Kenapa di negara yang berbeza voltan dan frekuensi dalam rangkaian elektrik berbeza

Di Kesatuan Soviet hingga tahun 1960-an, voltan utama AC mempunyai nilai berkesan 127 volt. Di Amerika Syarikat pada tahun-tahun yang sama, voltan di salur keluar mencapai 120 volt. Kemudian, nilai voltan semasa dalam rangkaian akan diseragamkan dengan perubahan, untuk mengurangkan penggunaan tembaga untuk wayar, kerana untuk menyalurkan kuasa elektrik yang sama, semakin kecil keratan rentas wayar, semakin kecil arus, dan semasa dalam wayar akan menjadi lebih kecil, semakin tinggi voltan pada penghantaran.

Walau bagaimanapun, peralihan ini tidak akan berlaku dengan segera. Dari segi ekonomi, transmisi elektrik pada voltan tinggi tentu saja lebih menguntungkan, tetapi beralih kepada voltan lain pada skala kebangsaan tidak semestinya murah, apatah lagi menukar standard frekuensi semasa.

Dari segi sejarah, rangkaian elektrik pertama di Amerika Syarikat berikutan voltannya 110 volt kepada pencipta yang terkenal Thomas Alva Edison. Ini adalah mentol lampunya dengan filamen karbon direka bentuk untuk bekalan voltan malar 100 volt bahkan sebelum kemenangan Nikola Tesla dalam "Perang Semasa", yang (kemenangan) secara beransur-ansur ditegaskan di dalam minda jurutera sejak tahun 1928.

Hakikatnya ialah voltan khas loji janakuasa DC Edison hanya 110 volt, kerana 10 volt hanya hilang semasa penghantaran, kerana pecahan yang baik dari kuasa yang ditransmisikan hanya melesapkan dalam wayar dalam bentuk haba mengikut undang-undang Joule-Lenz. Pada masa yang sama, syarikat Edison tidak memikirkan untuk meninggalkan standard 110 volt.

Dengan penemuan ini pada tahun 1883 oleh Nikola Tesla (dan di Rusia - Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolskyberikut Tesla) daripada motor induksi AC, elektrifikasi meluas benua Eropah bermula, di mana lampu pijar mempunyai filamen logam, dan voltan lampu sedemikian perlu dua kali ganda - 220 volt, yang pada mulanya mula diperolehi dengan sambungan sejajar dua baris 110 volt, yang tidak menguntungkan secara ekonomi .

Jadi 220 volt arus bergantian muncul di Berlin dengan serta-merta, sebaik sahaja bandar mula memancarkan secara besar-besaran, dan kehilangan kuasa semasa penghantaran menurun empat kali sebagai hasilnya. Mereka tidak mula meningkatkan voltan lagi, kerana ini tidak akan selamat bagi manusia.

Di Amerika Syarikat, TN-C-S adalah sistem bekalan kuasa standard hari ini. Dalam sistem TN-C-S, pencawang pengubah mempunyai sambungan langsung bahagian-bahagian konduktif dengan tanah dan neutral yang kukuh. Lihat lebih lanjut mengenai ini di sini - Prinsip operasi sistem grounding untuk bangunan TN-C dan TN-C-S.

Untuk memastikan komunikasi di tapak pencawang transformer - pintu masuk ke bangunan, gabungan kerja sifar (N) dan konduktor pelindung (PE) yang menerima penunjukan PEN digunakan. Voltan fasa tunggal di sini kini adalah 120/240 volt, ia disediakan oleh pengubah langkah ke bawah dengan terminal pusat yang berpusat.

Kekerapan arus silih berganti di Amerika Syarikat pada masa ini ialah 60 Hz, yang secara teorinya membenarkan anda membelanjakan kurang tembaga dan besi pada transformer dan motor daripada yang diperlukan pada kekerapan 50 Hz.

Walau bagaimanapun, bagi nilai purata yang hampir dengan 110 volt sejarah, di Amerika Syarikat ia mungkin kekal sebagai penghormatan kepada Edison, terlalu banyak 110 volt talian kuasa dibina semasa kemuliaannya. Sebaliknya, 110 volt lebih selamat untuk manusia daripada 220 volt. Apa yang tidak ditambah memihak kepada Amerika Syarikat?

Berbanding dengan Amerika Syarikat, di Eropah dan di Rusia, dengan pengenalan rangkaian AC yang meluas, standard 220 volt muncul dengan serta-merta. Selepas perang di USSR, transformer di seluruh negara digantikan dengan yang baru, mereka segera dipasang dengan voltan keluaran 220 volt berbanding 110-127 volt sebelumnya.Di USSR, saintis Jerman yang mengambil bahagian dalam elektrifikasi negara itu mempunyai tangan dalam memilih voltan standard.

Dan ia berlaku "220 volt dengan frekuensi 50 Hz" di Kesatuan Soviet, dan kemudian di Rusia dan negara-negara CIS. Di Eropah hari ini, voltan standard ialah 230 volt 50 Hz, di Rusia ia sebenarnya sama tetapi secara rasmi nilai ini telah dikawal selia untuk Rusia selepas tahun 90-an oleh dokumen berikut - GOST 29322-2014.

Lihat juga di laman web kami: Mengapa standard frekuensi 50 hertz dipilih dalam industri tenaga elektrik