Varför i olika länder skiljer sig spänningen och frekvensen i det elektriska nätet

I Sovjetunionen fram till 1960-talet hade nätspänningen ett effektivt värde på 127 volt. I USA under samma år nådde spänningen vid utloppet 120 volt. Senare kommer strömspänningsvärdena i nätverken att standardiseras med förändringar för att minska kopparförbrukningen för ledningar, eftersom för att överföra samma elektriska kraft, desto mindre är tvärsnittet av ledningarna, desto mindre ström och strömmen i tråden är mindre, desto högre är spänningen vid överföring.

Men denna övergång kommer inte att ske omedelbart. Ekonomiskt är överföringen av elektricitet vid högspänning naturligtvis mer lönsam, men att byta till en annan spänning på nationell skala är inte alls billig, för att inte tala om att ändra nuvarande frekvensstandarder.

Historiskt sett skyldade de första elektriska nätverken i USA sin spänning på 110 volt till den berömda uppfinnaren Thomas Alva Edison. Det här är hans glödlampor med kolfilament utformade för konstant spänningsförsörjning på 100 volt redan innan Nikola Teslas seger i "Aktuella kriget", som (seger) gradvis bekräftades i ingenjörernas sinne sedan 1928.

Faktum är att den typiska spänningen för Edisons DC-kraftverk bara var 110 volt, eftersom 10 volt helt enkelt försvann under överföringen, eftersom en bra bråkdel av den överförda kraften helt enkelt avleddes i ledningarna i form av värme enligt Joule-Lenz-lagen. Samtidigt tänkte Edisons företag inte ens på att överge sin standard på 110 volt.

Med uppfinningen 1883 av Nikola Tesla (och i Ryssland - Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky, Följt av tesla) av en växelströmsinduktionsmotor, utbredd elektrifiering av den europeiska kontinenten, där glödlampor hade ett metalliskt glödtråd, och spänningen på en sådan lampa behövde fördubblas - 220 volt, som till en början erhölls genom parallellanslutning av två linjer på 110 volt, vilket var ekonomiskt olönsamt .

Så 220 volt växelström dök upp i Berlin omedelbart, så snart staden började elektrifiera i stor skala och kraftförlusterna under överföringen minskade fyra gånger som ett resultat. De började inte öka spänningen ytterligare, eftersom detta inte skulle vara säkert för människor.

I Förenta staterna är TN-C-S det normala kraftförsörjningssystemet idag. I TN-C-S-systemet har transformatorstationen en direkt anslutning av de ledande delarna med marken och en tätt jordad neutral. Se mer om detta här - Principerna för drift av jordningssystem för byggnader TN-C och TN-C-S.

För att säkerställa kommunikation på platsen för transformatorstationen - ingången till byggnaden används en kombinerad nollbearbetning (N) och skyddsledare (PE) som accepterar beteckningen PEN. Enfasspänningen här är nu 120/240 volt, den tillhandahålls av en avstängningstransformator med en jordad centralterminal.

Den allmänt accepterade växelströmsfrekvensen i USA för tillfället är 60 Hz, vilket teoretiskt gör det möjligt att använda mindre koppar och järn på transformatorer och motorer än vad som skulle behövas vid en frekvens av 50 Hz.

Men med avseende på medelvärdet nära de historiska 110 volt, i USA förblev det antagligen som en hyllning till Edison, för många 110 volt kraftledningar byggdes under hans härlighet. Å andra sidan är 110 volt säkrare för människor än 220 volt. Vad är inte ett plus till förmån för USA?

Jämfört med Förenta staterna, i Europa och i Ryssland, med den utbredda introduktionen av växelströmsnätverk, dök standardvolten omedelbart upp. Efter kriget i Sovjetunionen ersattes transformatorer i hela landet med nya, de installerades omedelbart med en utspänning på 220 volt istället för de tidigare 110-127 volt.I Sovjetunionen hade tyska forskare som deltog i elektrifieringen av landet en hand att välja standardspänning.

Och så hände det "220 volt med en frekvens på 50 Hz" i Sovjetunionen, och sedan i Ryssland och OSS-länderna. I Europa idag är standardspänningen 230 volt 50 Hz, i Ryssland är den faktiskt densamma, men officiellt har detta värde reglerats för Ryssland efter 90-talet av följande dokument - GOST 29322-2014.

Se även på vår webbplats: Varför frekvensstandarden på 50 hertz väljs i elkraftsindustrin

Comments

[#1 Alex gal]

Det finns ingen 110V transmissionslinje i USA och har aldrig varit det. Där är linjerna bara högspänning, på stödet nära varje hus finns en neddragbar transformator från vilken två faser (mellan dem 220V) och en mittpunkt (noll) som ger 110V med en fas redan går in i huset. I lägenheter och hus är utrustning (den mest kraftfulla vanligtvis) 220V, resten är 110V.

[#2 Andrew]

Och i Sovjetunionen fram till 1960 fanns det nätverk på 127 V och 220 V.

[#3 Alex gal]

Tack för att du korrigerade, där gjorde jag ett par typfel, jag skyndade mig))).

Men jag kommer att göra ändringar. I USA är spänningen i hemmet faktiskt 120 / 240V. Enfasstransformator (enligt Schneider Electric Technical Documentation, 2009-utgåva), sekundärlindning vid 240V med en jordad mittpunkt. Det vill säga tre trådar går in i huset, som om "noll" - mittpunkten och två faser.

Kraftfulla konsumenter, som elektriska spisar, torkmaskiner etc. drivs av 240V, låg effekt inhemsk från 120V.

I vissa stater används även trefas stjärnbaserad kraftförsörjning med jordad neutral.

Detsamma finns på wiki))) men jag litar på fler proffs.

[#4 Gennadij]

Tacksam för din kunskap.
Tillåten spänning i Sovjetunionen i hushållsnätet 5% ..
Europas nätspänning - frekvens 300Hz och spänning på 127 volt.
Jag fick kunskap från lärarna på högskolan.