категории: Препоръчани статии » Интересни факти
Брой преглеждания: 81420
Коментари към статията: 14
Защо стандартът за честота е 50 херца е избран в електроенергийната индустрия
Защо и до днес в енергийната индустрия за пренос и разпределение на електроенергия навсякъде са избрани честоти 50 и 60 Hz и остават приети? Мислили ли сте някога за това? Но това изобщо не е случайно.
В страните от Европа и ОНД е възприет стандартният 220-240 волта с 50 херца, в северноамериканските страни и в САЩ - 110-120 волта 60 Hz, а в Бразилия 120, 127 и 220 волта 60 Hz. Между другото, директно в САЩ в контакта понякога може да се окаже, да речем, 57 или 54 Hz. Откъде идват тези номера?
Нека се обърнем към историята, за да разберем тази тема. През втората половина на 19 век учени от много страни по света активно изучават електричеството и търсят практически приложения за него. Томас Едисън измисли първата си крушка, като по този начин въведе електрическо осветление. Изградени са първите постоянни електроцентрали. Началото на електрификацията в САЩ.
Първите лампи бяха дъгови, те светеха с електрически разряд, изгарящ на открито, запален между два въглеродни електрода. Експериментаторите от онова време бързо установили, че именно при 45 волта дъгата става по-стабилна, но за безопасно запалване серийно се свързва резистивен баласт с лампата, върху която падат около 20 волта по време на работа на лампата.
И така, дълго време беше приложено постоянно напрежение от 65 волта. Тогава той е увеличен до 110 волта, така че две дъгови лампи да могат да бъдат свързани към мрежата едновременно.
Едисон беше фанатичен привърженик на постояннотокови системи, а DC генераторите на Едисон първоначално работеха така, доставяйки 110 волта постоянен ток на потребителските мрежи.
Но технологията за постоянен ток на Едисън беше много, много скъпа, икономически нерентабилна: беше необходимо да се положат много дебели проводници, а предаването от електроцентралата към потребителя не надвишаваше разстояние от няколкостотин метра, тъй като загубите при пренос бяха огромни.
По-късно беше въведена трипроводна 220-волтова система за постоянен ток (две успоредни линии по 110 волта всяка), но ситуацията по отношение на ефективността на такова предаване не се подобри значително.
по-късно Никола Тесла Той разработи свои собствени, напълно иновативни алтернатори и въведе рентабилна система за предаване на електроенергия при високо напрежение от няколко хиляди волта, а електричеството може да се предава хиляди метра, загубите при предаване намаляват десетки пъти. Едисоновият постоянен ток не издържа на конкуренцията с променливия ток на Tesla.
Трансформаторите на желязо понижават високото напрежение до 127 волта във всяка от трите фази, доставяйки го на потребителя под формата на променлив ток. По време на работа на алтернатори, задвижвани от пара или падаща вода, техните ротори се въртят с честота 3000 об / мин и дори повече.
Това позволи на лампите да не мигат, асинхронните двигатели да работят нормално, издържайки на номиналните скорости, а трансформаторите да преобразуват електричество, да увеличават и намаляват напрежението.
Междувременно в СССР напрежението на мрежите до 60-те години остана на нивото от 127 волта, след това с нарастването на производствените мощности то беше повишено до 220 волта, които сега са ни познати.
Доливо-Доброволски, подобно на Тесла, който изучава възможностите на променлив ток, предложи да се използва синусоидален ток за предаване на електрическа енергия и предложи да се настрои честотата в диапазона от 30 до 40 херца. По-късно те се сближиха на 50 херца в СССР и на 60 херца в САЩ. Тези честоти бяха оптимални за променливотоковото оборудване, което работеше в много заводи.
Честотата на въртене на биполярен алтернатор е 3 000 или максимум 3 600 об / мин, а той дава само честотите от 50 и 60 Hz по време на генериране. За нормална работа на алтернатора честотата трябва да бъде най-малко 50-60 Hz. Промишлените трансформатори лесно преобразуват променлив ток с дадена честота.
Днес по принцип е възможно да увеличите честотата на предаване на електрическа енергия до много килогерц и по този начин да спестите от материали на проводници в електропроводи, обаче инфраструктурата остава специално адаптирана за текуща честота от 50 Hz, така е проектирана първоначално по целия свят, че генераторите в атомните централи се въртят със същата при скорост 3000 оборота в минута те все още имат една и съща двойка полюси. Следователно модификацията на системите за производство, пренос и разпределение на енергия е въпрос на далечно бъдеще. Ето защо 220 волта от 50 херца остават наш стандарт досега.
Вижте също на i.electricianexp.com
: