исторически первые электрические сети в США обязаны своим напряжением в 110 вольт знаменитому изобретателю Томасу Альва Эдисону. Это его лампочки с угольными нитями накала были рассчитаны на питание постоянным напряжением в 100 вольт еще до победы Николы Тесла в «Войне токов», которая (победа) постепенно утверждалась в умах инженеров начиная с 1928 года.

Дело в том, что типовое напряжение электростанций постоянного тока Эдисона было как раз 110 вольт, ибо 10 вольт попросту пропадали в процессе передачи, так как добрая доля передаваемой мощности просто рассеивалась в проводах в форме тепла по закону Джоуля-Ленца. При этом компания Эдисона даже не помышляла о том, чтобы отказаться от своего стандарта в 110 вольт.

С изобретением в 1883 году Николой Тесла (а в России — Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским, вслед за Тесла) асинхронного двигателя переменного тока, началась широкая электрификация Европейского континента, где лампы накаливания нить накала имели металлическую, и напряжение такой лампе требовалось удвоенное — 220 вольт, которое сначала стали получать путем параллельного соединением двух линий по 110 вольт, что экономически выходило все равно не выгодно.

Лампа накаливания

Так 220 вольт переменного тока появились в Берлине сразу, как только город начали масштабно электрифицировать, и потери мощности при передаче снизились в итоге вчетверо. Дальше повышать напряжение не стали, так как это получилось бы не безопасно для человека.

В Соединенных Штатах Америки сегодня стандартной системой электроснабжения является TN-C-S. В системе TN-C-S трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токопроводящих частей с землей и наглухо заземленную нейтраль. Подробнее об этом смотрите здесь - Принципы работы систем заземления для зданий ТN-C и TN-C-S.

Для обеспечения связи на участке трансформаторная подстанция — ввод в здание применяется совмещённый нулевой рабочий (N) и защитный проводник (PE) принимающий обозначение PEN. Однофазное напряжение здесь теперь 120/240 вольт, оно обеспечивается понижающим трансформатором с заземленным центаральным выводом.

Почему в разных странах различается напряжение и частота в электрической сети

Общепринятая частота переменного тока в Штатах на данный момент - 60 Гц, что теоретически позволяет расходовать меньше меди и железа на трансформаторы и двигатели, чем потребовалось бы при частоте в 50 Гц.

Однако, что касается среднего значения, близкого к историческим 110 вольтам, то в США оно, пожалуй, осталось как дань Эдисону, слишком уж много ЛЭП на 110 вольт было понастроено во времена его славы. С другой стороны 110 вольт безопаснее для человека чем 220 вольт. Чем не плюс в пользу США?

По сравнению с США, в Европе и в России, с широким внедрением сетей переменного тока, стандарт 220 вольт появился сразу. После войны в СССР трансформаторы по всей стране заменяли на новые, сразу устанавливали с выходным напряжением 220 вольт вместо былых 110-127 вольт. В СССР к выбору стандартного напряжения приложили руку немецкие ученые, которые принимали участие в электрификации страны.

Напряжение в электричсекой сети 220 вольт

Так и повелось «220 вольт с частотой 50 Гц» в Советском Союзе, а затем и в России и в странах СНГ. В Европе сегодня стандартное напряжение 230 вольт 50 Гц, в России фактически также, но официально данное значение стало регламентировано для России после 90-х следующим документом - ГОСТ 29322-2014.

Смотрите также у нас на сайте: Почему в электроэнергетике выбран стандарт частоты 50 герц


Поделитесь этой статьей с друзьями:

Вступайте в наши группы в социальных сетях:

ВКонтакте Facebook Одноклассники YouTube Google+

Смотрите также на Электрик Инфо:

  • Почему в электроэнергетике выбран стандарт частоты 50 герц
  • Сети напряжением до и свыше 1000 вольт. В чем различия?
  • Способы беспроводной передачи электроэнергии
  • Самодельный понижающий трансформатор для работы в сырых помещениях
  • Как подключить электрическую лампочку на другое напряжение
  • Присоединяйтесь к обсуждению:

     
      Комментарии:

    #1 написал: Alex Gal | [цитировать]

     
     

    Нет в США ЛЭП 110В и не было никогда. Там линии только высоковольтные, на опоре около каждого дома стоит понижающий трансформатор от которого в дом уже идут две фазы (между ними 220В) и средняя точка (ноль) которая дает с фазой 110В. В квартирах и домах оборудование (самое мощное обычно) на 220В, остальное на 110В.

      Комментарии:

    #2 написал: Андрей | [цитировать]

     
     

    И в СССР до 1960 года были сети и 127 В, и 220 В.

      Комментарии:

    #3 написал: Alex Gal | [цитировать]

     
     

    Спасибо что поправили, там пара опечаток была у меня допущена, поторопился))).

    Но я еще поправки внесу. На самом деле в США напряжение в быту применяется 120/240В.  Трансформатор однофазный (если верить Технической документации Шнейдер-электрик, 2009 год издания), вторичная обмотка на 240В с заземленной средней точкой. То есть три провода идет в дом, как бы "ноль" - средняя точка и  две фазы.

    Мощные потребители, такие как электроплиты, стрально-сушильные машины  и т.д. питают от 240В, маломощную бытовую от 120В.

    В некоторых штатах используется кроме того и трехфазное питание по схеме "звезда" с заземленной нейтралью.

    Это же можно и в вики найти))) но я профи доверяю больше.

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Электромастерская | Электротехнические новинки

    Электрик Инфо - электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
    Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.
    Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.
    Copyright © 2008-2017 electrik.info Андрей Повный
    Е-mail: electroby@mail.ru Сайт в Google+ Карта сайта
    Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Полезное


    Программирование микроконтроллеров