Kāpēc dažādās valstīs spriegums un frekvence elektriskajā tīklā atšķiras?

Padomju Savienībā līdz 1960. gadiem maiņstrāvas tīkla sprieguma faktiskā vērtība bija 127 volti. Amerikas Savienotajās Valstīs tajos pašos gados spriegums kontaktligzdā sasniedza 120 voltus. Vēlāk strāvas sprieguma vērtības tīklos tiks standartizētas ar izmaiņām, lai samazinātu vara patēriņu vadiem, jo, lai pārsūtītu to pašu elektrisko jaudu, jo mazāks ir vadu šķērsgriezums, jo mazāka ir strāva, un strāva vados būs mazāka, jo lielāks spriegums pie pārraide.

Tomēr šī pāreja nenotiks uzreiz. Ekonomiski, protams, ir izdevīgāk pārvadīt elektrību ar augstu spriegumu, bet pārslēgšanās uz citu spriegumu valsts mērogā nebūt nav lēta, nemaz nerunājot par pašreizējo frekvences standartu maiņu.

Vēsturiski pirmie ASV elektrotīkli bija parādā slavenajam izgudrotājam 110 voltu spriegumu Tomass Alva Edisons. Tās ir viņa spuldzes ar oglekļa pavedieniem, kas bija paredzētas pastāvīgai sprieguma padevei 100 voltu līmenī pat pirms Nikola Tesla uzvaras “Pašreizējā karā”, kuru (uzvaru) inženieru prātos pamazām apstiprināja kopš 1928. gada.

Fakts ir tāds, ka tipisks Edisona līdzstrāvas elektrostaciju spriegums bija tikai 110 volti, jo 10 volti pārvades laikā vienkārši pazuda, jo liela daļa pārvadītās jaudas tika vienkārši izkliedēta vados siltuma veidā saskaņā ar Džoula-Lenca likumu. Tajā pašā laikā Edisona uzņēmums pat nedomāja par atteikšanos no sava 110 voltu standarta.

Ar Nikola Tesla izgudrojumu 1883. gadā (un Krievijā - Mihails Osipovičs Dolivo-Dobrovolskissekojot Tesla) ar maiņstrāvas indukcijas motora darbību, sākās plaša Eiropas kontinenta elektrifikācija, kur kvēlspuldzēm bija metāla kvēldiegs, un šādas lampas spriegums bija jādubulto - 220 volti, ko sākumā sāka iegūt, paralēli savienojot divas 110 voltu līnijas, kas bija ekonomiski neizdevīgi. .

Tātad Berlīnē nekavējoties parādījās 220 volti maiņstrāvas, tiklīdz pilsēta sāka plaši elektrificēties, un enerģijas zudumi pārvades laikā samazinājās četras reizes. Viņi nesāka vēl vairāk palielināt spriegumu, jo tas nebūtu drošs cilvēkiem.

Amerikas Savienotajās Valstīs TN-C-S šodien ir standarta barošanas sistēma. TN-C-S sistēmā transformatora apakšstacijai ir tiešas vadošo daļu savienojums ar zemi un cieši iezemēta neitrāla. Plašāku informāciju par to skatiet šeit - Ēku zemējuma sistēmu TN-C un TN-C-S darbības principi.

Lai nodrošinātu sakarus transformatora apakšstacijas vietā - ēkas ieejā, tiek izmantots kombinēts nulles darba (N) un aizsargvadītājs (PE), kas pieņem apzīmējumu PEN. Vienfāzes spriegums šeit tagad ir 120/240 volti, to nodrošina pakāpju transformators ar iezemētu centrālo spaili.

Pašlaik Amerikas Savienotajās Valstīs vispārpieņemtā maiņstrāvas frekvence ir 60 Hz, kas teorētiski ļauj transformatoros un motoros izmantot mazāk vara un dzelzs, nekā tas būtu nepieciešams 50 Hz frekvencē.

Tomēr attiecībā uz vidējo vērtību, kas tuvu vēsturiskajam 110 voltiem, ASV tas, iespējams, palika kā veltījums Edisonam, viņa godības laikā tika uzbūvēts pārāk daudz 110 voltu elektrības līniju. No otras puses, 110 volti ir drošāki cilvēkiem nekā 220 volti. Kas nav pluss Amerikas Savienoto Valstu labā?

Salīdzinot ar Amerikas Savienotajām Valstīm, Eiropā un Krievijā, plaši ieviešot maiņstrāvas tīklus, standarta 220 volti parādījās nekavējoties. Pēc kara PSRS visā valstī transformatori tika aizstāti ar jauniem, tie tūlīt tika uzstādīti ar izejas spriegumu 220 volti, līdzšinējā 110-127 voltu vietā.PSRS vācu zinātniekiem, kas piedalījās valsts elektrifikācijā, bija roka standarta sprieguma izvēlē.

Tātad tas notika "220 voltu ar frekvenci 50 Hz" Padomju Savienībā, pēc tam Krievijā un NVS valstīs. Mūsdienās Eiropā standarta spriegums ir 230 volti 50 Hz, Krievijā tas faktiski ir vienāds, taču oficiāli šī vērtība Krievijai pēc 90. gadiem ir regulēta ar šādu dokumentu - GOST 29322-2014.

Skatīt arī mūsu mājas lapā: Kāpēc elektroenerģijas nozarē tiek izvēlēts frekvences standarts 50 herci