De ce în diferite țări tensiunea și frecvența din rețeaua electrică diferă

În Uniunea Sovietică până în anii '60, tensiunea de curent alternativ a avut o valoare efectivă de 127 de volți. În Statele Unite în aceiași ani, tensiunea la priză a ajuns la 120 de volți. Ulterior, valorile de tensiune ale rețelelor vor fi standardizate cu modificări, pentru a reduce consumul de cupru pentru fire, deoarece pentru transmiterea aceleiași puteri electrice, cu cât secțiunea transversală a firelor este mai mică, cu atât curentul este mai mic, iar curentul din fir va fi mai mic, cu atât tensiunea este mai mare. transmisie.

Totuși, această tranziție nu va avea loc imediat. Din punct de vedere economic, transmisia de energie electrică la înaltă tensiune, desigur, este mai profitabilă, dar trecerea la o altă tensiune pe o scară națională nu este în niciun caz ieftină, fără să mai vorbim de modificarea standardelor actuale de frecvență.

Istoric, primele rețele electrice din SUA își datorau tensiunea de 110 volți faimosului inventator Thomas Alva Edison. Acestea sunt becurile lui cu filamente de carbon au fost proiectate pentru alimentarea constantă a tensiunii de 100 volți chiar înainte de victoria lui Nikola Tesla în „Războiul curent”, care (victorie) a fost treptat afirmat în mintea inginerilor din 1928.

Cert este că tensiunea tipică a centralelor de curent continuu ale lui Edison a fost de doar 110 volți, deoarece 10 volți au dispărut pur și simplu în timpul transmisiei, deoarece o bună parte din puterea transmisă a fost pur și simplu disipată în fire sub formă de căldură, conform legii Joule-Lenz. În același timp, compania lui Edison nici nu s-a gândit să renunțe la standardul său de 110 volți.

Cu invenția din 1883 de Nikola Tesla (și în Rusia - Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky, Urmat de tesla) a unui motor cu curent asincron, a început electrificarea pe scară largă a continentului european, unde lămpile incandescente aveau un filament metalic, iar tensiunea unei astfel de lămpi trebuia dublată - 220 volți, care la început a fost obținută prin conectarea paralelă a două linii de 110 volți, ceea ce nu a fost profitabil din punct de vedere economic. .

Astfel, 220 de volți de curent alternativ au apărut imediat la Berlin, de îndată ce orașul a început să se electrifice pe scară largă, iar pierderile de energie în timpul transmisiei au scăzut de patru ori. Ei nu au început să crească mai mult tensiunea, deoarece acest lucru nu ar fi în siguranță pentru oameni.

În Statele Unite ale Americii, TN-C-S este sistemul de alimentare cu energie standard astăzi. În sistemul TN-C-S, stația de transformare are o legătură directă a pieselor conductoare cu pământul și un neutru bine împământat. Vezi mai multe despre asta aici - Principiile de funcționare a sistemelor de împământare pentru clădirile TN-C și TN-C-S.

Pentru a asigura comunicarea la locul stației de transformare - intrarea în clădire, se utilizează un conductor de lucru (N) și un conductor de protecție (PE) combinate care acceptă PEN-ul pentru desemnare. Tensiunea monofazată aici este acum de 120/240 de volți, este furnizată de un transformator descentralizat cu un terminal central.

Frecvența de curent alternativ acceptată în Statele Unite în acest moment este de 60 Hz, ceea ce teoretic permite folosirea a mai puțin cupru și fier pe transformatoare și motoare decât ar fi necesar la o frecvență de 50 Hz.

Cu toate acestea, în ceea ce privește valoarea medie apropiată de 110 volți istorici, în SUA a rămas probabil ca un tribut adus lui Edison, în timpul gloriei sale au fost construite prea multe linii electrice de 110 volți. Pe de altă parte, 110 volți este mai sigur pentru oameni decât 220 volți. Ce nu este un plus în favoarea Statelor Unite?

Comparativ cu Statele Unite, în Europa și în Rusia, cu introducerea pe scară largă a rețelelor de curent alternativ, standardul de 220 volți a apărut imediat. După războiul din URSS, transformatoarele din întreaga țară au fost înlocuite cu altele noi, au fost imediat instalate cu o tensiune de ieșire de 220 volți în loc de fostele 110-127 volți.În URSS, oamenii de știință germani care au participat la electrificarea țării au avut o mână în alegerea tensiunii standard.

Așa s-a întâmplat „220 volți cu o frecvență de 50 Hz” în Uniunea Sovietică, și apoi în Rusia și țările CSI. În Europa de astăzi, tensiunea standard este de 230 volți 50 Hz, în Rusia este de fapt aceeași, dar oficial această valoare a fost reglementată pentru Rusia după anii 90 prin următorul document - GOST 29322-2014.

Vedeți și pe site-ul nostru: De ce este ales standardul de frecvență de 50 hertz în industria energiei electrice