Pollife.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Почему у американцев в сети только 110 вольт, самые бедные, что ли

Почему у американцев в сети только 110 вольт, самые бедные, что ли?

Еще в 1880 году Томас Эдисон предложил и запатентовал трехпроводную электрическую сеть постоянного тока, в которой было два провода +110 и -110 В и нулевой проводник. Такая сеть свободно питала лампу накаливания. Для ее работы необходимо было 100 В, а 10% Эдисон накинул, учитывая потери при движении тока в проводе.

Со временем Джордж Вестингауз начал применять переменный ток для бытовых потребителей. С того момента началась так называемая «война токов», в которой постоянный ток Эдисона отчаянно проигрывал. В 1898 году люди начали массово переходить на применение переменного тока.

С того момента начал работать стандарт сетей в 100-127 В. В США ЭУ запитаны от переменного тока с заземлением TN-C-S. При этом одна фаза от вторичной обмотки понижающего трансформатора подается в трехпроводную сеть 120/240 В (с расчетами погрешности). Поэтому в дом к американскому жителю приходят три провода: две фазы и ноль. Между нулем и фазой напряжение 120 В — для маломощных потребителей, а между фазами — 240 В, для мощных бойлеров, варочных панелей и обогревателей.

Со временем в Европе начали использовать лампы с нитью накаливания из металла, для которой необходимо напряжение выше, чем 110 В. Так начали появляться сети с напряжением в 220 В. Потери электроэнергии в таких сетях вчетверо ниже, чем в сетях 110 В. Почему же тогда США не перешла на 220 В? Ответ кроется в экономической невыгодности таких реформ. Во-первых, сеть 110–127 В — это возможность борьбы с импортом техники, то есть американцы в большинстве своем используют устройства своего производства. Во-вторых, поражение электрическим током при 110 В гораздо слабее, чем при 220 В (многое зависит от времени воздействия тока). В-третьих, переход на «новую» сеть — это затраты миллиардов долларов на перестройку подстанций и других электроустановок.

Как защититься от обрыва нуля

Как с этим бороться? Уберечь себя от повышенного напряжения при обрыве ноля, можно несколькими способами.

Первый способ — это выполнить надежное повторное заземление нулевого проводника. Забегая наперед скажу — способ этот плохой и вредный.

Данный метод можно использовать в частных домах. Не важно однофазный или трехфазный у вас ввод. Самое главное, сделать качественный заземляющий контур.

как сделать самостоятельно контур заземления

После этого, соединяете отдельным проводником шинку нулевой жилы с этим контуром. В случае обрыва нулевого провода, электроснабжение ваших бытовых приборов останется в равновесии и никакого большого перекоса не случится.

Ток будет течь от фазы через сопротивление потребителя и уходить через нулевую шинку и его проводник на землю. И так по всем остальным фазам.

Небольшой перекос здесь конечно же будет присутствовать, но его величина будет зависеть от качества вашего контура заземления. Однако этот способ защиты имеет один жирный минус, который перечеркивает все его преимущества.

Безусловно, контур заземления делать нужно, с этим никто не спорит. Вопрос в том, соединять ли его с нулевым проводником.

Ведь если он будет качественным (10 Ом или даже 4 Ом) только у вас одного по всей улице, а обрыв нулевого провода случится не возле вашего дома, а в самом начале ВЛ, то на этот контур тут же «сядут» все ваши соседи.

Фактически весь суммарный ток пойдет через ваш нулевой проводник. Если вы ноль завели через двухполюсный или четырех полюсный автомат, то он скорее всего выбьет от перегрузки. В противном случае ждите пожара и оплавленной проводки.

сравнение устройств защиты от искрения УЗМ 51МД и УЗИС С1 40 что лучше

Поэтому правильно собранный щит (вводной автомат подобранный по нагрузке, заземляющий медный проводник сечением не менее 10мм2) — залог вашей безопасности.

Читайте так же:
Как соединить медные провода при переносе розетки

Еще один недостаток такой «контурной защиты» — опасность самому попасть под напряжение. Допустим, несколько лет назад вы сделали отличный контур.

