Waarom in verschillende landen de spanning en frequentie in het elektrische netwerk verschillen

In de Sovjetunie had de netspanning tot de jaren 1960 een effectieve waarde van 127 volt. In de Verenigde Staten bereikte in dezelfde jaren de spanning aan de uitgang 120 volt. Later zullen de stroomspanningswaarden in de netwerken worden gestandaardiseerd met veranderingen, om het koperverbruik voor draden te verminderen, omdat voor het verzenden van dezelfde elektrische stroom, hoe kleiner de doorsnede van de draden, hoe kleiner de stroom en de stroom in de draad hoe kleiner, hoe hoger de spanning bij transmissie.

Deze overgang zal echter niet onmiddellijk plaatsvinden. Economisch gezien is de transmissie van elektriciteit op hoogspanning natuurlijk voordeliger, maar overschakelen naar een andere spanning op nationale schaal is zeker niet goedkoop, en niet te vergeten de veranderende huidige frequentiestandaarden.

Historisch gezien waren de eerste elektrische netwerken in de VS hun spanning van 110 volt verschuldigd aan de beroemde uitvinder Thomas Alva Edison. Dit zijn zijn gloeilampen met koolstoffilamenten die zijn ontworpen voor een constante spanningstoevoer van 100 volt, zelfs vóór de overwinning van Nikola Tesla in de "Current War", die (overwinning) geleidelijk werd bevestigd in de hoofden van ingenieurs sinds 1928.

Het feit is dat de typische spanning van de gelijkstroomcentrales van Edison slechts 110 volt was, omdat 10 volt eenvoudig verdwenen tijdens de transmissie, omdat een goede fractie van het overgedragen vermogen eenvoudig werd afgevoerd in de draden in de vorm van warmte volgens de wet van Joule-Lenz. Tegelijkertijd dacht het bedrijf van Edison er niet eens aan om zijn standaard van 110 volt te laten varen.

Met de uitvinding in 1883 door Nikola Tesla (en in Rusland - Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky, Gevolgd door tesla) van een asynchrone AC-motor, begon de wijdverbreide elektrificatie van het Europese continent, waar gloeilampen een metalen gloeidraad hadden en de spanning van een dergelijke lamp moest worden verdubbeld - 220 volt, die in eerste instantie werd verkregen door parallelle verbinding van twee lijnen van 110 volt, die economisch onrendabel was .

Dus 220 volt wisselstroom verscheen onmiddellijk in Berlijn, zodra de stad op grote schaal begon te elektrificeren en de stroomverliezen tijdens de transmissie daalden met vier. Ze begonnen de spanning niet verder te verhogen, omdat dit niet veilig zou zijn voor mensen.

In de Verenigde Staten van Amerika is de TN-C-S tegenwoordig het standaard voedingssysteem. In het TN-C-S systeem heeft het transformatorstation een directe verbinding van de geleidende delen met de aarde en een strak geaarde nulleider. Lees hier meer over - De werkingsprincipes van aardingssystemen voor gebouwen TN-C en TN-C-S.

Om communicatie op de locatie van het transformatorstation te garanderen, wordt de ingang van het gebouw gebruikt, een gecombineerde nulwerkende (N) en beschermende geleider (PE) die de aanduiding PEN accepteert. De eenfasige spanning is hier 120/240 volt, deze wordt geleverd door een step-down-transformator met een geaarde centrale aansluiting.

De algemeen aanvaarde wisselstroomfrequentie in de Verenigde Staten is momenteel 60 Hz, waardoor theoretisch minder koper en ijzer op transformatoren en motoren kan worden gebruikt dan nodig zou zijn bij een frequentie van 50 Hz.

Echter, met betrekking tot de gemiddelde waarde dichtbij de historische 110 volt, in de VS bleef het waarschijnlijk als een eerbetoon aan Edison, tijdens zijn glorie werden te veel 110 volt stroomleidingen gebouwd. Aan de andere kant is 110 volt veiliger voor mensen dan 220 volt. Wat is geen pluspunt voor de Verenigde Staten?

Vergeleken met de Verenigde Staten, in Europa en in Rusland, met de wijdverbreide introductie van AC-netwerken, verscheen de standaard 220 volt onmiddellijk. Na de oorlog in de USSR werden transformatoren in het hele land vervangen door nieuwe, ze werden onmiddellijk geïnstalleerd met een uitgangsspanning van 220 volt in plaats van de voormalige 110-127 volt.In de USSR hadden Duitse wetenschappers die deelnamen aan de elektrificatie van het land, de hand bij het kiezen van de standaardspanning.

En zo gebeurde het "220 volt met een frequentie van 50 Hz" in de Sovjetunie, en vervolgens in Rusland en de GOS-landen. In Europa is de standaardspanning 230 volt 50 Hz, in Rusland is het eigenlijk hetzelfde, maar officieel is deze waarde voor Rusland na de jaren 90 geregeld door het volgende document - GOST 29322-2014.

Zie ook op onze website: Waarom de frequentiestandaard van 50 Hertz wordt gekozen in de stroomindustrie