Tại sao ở các quốc gia khác nhau, điện áp và tần số trong mạng điện khác nhau

Ở Liên Xô cho đến những năm 1960, điện áp nguồn AC có giá trị hiệu dụng là 127 volt. Ở Hoa Kỳ trong cùng một năm, điện áp ở đầu ra đạt tới 120 volt. Sau đó, các giá trị điện áp hiện tại trong các mạng sẽ được chuẩn hóa với các thay đổi, nhằm giảm mức tiêu thụ đồng cho dây dẫn, vì để truyền cùng một năng lượng điện, tiết diện của dây càng nhỏ, dòng điện càng nhỏ và dòng điện trong dây sẽ càng nhỏ, điện áp càng cao truyền.

Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi này sẽ không xảy ra ngay lập tức. Về mặt kinh tế, việc truyền tải điện ở điện áp cao, tất nhiên, có lợi hơn, nhưng chuyển sang điện áp khác ở quy mô quốc gia không có nghĩa là rẻ, chưa kể đến việc thay đổi các tiêu chuẩn tần số hiện tại.

Trong lịch sử, các mạng điện đầu tiên ở Hoa Kỳ nợ điện áp 110 volt của họ cho nhà phát minh nổi tiếng Thomas Alva Edison. Đây là những bóng đèn của anh ta với các sợi carbon được thiết kế để cung cấp điện áp không đổi 100 volt ngay cả trước chiến thắng của Nikola Tesla trong Cuộc chiến hiện tại, mà (chiến thắng) đã dần dần được khẳng định trong tâm trí của các kỹ sư kể từ năm 1928.

Thực tế là điện áp điển hình của các nhà máy điện DC của Edison chỉ là 110 volt, bởi vì 10 volt chỉ đơn giản biến mất trong quá trình truyền tải, do một phần năng lượng truyền tải đơn giản bị tiêu tán trong các dây dưới dạng nhiệt theo định luật Joule-Lenz. Đồng thời, công ty của Edison thậm chí không nghĩ đến việc từ bỏ tiêu chuẩn 110 volt.

Với phát minh vào năm 1883 bởi Nikola Tesla (và ở Nga - Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolskysau đây Tesla) của một động cơ điện xoay chiều không đồng bộ, điện khí hóa rộng khắp lục địa châu Âu bắt đầu, nơi đèn sợi đốt có dây tóc bằng kim loại, và điện áp của một đèn như vậy cần phải tăng gấp đôi - 220 volt, lúc đầu bắt đầu có được bằng cách kết nối song song hai đường dây 110 volt. .

Vì vậy, dòng điện xoay chiều 220 volt xuất hiện ở Berlin ngay lập tức, ngay khi thành phố bắt đầu điện khí hóa trên quy mô lớn, và tổn thất điện năng trong quá trình truyền tải đã giảm bốn lần. Họ đã không bắt đầu tăng điện áp hơn nữa, vì điều này sẽ không an toàn cho con người.

Tại Hoa Kỳ, TN-C-S là hệ thống cung cấp năng lượng tiêu chuẩn hiện nay. Trong hệ thống TN-C-S, trạm biến áp có kết nối trực tiếp các bộ phận dẫn điện với mặt đất và trung tính nối đất chặt chẽ. Xem thêm về điều này ở đây - Nguyên lý hoạt động của hệ thống nối đất cho các tòa nhà TN-C và TN-C-S.

Để đảm bảo liên lạc tại vị trí của trạm biến áp - lối vào tòa nhà, một dây dẫn không hoạt động (N) và dây dẫn bảo vệ (PE) kết hợp chấp nhận chỉ định PEN được sử dụng. Điện áp một pha ở đây bây giờ là 120/240 volt, nó được cung cấp bởi một máy biến áp bước xuống với một thiết bị đầu cuối trung tâm nối đất.

Tần số AC thường được chấp nhận ở Hoa Kỳ tại thời điểm hiện tại là 60 Hz, về mặt lý thuyết cho phép sử dụng ít đồng và sắt trên máy biến áp và động cơ hơn mức cần thiết ở tần số 50 Hz.

Tuy nhiên, liên quan đến giá trị trung bình gần với 110 volt lịch sử, ở Hoa Kỳ có lẽ nó vẫn là một cống nạp cho Edison, quá nhiều đường dây điện 110 volt được xây dựng trong thời kỳ huy hoàng của ông. Mặt khác, 110 volt an toàn hơn cho con người so với 220 volt. Điều gì không phải là một lợi thế của Hoa Kỳ?

So với Hoa Kỳ, ở Châu Âu và Nga, với sự ra đời rộng rãi của các mạng AC, 220 volt tiêu chuẩn xuất hiện ngay lập tức. Sau chiến tranh ở Liên Xô, các máy biến áp trong cả nước đã được thay thế bằng máy mới, chúng ngay lập tức được lắp đặt với điện áp đầu ra 220 volt thay vì 110-127 volt trước đây.Ở Liên Xô, các nhà khoa học Đức tham gia điện khí hóa đất nước đã có một tay trong việc lựa chọn điện áp tiêu chuẩn.

Vì vậy, nó đã xảy ra "220 volt với tần số 50 Hz" ở Liên Xô, và sau đó ở Nga và các nước CIS. Ở châu Âu ngày nay, điện áp tiêu chuẩn là 230 volt 50 Hz, ở Nga thực tế là như vậy, nhưng chính thức giá trị này đã được quy định cho Nga sau những năm 90 theo tài liệu sau - GOST 29322-2014.

Xem thêm trên trang web của chúng tôi: Tại sao tiêu chuẩn tần số 50 hertz được chọn trong ngành điện

Comments

[#1 Alex gal]

Không có đường truyền 110v ở Mỹ và chưa từng có. Ở đó, các đường dây chỉ có điện áp cao, trên bộ phận hỗ trợ gần mỗi ngôi nhà có một máy biến áp bước xuống từ đó hai pha (giữa chúng là 220 V) và một điểm giữa (không) cung cấp cho 110 pha với một pha đã đi vào nhà. Trong căn hộ và nhà ở, thiết bị (thường mạnh nhất) là 220v, phần còn lại là 110v.

[#2 Hà Nội]

Và ở Liên Xô cho đến năm 1960, có các mạng 127 V và 220 V.

[#3 Alex gal]

Cảm ơn bạn đã sửa, tôi đã sửa một vài lỗi chính tả, tôi vội vàng))).

Nhưng tôi sẽ sửa đổi. Trên thực tế, tại Hoa Kỳ, điện áp trong nhà là 120 / 240V. Một máy biến áp một pha (theo Tài liệu kỹ thuật điện Schneider, phiên bản 2009), cuộn dây thứ cấp ở 240V với một điểm giữa nối đất. Đó là, ba sợi dây đi vào nhà, như thể là zero zero - điểm giữa và hai pha.

Người tiêu dùng mạnh mẽ, chẳng hạn như bếp điện, máy sấy, vv cung cấp bởi 240V, công suất thấp trong nước từ 120V.

Ở một số bang, cung cấp năng lượng dựa trên sao ba pha với trung tính nối đất cũng được sử dụng.

Điều tương tự có thể được tìm thấy trên wiki))) nhưng tôi tin tưởng nhiều ưu điểm hơn.

[#4 Gennady]

Biết ơn kiến ​​thức của bạn.
Điện áp cho phép ở Liên Xô trong mạng gia đình 5% ..
Điện áp lưới châu Âu - tần số 300Hz và điện áp 127 volt.
Tôi có kiến ​​thức từ các giáo viên của trường.