Категорије: Истакнути чланци » Занимљиве чињенице
Број прегледа: 81420
Коментари на чланак: 14
Зашто је одабран фреквенцијски стандард од 50 херца у индустрији електричне енергије
Зашто су до данас у енергетској индустрији за пренос и дистрибуцију електричне енергије свуда одабране фреквенције 50 и 60 Хз и даље прихваћене? Јесте ли икад размишљали о томе? Али то уопште није случајно.
У земљама Европе и ЗНД усвојен је стандардни 220-240 волти од 50 херза, у северноамеричким земљама и у САД - 110-120 волти 60 Хз, а у Бразилу 120, 127 и 220 волти од 60 Хз. Успут, директно у САД-у у утичници се понекад може испоставити, рецимо, 57 или 54 Хз. Одакле долазе ови бројеви?
Окренимо се причи да бисмо разумели ову тему. У другој половини 19. века, научници из многих држава света активно су проучавали електричну енергију и тражили практичне примене за то. Тхомас Едисон је изумио своју прву сијалицу и тако представио електрично осветљење. Изграђене су прве једносмерне електране. Почетак електрификације у САД-у.
Прве су лампе биле лучне, светлуцале су се електричним празњењем који је горео на отвореном, запалио се између две угљене електроде. Тадашњи експерименти су брзо открили да је лук постао стабилнији, али је ради сигурног паљења серијски са лампом спојен отпорнички баласт, на који је током рада лампе пало око 20 волти.
Дакле, дуго се примењивао константан напон од 65 волти. Затим је повећан на 110 волти, тако да се две лучне лампе могу истовремено повезати на мрежу.
Едисон је био фанатични поборник ДЦ система, а Едисонови ДЦ генератори су у почетку радили на тај начин, снабдевајући потрошачке мреже од 110 волти.
Али Едисонова ДЦ технологија била је веома, веома скупа, економски неисплатива: било је потребно положити пуно дебелих жица, а пренос од електране до потрошача није прелазио удаљеност од неколико стотина метара, јер су губици при преносу били огромни.
Касније је уведен трожилни 220-волтни истосмјерни систем (двије паралелне линије снаге 110 волти), али ситуација у погледу ефикасности таквог преноса није се значајно побољшала.
Касније Никола Тесла Развио је сопствене, потпуно иновативне алтернаторе и увео економичан систем за пренос електричне енергије високих напона од неколико хиљада волти, а електрична енергија могла се преносити хиљадама метара, а губици преноса смањили су се десетинама пута. Едисонова директна струја није могла да поднесе конкуренцију Теслиној наизменичној струји.
Трансформатори на гвожђу снизили су високи напон на 127 волти у свакој од три фазе, снабдевајући га потрошачем у облику наизменичне струје. Током рада алтернатора, покретаних паром или падом воде, њихови се ротори ротирали са фреквенцијом од 3000 о / мин и још више.
То је омогућило да лампе не трепере, асинхрони мотори раде нормално, издржавајући називне брзине, а трансформатори да претварају електричну енергију, повећавају и смањују напон.
У међувремену, у СССР-у је напон мрежа до 60-их остао на нивоу од 127 волти, затим је порастом производних капацитета порастао на 220 волти, који су нам сада познати.
Доливо-Доброволски, попут Тесле, који је проучавао могућности наизменичне струје, предложио је коришћење синусоидне струје за пренос електричне енергије и предложио подешавање фреквенције у опсегу од 30 до 40 хертза. Касније су се конвертирали на 50 херца у СССР-у и на 60 херца у САД-у. Ове фреквенције су биле оптималне за наизменичну опрему која је радила у многим фабрикама.
Фреквенција ротације биполарног алтернатора је 3000 или максимално 3.600 о / мин, а током генерације даје само фреквенције од 50 и 60 Хз. За нормалан рад алтернатора, фреквенција треба да буде најмање 50-60 Хз. Индустријски трансформатори лако претварају наизменичну струју дате фреквенције.
Данас је у принципу могуће повећати фреквенцију преноса електричне енергије на више килохерца и тако уштедјети на материјалима проводника у далеководима, међутим, инфраструктура остаје посебно прилагођена тренутној фреквенцији од 50 Хз, тако је првобитно дизајнирана широм свијета, да се генератори у нуклеарним електранама окрећу истим при брзини од 3000 о / мин и даље имају исти пар полова. Стога је модификација система за производњу, пренос и дистрибуцију електричне енергије питање далеке будућности. Зато 220 волти од 50 херца до сада остаје наш стандард.
Погледајте и на електрохомепро.цом
: