Miért különböznek a különböző országokban az elektromos hálózat feszültsége és frekvenciája?

A Szovjetunióban az 1960-as évekig az AC hálózati feszültség tényleges értéke 127 volt. Az Egyesült Államokban ugyanabban az évben a kimeneti feszültség elérte a 120 voltot. Később a hálózatok aktuális feszültségértékei változásokkal szabványosítandók a vezetékek rézfogyasztásának csökkentése érdekében, mivel ugyanazon villamos energia átviteléhez minél kisebb a vezetékek keresztmetszete, annál kisebb az áram, és a vezetékben az áram annál kisebb, annál nagyobb a feszültség sebességváltó.

Ez az átmenet azonban nem fog azonnal megtörténni. Gazdasági szempontból a nagyfeszültségű villamosenergia-átvitel természetesen jövedelmezőbb, ám országos léptékű másik feszültségre váltás egyáltalán nem olcsó, nem is beszélve a jelenlegi frekvenciaszabványok megváltoztatásáról.

A történelem során az Egyesült Államok első villamos hálózata 110 voltos feszültséggel tartozott a híres feltalálónak Thomas Alva Edison. Ezeket a szénszálú izzólámpákat 100 voltos állandó feszültség-ellátáshoz tervezték, még mielőtt Nikola Tesla a „jelenlegi háborúban” megnyerte a gitárt, amelyet 1928 óta fokozatosan megerősítették a mérnökök.

A tény az, hogy az Edison egyenáramú erőművek tipikus feszültsége mindössze 110 volt, mivel 10 volt egyszerűen eltűnt az átvitel során, mivel az átadott energia nagy része egyszerűen eloszlik a vezetékekben hő formájában a Joule-Lenz törvény szerint. Ugyanakkor az Edison társasága nem is gondolt a 110 V-os szabvány lemondására.

Nikola Tesla 1883-os találmányával (és Oroszországban - Mihail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky, Majd tesla) egy váltakozó áramú indukciós motor után elkezdődött az európai kontinens széles körű villamosítása, ahol az izzólámpák fémszállal rendelkeztek, és egy ilyen lámpa feszültségét meg kellett duplázni - 220 voltot, amelyet először két 110 voltos vezeték párhuzamos összekapcsolásával kezdtek elérni, ami gazdasági szempontból nem volt jövedelmező. .

Tehát 220 volt váltakozó áramú vált azonnal megjelenik Berlinben, mihelyt a város nagymértékben villamossá vált, és az átvitel során fellépő energiaveszteség négyszer csökkent. Nem kezdték tovább növelni a feszültséget, mivel ez az emberek számára nem biztonságos.

Az Amerikai Egyesült Államokban a TN-C-S a mai szokásos tápegység. A TN-C-S rendszerben a transzformátor alállomás a vezetőképes részekkel közvetlenül a földdel van összekötve, és egy szorosan földelt semleges helyzetben van. További információ itt - A TN-C és TN-C-S épületek földelőrendszereinek működési elvei.

A kommunikáció biztosítása érdekében a transzformátor alállomás helyén - az épület bejáratánál - kombinált nulla működésű (N) és védővezetőt (PE) használnak, amely elfogadja a PEN jelölést. Az egyfázisú feszültség itt 120/240 volt, ezt egy földelt transzformátor biztosítja, egy földelt központi csatlakozóval.

Az Egyesült Államokban jelenleg általánosan elfogadott váltakozó frekvencia 60 Hz, ami elméletileg kevesebb réz és vas felhasználását teszi lehetővé a transzformátorokon és a motorokon, mint amennyire 50 Hz frekvencián lenne szükség.

Ami azonban a történelmi 110 volthoz közeli átlagértéket illeti, az USA-ban valószínűleg tisztelgésnek számít Edisonnak, túlságosan sok 110 voltos vezetéket építettek az ő dicsősége során. Másrészt a 110 volt biztonságosabb az emberek számára, mint a 220 volt. Mi nem plusz az Egyesült Államok javára?

Összehasonlítva az Egyesült Államokkal, Európában és Oroszországban, a váltakozó áramú hálózatok széles körű bevezetésével, a standard 220 volt azonnal megjelenik. A Szovjetunióban zajló háború után az egész országban a transzformátorokat felváltották, azonnal telepítették őket 220 voltos kimeneti feszültséggel a korábbi 110-127 volt helyett.A Szovjetunióban az ország villamosításában részt vevő német tudósok kezükben voltak a standard feszültség kiválasztásában.

Tehát ez történt "220 V 50 Hz frekvenciával" a Szovjetunióban, majd Oroszországban és a FÁK országokban. Manapság Európában a szokásos feszültség 230 volt 50 Hz, Oroszországban valójában ugyanaz, de hivatalosan ezt az értéket Oroszországban a 90-es évek után a következő dokumentum szabályozta - GOST 29322-2014.

Lásd még a weboldalunkon: Miért választották az 50 hertes frekvenciastandardot az energiaiparban