Но по причине наличия солей в почве, он постепенно сгнил, а вы об этом даже и не догадываетесь.

В итоге при очередном обрыве нейтрали, все заземленное электрооборудование у вас дома окажется под напряжением. Никакой земли то уже нет. А потенциал фазы начнет гулять по корпусам приборов.

Пошел открыть холодильник — удар током, зашел в душ — попал под напряжение.

Поэтому надежнее и безопаснее всего применять другой метод.

Почему в России напряжение 220 В?

В СССР, как и в США, долгое время применялось напряжение 100–127 В. Однако в середине 60-х годов с увеличением количества потребителей сеть стала не справляться. Необходимо было увеличивать или сечение проводов, или напряжение в сети до 220 В. Экономически выгоднее стало использовать более высокое напряжение. Последующая глобальная электрификация страны привела к тому, что стандарт 220 В 50 Гц стал распространен не только в современной России, но и во всех странах постсоветского пространства.

Битва титанов

Пальма первенства в бытовом применении электричества принадлежит американскому изобретателю Томасу Эдисону. О том, кому принадлежат авторские права на лампу накаливания с угольными стержнями можно спорить, но вот идея использовать электричество повсеместно – как раз его. Как и знаменитый резьбовой цоколь типоразмера Е, который мы до сих пор применяем.

Во второй половине XIX века человечеству было известно только об одном типе электрического тока – постоянном. Поэтому основанная Эдисоном компания Edison Machine Works производила электрические машины – генераторы и двигатели – постоянного тока, на нем же работали и дуговые лампы, используемые для освещения.

Опытным путем было определено, что этот прибор лучше всего работает при напряжении 45 вольт, а для устойчивого горения дуги в схему требуется включить еще и балластное напряжение, гасящее пусковой ток и рассеивающее еще 20 вольт. Итого, в питающей сети должно было быть 65 вольт, но одной лампы было совершенно недостаточно для эффективного освещения. Поэтому последовательно с ней включалась еще одна. Итого в линии должно оказаться (45х2+20) 110 вольт.

Однако постоянный ток имеет свойство сильно затухать на больших расстояниях от генератора. Для расширения количества абонентов электростанции номинал генерируемого напряжения увеличили до 220 вольт и создали трехпроводную воздушную линию, состоящую из двух фазных и одного нейтрального проводника.

В 1884 году в компанию Edison Machine Works был принят мало кому на тот момент известный изобретатель Никола Тесла, эмигрант из Европы. Вот он считал, что именно переменный ток сулит большие выгоды в деле распространения электричества, чем постоянный.

Дело в том, что его генерация была связана с меньшими трудностями, а главное в том, что он поддавался трансформации (увеличению и уменьшению силы) путем использования довольно нехитрого изобретения, состоящего из двух катушек индуктивности на одном металлическом сердечнике. Тесла с Эдисоном не сошлись, что называется, характерами. В частности потому, что неизвестный никому инженер сумел значительно улучшить характеристики машин постоянного тока и предложить свои 24 варианта.

Уволенный из компании Эдисона Тесла еще три года бедствовал и жил чуть ли не на улице. До тех пор, пока благодаря меценатам (инженер Браун) не основал в 1888 году свою бизнес-структуру Tesla Electric Company, занявшуюся тем же, что и его первый работодатель, но на основе переменного тока.

И оказался более успешным, поскольку изменяющий направление движения поток электронов оказался более дешевым в производстве и легким в управлении. Благодаря ему Никола Тесла воплотил в жизнь идею-фикс Томаса Эдисона о том, что электрическая лампочка должна быть в каждом доме и стоить не дороже 2,5 цента.

Читайте так же:
Монтаж телевизионной розетки проходной

Проложенные Эдисоном линии электропередач можно было не менять, поскольку генераторы переменного тока были трехфазными. А для того чтобы номинал межфазного напряжения остался теми же 220 вольтами, в каждой из них было 127 вольт – 220, поделенное на √3. Для справки: в центральных районах Нью-Йорка, в зданиях начала XX века, до сих пор работают лифты, приводимые в действие электродвигателями Эдисона, питающиеся от постоянного тока напряжением 110 вольт.

В каких странах кроме США распространен стандарт 100 — 127 В?

Вот список стран, где используются сети 100–127 В. Это стоит учитывать, если планируете поехать на отдых заграницу.

СтранаНапряжение, В
Самоа120
Ангилья110
Аруба127
Багамские о-ва120
Барбадос110
Белиз120
Бермуды120
Бонайре127
Бразилия127
Венесуэла120
Виргинские о-ва110
Гаити110
Гватемала120
Гондурас110
Гуам110
Доминиканская республика110
Каймановы о-ва120
Канада110
Тайвань110
Колумбия120
Коста-Рика120
Куба110
Либерия110
Ливия127
Мадагаскар127
Марокко127
Мексика127
Микронезия120
Антильские о-ва127
Никарагуа120
Панама110
Пуэрто-Рико120
Сальвадор115
Саудовская Аравия127
Сент-Китс и Невис110
Суринам127
Таити110
Тринидад и Тобаго115
Эквадор120
Ямайка110
Япония100

Как видим, не так уж и мало стран, где напряжение 100–127 В.

От электростанции до бытовой розетки

Электрические линии Эдисона были не длиннее 2 миль. Изобретение Николой Тесла трехфазных генераторов переменного тока позволило передавать электричество на сотни и тысячи километров. Однако для достижения этого результата вырабатываемое напряжение должно быть в десятки тысяч раз больше, чем то, что есть в нашей бытовой розетке.

По пути от электростанции оно поддерживается и постепенно снижается, для чего используются трансформаторные станции. По своему назначению линии электропередач бывают следующих типов:

  • Сверхдальние высоковольтные линии. Напряжение в них от 500 киловольт. Они используются для того, чтобы связать воедино несколько энергетических систем. В России их семь – Средней Волги, Урала, Юга, Северо-Запада, Центра, Востока и Сибири.
  • Магистральные высоковольтные линии. Напряжение 220-330 кВ. Применяются для связи региональных энергетических систем (в нашей стране их 70) и электростанций внутри них.
  • Распределительные высоковольтные линии. Напряжение 150, 110 и 35 кВ. Последние используются для обеспечения электричеством территориальных образований областного подчинения (районов).
  • Высоковольтные линии для питания населенных пунктов и кондоминиумов. Напряжение 20, 10 и 6 киловольт. Они находятся в собственности и на обслуживании районных РЭС.
  • Низковольтные линии для обеспечения электроэнергией потребителей. Те самые 380 вольт, которые вследствие применения схемы с глухозаземленной нейтралью позволяют перейти от линейного (межфазного) к фазному напряжению 220 вольт.

Технологический процесс передачи электроэнергии

Энергопотребление постоянно растет. Уже сейчас многие квартиры и частные дома потребляют столько электричества, которого в середине прошлого века хватало на целую улицу. Поэтому вполне возможно, что настанет такой момент, когда бытовое напряжение станет 380 вольт.

Почему в розетках США 110 Вольт, а у нас 220

Почему в розетках США 110 Вольт, а у нас 220

Для начала немного истории. Хотя электрический генератор придумали еще в 1831 году, он долгое время был абсолютно не интересен простым людям-не было бытовых электрических приборов. В 1879 году изобретатель Томас Эдисон получил патент на электрическую лампочку накаливания с фантастическим сроком службы-40 часов!

В качестве спирали в них использовались карбонизированные бамбуковые нити, для свечения которых было оптимальным 90-100 Вольт. Добавив еще 10 Вольт на потери в проводах, Эдисон запатентовал систему энергоснабжения жилых домов постоянным напряжением 110 Вольт. Это и стало стандартом энергоснабжения в США

Постоянное напряжение далеко передать невозможно-слишком большие потери в проводах, поэтому паровые электростанции постоянного тока строили в каждом районе города. Бизнес электрификации жилых районов компанией Эдисона процветал, пока Никола Тесла не запатентовал трехфазный генератор переменного тока и трехфазный трансформатор. Это позволяло передавать электричество на огромные расстояния с минимальными потерями.

Читайте так же:
Зарядное устройство для мобильных телефонов без розетки

Патенты Теслы выкупил промышленник Джордж Вестингауз и начал электрифицировать дома американцев переменным напряжением 110 Вольт

Началась, как принято сейчас говорить «Война стандартов», в котором, как известно, все средства хороши. Более изощрённым в методах борьбы с конкурентом оказался Эдисон. Он распорядился проводить в городах показательные «шоу». Ловили бездомную собаку и подключали к постоянному напряжению. Собаку трясло, но он оставался жив. Затем подключали к переменному напряжению, где собака мгновенно умирала с отвратительным запахом паленной шерсти. От желающих посмотреть на это живодерство отбою не было. Секрет фокуса был прост- переменное напряжение на собачку подавали величиной около 1000 Вольт.

Эдисон убедил власти США использовать для казни преступников электрический стул. Как только приняли закон, стал первым поставщиком в тюрьмы

Изготовленные Эдисоном электрические стулья для тюрем комплектовались….. генераторами переменного тока производства Вестингауза. Компания Эдисона тут же запускает рекламную акцию под лозунгом «Не пустим убийцу в дом». Даже когда Вестингауз запретил продавать свои генераторы Эдисону, тот продолжал покупать через посредников.

Несмотря на все старания Эдисона, энергоснабжение переменным напряжением победило-слишком уж велики были технические преимущества.

Что касается величины напряжения в 110 Вольт-она был хороша, пока не было мощных бытовых электроприборов. Чтобы снизить потери в электросети, придумали оригинальное решение-электропроводку в домах сделали трехпроводным: один общий провод и два фазных. Относительно общего провода на каждой фазе 110 Вольт, а между фазными проводами 220-240 Вольт (линейное напряжение).

Мощные электроприборы (кондиционеры, электродуховки, стиральные машины) подключаются на линейное напряжение.

По сравнению с европейским стандартом в 220 Вольт, у электросети США одно преимущество: при случайном касании к проводу розетки намного ниже вероятность летального исхода, т.к. человек попадает под напряжение в 110-120 Вольт относительно «земли»

Начиная с 1962 года все новые электросети в США подключают только на напряжение 120 Вольт (с учетом допуска получается от 114 до 126 Вольт). Но люди, по привычке, так же говорят «розетка 110 Вольт». Кстати, у нас ведь тоже теперь розетки не 220, а 230 Вольт, согласно ГОСТ 29322-2014, но мы по привычке говорим «220».

Есть ошибочное утверждение, что США таким образом защищает свой рынок от иностранных производителей. Различие напряжения в розетке давно не проблема для производителей. Все приборы еще на конвейере изготавливаются под конкретную страну поставки. Так же в продаже есть адаптеры электропитания на любые напряжения и мощности, а импульсные блоки питания современной аппаратуры рассчитаны на питание от 100 до 240 Вольт

Люди старших поколений помнят, что до середины 60-х годов в Советском Союзе в электросетях было такое же напряжение. Переход на 220 В происходил бессистемно. Отслужившие свой срок трансформаторы на подстанциях заменяли на новые. И теперь в сетях только 220 В.

А увеличили его «для того, чтобы снизить расход материалов на провода. Ведь сила тока при увеличении напряжения и сохранении той же мощности уменьшается — значит, площадь сечения провода тоже можно уменьшить. Технико-экономические характеристики сетей с напряжением 220 вольт гораздо выше, но процедура перехода на них очень сложная и дорогостоящая. СССР на это решился, а США, видимо, нет.»

Понижающие автотрансформаторы «Штиль» 220/110 В

220/110-0,1-50

Оборудование, предназначенное для использования в США или Канаде можно использовать и в России, но для этого необходим понижающий автотрансформатор Штиль с выходным напряжением 110 Вольт 50/60Гц.

Читайте так же:
Где мои управление розеткой

Для подключения американских приборов компания Штиль серийно выпускает автотрансформаторы выходным напряжением 110 Вольт. На данный момент уже имеется 6 стандартных моделей мощностью от 100 ВА до 2500 ВА. В начале этого года добавилась самая мощная модель на 2,5 кВА. Корпуса изделий окрашиваются двумя стандартными цветами: светло- серый и черный.

Понижающие автотрансформаторы Штиль имеют на входе обычную вилку евростандарта , а на выходе встроенные в корпус 1 или 2 розетки американского стандарта, количество розеток зависит от модели автотрансформатора. Частоту тока в своих автотрансформаторах мы не меняем, она остается равной 50Гц. и транслируется напрямую из внешней сети. Использование 50 Гц, а не 60 Гц сказывается на работе только у того оборудования, в составе которого используются двигатели, у таких приборов, как дрель, будет небольшое замедление оборотов от 3 до 5% . Вся остальная техника будет работать без видимых отклонений и при частоте тока – 50Гц.

При подключении таких приборов, как миксеры, пылесосы, кофемашины, электродрели, холодильники, то есть те приборы, у которых имеются пусковые токи при включении, нужно выбирать автотрансформатор по максимальной мощности потребления, минимум с 3-х кратным, а лучше даже с 5-ти кратным запасом от его номинальной мощности. Максимальную силу тока прибора можно узнать в паспорте изделия или на шильдике оборудования, в крайнем случае можно узнать у продавца вашей техники. Максимальную силу тока умножаем на 110 Вольт, получаем максимальную мощность потребления прибора, не ниже этой величины подбирается нужный по мощности автотрансформатор.

Важно понимать, что автотрансформатор имеет одну обмотку с отводом посередине. У линейки 110 Вольтовых автотрансформаторов коэффициент трансформации напряжения К= 0,5 ( 0,5* 220 Вольт = 110 Вольт.)

При входном напряжении из внешней сети 220 Вольт на выходе будет = 110 Вольт.

Если же в сети будет пониженное напряжение = 200 Вольт, то на выходе у автотрансформатора будет = 100 Вольт. (0,5 * 200 В = 100 В)

При повышенном сетевом напряжении 240 Вольт выходное напряжение с АТ будет – 120 Вольт. ( 0,5 * 240 В=120 В)

Особенно чувствительная американская аудио и видеотехника должна получать входное напряжение = 110 Вольт и желательно без отклонений.

Нужно запитать американскую игровую приставку XBOX ONE, максимальная мощность электропотребления у неё около 500 Ватт.

По потребляемой мощности вполне подойдет модель автотрансформатора – АТ 220/110-1,0-50.

Если ваша сеть имеет проблемы с напряжением, то лучше всего использовать систему, состоящую из инверторного стабилизатора, подбирать надо с небольшим запасом по мощности, относительно нагрузки, в данном случае подойдет модель – R1000i, он выдает ровно 220 Вольт, а уже к нему нужно подключать понижающий АТ 220/110-1,0-50, после уже в АТ подключать нагрузку.

Включать в сеть приборы тоже нужно строго последовательно, сначала стабилизатор, потом АТ, а только потом уже включать игровую приставку XBOX ONE.

В итоге Ваш штатовский прибор получает свои чистые = 110 Вольт!

Правильно подобранная система питания обеспечит надежную защиту и долгий срок эксплуатации вашим приборам – made in USA!

Электричество и розетки в США и Канаде

Первопроходцами в электричестве были Томас Эдисон и Никола Тесла. Эдисон коренной американец. Тесла родился и вырос в Австро-Венгрии, по национальности серб, но в 1891 получил гражданство США. Все современные параметры электросети в США и Канаде являются следствием борьбы этих двух учёных. К примеру, 120 вольт это вклад Эдисона, а 60 герц соответственно Теслы. В СССР электрификация всей страны происходила в 20-х годах прошлого столетия. Изначально использовался переменный ток в 127 вольт частотой 50 герц, но в начале 60-х годов этого уже было не достаточно и плавно перешли на 220 вольт. В Европе электрификация происходила позже всех и поэтому были учтены многие ошибки американского континента и СССР. Сейчас основное число стран в мире, включая и Россию, электрифицированы на 230 вольт и 50 герц. В Америке почему-то решили не увеличивать напряжение, а пошли по пути удвоения числа кабелей по 120 вольт, каждый из которых имеет фазу.

Читайте так же:
Заглушки для электрических розеток babyono

Типы электрических розеток и их вилок в США и Канаде

Канадские вилки
Вилки, Тип A (слева) и Тип B (справа)

Обычные штепсельные розетки в США и Канаде бывают двух типов — тип A (без заземления) и тип B (с заземлением). Если вы увидите в каком-то доме розетку типа A то знайте, этот дом построен ещё до полёта человека в космос, так как установка таких розеток в новых зданиях запрещена с 1962 года. Вилки для розеток типа A подходят для розеток типа B, наоборот тоже подходят, если отпилить U-образный заземляющий контакт на вилке типа B, многие так и делают. Электроприбор с европейской вилкой, который рассчитан на канадское электричество в 120 вольт и 60 герц, можно подключить к канадской розетке любого типа через соответствующий переходник, но только в том случае, если прибор способен питаться от американского источника тока.

Канадские розетки
Резетка, Тип B с выключателем

Сейчас во многих домах Канады, для подключения крупной бытовой техники (кухонные плиты, духовые шкафы, сушильные машины, кондиционеры, батареи электрического отопления) используются специальные большие и круглые розетки, которые питают 240 вольт. Физически, электричество к дому подаётся тремя проводами, один из которых просто заземление, а два вторых являются одновременно фазой переменного тока с напряжением 120 вольт и частотой 60 герц. Вся крупная бытовая техника и батареи отопления подключены линейно к двум фазам и работают от 240 вольт. Всё маломощное подключено только к одной из двух фаз, неважно какой. Обычно в доме устанавливают сдвоенные розетки, каждая из которых питается от своей фазы. Иногда розетки оборудованы выключателем.

Параметры питания электроприборов

На сегодняшний день производители преимущественно комплектуют свою технику универсальными блоками питания чтобы она работала по всему миру. Достаточно посмотреть на информационную наклейку (обычно строка INPUT), чтобы узнать в каком диапазоне напряжений и на каких частота работает ваш электроприбор. На фотографии представлена наклейка электроприбора которая говорит, что данный электроприбор работает только в диапазоне напряжений от 220 до 240 вольт и с частотами 50 и 60 герц (смотрите строку, начинающуюся словом INPUT и которая на одну строчку выше красной черты), то есть не подходит для Канады:

Параметры питания UPS

Фотография наклейки типичной зарядки телефонов IPhone:

Зарядка телефона IPhone 4S

На фотографии видно, что эта зарядка телефона работает в диапазоне напряжений от 100 вольт до 240 вольт и с частотами 50 и 60 герц, а следовательно подходит для Канады. Бывают наклейки на китайском языке, но всё равно разобраться можно анализируя цифры и единицы измерений (V — вольты, Hz — герцы) и сопоставляя их с возможными напряжениями и частотами:

Параметры питания Synology DiskStation

Блок питания для зарядки пальчиковых аккумуляторов турецкого происхождения. Отчётливо видно, что этот электроприбор работает только от напряжения 230 вольт и частоты 50 герц:

Параметры питания устройства, турецкого происхождения

Таким образом, анализируя способы питания ваших электроприборов не трудно понять, что можно брать в Канаду, а что можно подарить родственникам и друзьям или продать до отъезда. Многих интересуют вопросы, будут ли работать домашний компьютер или ноутбук в Канаде. Практически любой ноутбук комплектуется универсальным блоком питания. Если планируете перевозить компьютер в Канаду, то могут возникнуть проблемы с блоком питания. Качественные блоки питания современных компьютеров оснащаются красным переключателем, позволяющим указывать подаваемое напряжение 230 вольт для Европы или 115 вольт для США и Канады.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector