Hvorfor forskellige spændinger og frekvenser i det elektriske net i forskellige lande er forskellige

I Sovjetunionen indtil 1960'erne havde vekselstrømsnettet en effektiv værdi på 127 volt. I USA i de samme år nåede spændingen ved udløbet 120 volt. Senere vil de nuværende spændingsværdier i netværkene standardiseres med ændringer for at reducere kobberforbruget for ledninger, fordi for transmission af den samme elektriske kraft, jo mindre tværsnit af ledningerne, desto mindre er strømmen og strømmen i ledningen er mindre, jo højere er spændingen ved transmission.

Denne overgang vil dog ikke ske med det samme. Økonomisk er transmission af elektricitet ved højspænding naturligvis mere rentabel, men at skifte til en anden spænding i national skala er på ingen måde billig, for ikke at nævne ændring af aktuelle frekvensstandarder.

Historisk skyldte de første elektriske netværk i USA deres spænding på 110 volt til den berømte opfinder Thomas Alva Edison. Dette er hans lyspærer med kulstoffilamenter blev designet til konstant spændingsforsyning på 100 volt allerede før Nikola Teslas sejr i ”Aktuel krig”, som (sejr) gradvist blev bekræftet i tankerne fra ingeniører siden 1928.

Faktum er, at den typiske spænding for Edisons DC-kraftværker kun var 110 volt, fordi 10 volt simpelthen forsvandt under transmissionen, da en god brøkdel af den transmitterede strøm simpelthen blev spredt i ledningerne i form af varme i henhold til Joule-Lenz-loven. Samtidig tænkte Edisons selskab ikke engang på at opgive sin standard på 110 volt.

Med opfindelsen i 1883 af Nikola Tesla (og i Rusland - Mikhail Osipovich Dolivo-DobrovolskyEfterfulgt af en tesla) af en asynkron vekselstrømsmotor begyndte udbredt elektrificering af det europæiske kontinent, hvor glødelamper havde et metallisk glødetråd, og spændingen på en sådan lampe skulle være fordoblet - 220 volt, som først begyndte at opnås ved parallel forbindelse af to linjer på 110 volt, hvilket var økonomisk ulønnsomt .

Så 220 volt vekselstrøm dukkede op i Berlin straks, så snart byen begyndte at elektrificere i stor skala, og strømtab under transmission faldt fire gange som et resultat. De begyndte ikke at øge spændingen yderligere, da dette ikke ville være sikkert for mennesker.

I USA er TN-C-S det almindelige strømforsyningssystem i dag. I TN-C-S-systemet har transformerstationen en direkte forbindelse af de ledende dele med jorden og en tæt jordet neutral. Se mere om dette her - Principperne for drift af jordingssystemer til bygninger TN-C og TN-C-S.

For at sikre kommunikation på stedet for transformatorstationen - indgangen til bygningen bruges en kombineret nulbearbejdning (N) og beskyttelsesleder (PE), der accepterer betegnelsen PEN. Enfasespændingen her er nu 120/240 volt, den leveres af en nedtrappende transformer med en jordet centralterminal.

Den almindeligt accepterede vekselstrømsfrekvens i USA i øjeblikket er 60 Hz, hvilket teoretisk gør det muligt at bruge mindre kobber og jern på transformere og motorer, end det ville være nødvendigt med en frekvens på 50 Hz.

Med hensyn til gennemsnitsværdien tæt på de historiske 110 volt, i USA forblev det sandsynligvis som en hyldest til Edison, for mange 110 volt kraftledninger blev bygget under hans herlighed. På den anden side er 110 volt sikrere for mennesker end 220 volt. Hvad er ikke et plus til fordel for De Forenede Stater?

Sammenlignet med De Forenede Stater, Europa og Rusland, med den udbredte introduktion af vekselstrømsnetværk, dukkede standard 220 volt øjeblikkeligt op. Efter krigen i USSR blev transformatorer i hele landet erstattet med nye, de blev straks installeret med en udgangsspænding på 220 volt i stedet for de tidligere 110-127 volt.I Sovjetunionen havde tyske forskere, der deltog i elektrificeringen af ​​landet, en hånd med at vælge standardspændingen.

Så det skete "220 volt med en frekvens på 50 Hz" i Sovjetunionen og derefter i Rusland og SNG-landene. I Europa i dag er standardspændingen 230 volt 50 Hz, i Rusland er den faktisk den samme, men officielt er denne værdi reguleret for Rusland efter 90'erne af følgende dokument - GOST 29322-2014.

Se også på vores hjemmeside: Hvorfor frekvensstandarden på 50 hertz vælges i den elektriske kraftindustri

Comments

[#1 Alex gal]

Der er ingen 110V transmissionslinje i USA og har aldrig været. Der er linierne kun højspænding, på understøtningen i nærheden af ​​hvert hus er der en nedtrappende transformer, hvorfra to faser (mellem dem 220V) og et midtpunkt (nul), der giver 110V med en fase, allerede går ind i huset. I lejligheder og huse er udstyr (det mest kraftfulde normalt) 220V, resten er 110V.

[#2 Andrew]

Og i USSR indtil 1960 var der netværk på 127 V og 220 V.

[#3 Alex gal]

Tak for at have rettet, der lavede jeg et par skrivefejl, jeg skyndte mig))).

Men jeg vil fremsætte ændringsforslag. Faktisk i USA er spændingen i hjemmet 120 / 240V. En enfaset transformer (ifølge Schneider Electric Technical Documentation, 2009-udgave), sekundærvikling ved 240V med et jordet midtpunkt. Det vil sige, at tre ledninger går ind i huset, som om “nul” - midtpunktet og to faser.

Kraftfulde forbrugere, såsom elektriske komfurer, tørremaskiner osv. drevet af 240V, lav effekt inden for 120V.

I nogle stater bruges også trefaset stjernebaseret strømforsyning med jordet neutral.

Det samme kan findes på wiki))) men jeg stoler på flere fordele.

[#4 Gennady]

Taknemmelig for din viden.
Tilladelig spænding i USSR i husholdningsnetværket 5% ..
Europas netspænding - frekvens 300Hz og spænding på 127 volt.
Jeg fik viden fra lærerne på kollegiet.