Kategorijos: Teminiai straipsniai » Įdomūs faktai
Peržiūrų skaičius: 81420
Straipsnio komentarai: 14
Kodėl energetikos pramonėje pasirinktas 50 Hz dažnio standartas
Kodėl iki šiol energetikos pramonėje elektros energijai perduoti ir paskirstyti buvo pasirinkti 50 ir 60 Hz dažniai ir jie vis dar priimami? Ar kada pagalvojai apie tai? Bet tai visai nėra atsitiktinumas.
Europos ir NVS šalyse priimami standartiniai 220–240 voltų 50 Hz dažniai, Šiaurės Amerikos šalyse ir JAV - 110–120 voltų 60 Hz, o Brazilijoje 120, 127 ir 220 voltų 60 Hz. Beje, tiesiogiai JAV išparduotuvėje kartais jis gali virsti, tarkim, 57 arba 54 Hz. Iš kur atsiranda šie skaičiai?
Pasukite į istoriją, kad suprastume šią temą. XIX amžiaus antroje pusėje daugelio pasaulio šalių mokslininkai aktyviai tyrinėjo elektrą ir ieškojo jos praktinių pritaikymų. Tomas Edisonas išrado savo pirmąją lemputę, taip įvesdamas elektrinį apšvietimą. Buvo pastatytos pirmosios nuolatinės srovės elektrinės. Elektrifikacijos JAV pradžia.
Pirmosios lempos buvo lankinės, jos švytėjo elektros iškrova, degančia lauke, užsidegė tarp dviejų anglies elektrodų. To meto eksperimentatoriai greitai nustatė, kad lankas tapo stabilesnis esant 45 voltams, tačiau saugiam uždegimui nuosekliai su lempa buvo sujungtas varžinis balastas, ant kurio lempos veikimo metu krito apie 20 voltų.
Taigi ilgą laiką buvo taikoma pastovi 65 voltų įtampa. Tada jis buvo padidintas iki 110 voltų, kad vienu metu prie tinklo būtų galima prijungti dvi lanko lempas.
Edisonas buvo fanatiškas nuolatinės srovės sistemų šalininkas, o iš pradžių Edisono nuolatinės srovės generatoriai dirbo taip, tiekdami 110 voltų nuolatinės srovės į vartotojų tinklus.
Bet Edisono nuolatinės srovės technologija buvo labai, labai brangi, ekonomiškai nenaudinga: reikėjo nutiesti daug storų laidų, o perdavimas iš elektrinės vartotojui neviršijo kelių šimtų metrų atstumo, nes perdavimo nuostoliai buvo milžiniški.
Vėliau buvo įvesta trijų laidų 220 voltų nuolatinės srovės sistema (dvi lygiagrečios linijos po 110 voltų kiekvienoje), tačiau padėtis dėl tokio perdavimo efektyvumo reikšmingai nepagerėjo.
Vėliau Nikola Tesla Jis sukūrė savo visiškai novatoriškus generatorius ir pristatė ekonomiškai efektyvią sistemą, skirtą perduoti elektros energiją esant aukštai kelių tūkstančių voltų įtampai, o elektra galėtų būti perduodama tūkstančius metrų, perdavimo nuostoliai sumažėjo dešimtis kartų. Edisono nuolatinė srovė negalėjo pakęsti konkurencijos su „Tesla“ kintama srove.
Transformatoriai ant geležies sumažino aukštą įtampą iki 127 voltų kiekvienoje iš trijų fazių, vartotojui tiekdami kintamąją srovę. Veikiant generatoriams, varomiems garų ar krintančio vandens, jų rotoriai sukasi 3000 apsisukimų per minutę ir dar daugiau.
Tai leido lemputėms nemirksėti, asinchroniniai varikliai normaliai veikė, atlaikė vardinį greitį, o transformatoriai - elektros energijai konvertuoti, įtampai padidinti ir mažinti.
Tuo tarpu SSRS tinklų įtampa iki 60-ųjų išliko 127 voltų lygyje, tada, augant gamybos pajėgumams, ji buvo padidinta iki 220 voltų, su kuriais mes dabar esame susipažinę.
Dolivo-Dobrovolsky, kaip ir „Tesla“, tyrinėjęs kintamosios srovės galimybes, pasiūlė sinusoidinę srovę naudoti perduodant elektrą ir pasiūlė nustatyti dažnį nuo 30 iki 40 Hz. Vėliau jie suartėjo iki 50 Hz SSRS ir iki 60 Hz JAV. Šie dažniai buvo optimalūs kintamosios srovės įrangai, kuri dirbo daugelyje gamyklų.
Bipolinio generatoriaus sukimosi dažnis yra 3000 arba ne daugiau kaip 3600 apsisukimų per minutę ir generuoja tik 50 ir 60 Hz dažnius. Normaliam kintamosios srovės generatoriaus darbui dažnis turėtų būti bent 50–60 Hz. Pramoniniai transformatoriai lengvai konvertuoja tam tikro dažnio kintamąją srovę.
Šiandien iš esmės įmanoma padidinti elektros energijos perdavimo dažnį iki daugelio kilohercų ir taip sutaupyti elektros laidų laidininkų laidų medžiagas, tačiau infrastruktūra išlieka pritaikyta specialiai 50 Hz dažnio srovei, ji iš pradžių buvo sukurta visame pasaulyje, atominių elektrinių generatoriai sukasi tuo pačiu. esant 3000 aps / min greičiui, jie vis dar turi tas pačias polių poras. Todėl energijos gamybos, perdavimo ir paskirstymo sistemų modifikavimas yra tolimos ateities klausimas. Štai kodėl 220 voltų 50 hercų iki šiol išlieka mūsų standartu.
Taip pat žiūrėkite tinklalapyje bgv.electricianexp.com
: