מדוע במדינות שונות המתח והתדר ברשת החשמליים נבדלים זה מזה

בברית המועצות עד שנות השישים היה מתח זרם חילופין בעל ערך אפקטיבי של 127 וולט. בארצות הברית באותן שנים הגיע המתח לשקע ל -120 וולט. בהמשך, ערכי המתח הנוכחי ברשתות יתוקננו עם שינויים, על מנת להפחית את צריכת הנחושת עבור חוטים, מכיוון להעברת אותו כוח חשמלי, ככל שחתך החוטים קטן יותר, הזרם קטן יותר והזרם בחוט יהיה קטן יותר, כך המתח גבוה יותר שידור.

עם זאת, מעבר זה לא יקרה מיד. מבחינה כלכלית העברת החשמל במתח גבוה כמובן משתלמת יותר, אך מעבר למתח אחר בקנה מידה לאומי אינו זול בשום אופן, שלא לדבר על שינוי בתקני התדר הנוכחיים.

מבחינה היסטורית, רשתות החשמל הראשונות בארצות הברית חייבות את המתח של 110 וולט לממציא המפורסם תומאס אלווה אדיסון. אלה נורותיו עם חוטי פחם תוכננו לאספקת מתח קבועה של 100 וולט עוד לפני ניצחונו של ניקולה טסלה ב"מלחמה הנוכחית ", אשר (ניצחון) אושרה בהדרגה במוחם של המהנדסים מאז 1928.

עובדה היא שהמתח האופייני של תחנות הכוח DC של אדיסון היה רק ​​110 וולט, מכיוון ש -10 וולט פשוט נעלמו במהלך ההולכה, מכיוון שחלק ניכר מההספק המועבר פשוט התפזר בחוטים בצורה של חום על פי חוק ג'ול-לנץ. במקביל, החברה של אדיסון לא חשבה אפילו לנטוש את הסטנדרט שלה של 110 וולט.

עם ההמצאה בשנת 1883 על ידי ניקולה טסלה (וברוסיה - מיכאיל אוסיפוביץ 'דוליבו-דוברולובסקיבעקבות טסלה) של מנוע אינדוקציה AC התחילה התחשמלות רחבה של יבשת אירופה, שם היו למנורות ליבון נימה מתכתית, והיה צורך להכפיל את המתח של מנורה כזו - 220 וולט, שבתחילה החלו להשיג באמצעות חיבור מקביל של שני קווים של 110 וולט, דבר שלא היה רווחי כלכלית .

אז 220 וולט זרם חילופין הופיע בברלין מייד, ברגע שהעיר החלה להתחשמל בקנה מידה גדול, והפסדי החשמל במהלך ההולכה פחתו ארבע פעמים כתוצאה מכך. הם לא החלו להגדיל את המתח עוד יותר, מכיוון שזה לא יהיה בטוח לבני אדם.

בארצות הברית של אמריקה, TN-C-S היא מערכת אספקת החשמל הסטנדרטית כיום. במערכת TN-C-S, לתחנת השנאי יש חיבור ישיר של החלקים המוליכים עם הקרקע וניטרל מקורקע היטב. ראה עוד על זה כאן - עקרונות הפעלת מערכות הארקה לבניינים TN-C ו- TN-C-S.

כדי להבטיח תקשורת באתר תחנת השנאי - בכניסה לבניין משתמשים באפס עבודה משולב (N) ומוליך מגן (PE) המקבלים את הכינוי PEN. המתח החד-פאזי כאן הוא כעת 120/240 וולט, הוא מסופק על ידי שנאי מורד עם מסוף מרכזי מקורקע.

התדר AC בדרך כלל מקובל בארצות הברית כרגע הוא 60 הרץ, אשר באופן תיאורטי מאפשר להשתמש בפחות שנחושת וברזל על שנאים ומנועים ממה שהיה נחוץ בתדר של 50 הרץ.

עם זאת, ביחס לערך הממוצע הקרוב ל 110 וולט ההיסטוריים, בארצות הברית זה ככל הנראה נשאר כמחווה לאדיסון, יותר מדי קווי כוח של 110 וולט נבנו במהלך תהילתו. מצד שני, 110 וולט בטוח יותר לבני אדם מאשר 220 וולט. מה לא יתרון לטובת ארצות הברית?

בהשוואה לארצות הברית, באירופה וברוסיה, עם ההפעלה הרווחת של רשתות AC, הופיעו מיד 220 וולט הסטנדרטיים. לאחר המלחמה בברית המועצות הוחלפו שנאים ברחבי הארץ בחדשים, הם הותקנו מייד עם מתח יציאה של 220 וולט במקום 110-127 וולט לשעבר.בברית המועצות, מדענים גרמנים שהשתתפו בחשמל של המדינה היו ביד בבחירת המתח הסטנדרטי.

אז זה קרה "220 וולט עם תדר של 50 הרץ" בברית המועצות, ואז ברוסיה ובמדינות חבר העמים. באירופה כיום המתח הסטנדרטי הוא 230 וולט 50 הרץ, ברוסיה הוא למעשה זהה, אך באופן רשמי ערך זה הוסדר לרוסיה לאחר שנות ה -90 על ידי המסמך הבא - GOST 29322-2014.

ראו גם באתר שלנו: מדוע בחר בתקן התדרים של 50 הרץ בתעשיית הכוח החשמלי

Comments

[#1 אלכס גל]

אין קו הילוכים 110 וולט בארה"ב ומעולם לא היה. שם, הקווים הם בעלי מתח גבוה בלבד, על התמיכה ליד כל בית יש שנאי מורד שממנו נכנסים שני שלבים (ביניהם 220 וולט) ונקודה אמצעית (אפס) שנותנת 110 וולט עם שלב לבית. בדירות ובתים הציוד (החזק ביותר בדרך כלל) הוא 220 וולט, השאר 110 וולט.

[#2 אנדריי]

ובברית המועצות עד 1960 היו רשתות של 127 וולט ו -220 וולט.

[#3 אלכס גל]

תודה שתיקנת, שם הכנתי כמה שגיאות הקלדה, מיהרתי))).

אבל אביא תיקונים. למעשה, בארצות הברית, המתח בבית הוא 120 / 240V. שנאי חד פאזי (על פי שניידר תיעוד טכני חשמלי, מהדורת 2009), מתפתל משני ב 240 וולט עם נקודת אמצע מקורקעת. כלומר, שלושה חוטים נכנסים לבית, כאילו "אפס" - נקודת האמצע ושני שלבים.

צרכנים חזקים, כמו תנורים חשמליים, מכונות ייבוש וכו '. מופעל על ידי 240 וולט, כוח נמוך מבית 120 וולט.

במדינות מסוימות משתמשים גם באספקת חשמל מבוססת כוכבים עם נייטרל מקורקע.

ניתן למצוא את אותו הדבר בוויקי))) אבל אני סומך על יותר מקצוענים.

[#4 גנאדי]

אסיר תודה על ידיעתך.
מתח אפשרי בברית המועצות ברשת הביתית 5% ..
מתח רשת אירופה - תדר 300 הרץ ומתח של 127 וולט.
קיבלתי ידע ממורי המכללה.