Во многих странах, частота тока в розетке одинаковая. Есть общие всемирные нормы. В России и в Европе это 220 – 240 вольт и 50 герц, в Америке 120 вольт и 60 герц. В некоторых странах действуют оба стандарта частоты тока. Так давайте вместе с вами разберёмся, почему частота тока в сети именно такая.
Источник samelectrik.ru
Что означает напряжение?
Напряжение — это давление от источника питания электрической цепи, которое обеспечивает движение заряженных электронов (ток) через проводящий контур, позволяя им выполнять полезную работу (например, обеспечивать свечение лампочки). В кратком виде: напряжение = давление, оно измеряется в вольтах (В).
Интересные материалы:
Как убрать красную краску с волос? Как убрать кредитную линию в Ощадбанке? Как убрать лимит в приват24? Как убрать межстрочный интервал в гугл докс? Как убрать надпись лист 1 в Excel? Как убрать надпись на фото в фейсбуке? Как убрать надпись Redmi Note? Как убрать накипь с кружки? Как убрать не удалось активировать Touch ID? Как убрать ненужную запись в трудовой?
Из истории
Чтобы понять, откуда эти нормы, нам нужно посмотреть историю. В 19 веке активно изучалось электричество. Многие учёные проводили эксперименты, и лишь Эдисону удалось сделать первый прорыв в электричестве. После появления первой лампочки, стали строить электростанции, подающие постоянный ток.
Первые дуговые лампочки светили за счёт электрического разряда двух электродов, которые горели на открытом воздухе. Проводимые тогда эксперименты показали, что при 45 вольтах дуга становится более устойчивой. Но лампочка должна быть и безопасной, поэтому для ее включения использовали всего двадцать вольт.
Долгое время использовали постоянное напряжение в 60 вольт, лишь со временем заменили на 110. Но все же передавать ток на длинные расстояния было невозможно. Потери при подаче были большие, как и затраты на передачу постоянного тока по линиям.
Прорыв в электричестве совершил Никола Тесла. Он спроектировал и ввёл в работу генераторы переменного тока. Железные трансформаторы, занижали напряжение до 127 В на каждой из трёх фаз, в итоге люди получали его в виде переменного тока. Частота тока делалась такой, чтобы лампочки не мигали, а энергию можно было передавать на десятки километров.
Несмотря на все технологии, в СССР долгое время подача переменного тока была по сетям с напряжением 127 В. Только в 60-х годах 20 века в розетках появились привычные нам 220В.
Доливо-Добровольский был ученый, который изучал все возможности электроэнергии и ее передачи. Именно он был родоначальником в использовании синусоидального тока для передачи. Поначалу считалось, что частоты в 40 герц будет достаточно, но позже остановились на частоте в 50 герц в СССР и 60 герц в США. Эти значения остались и по сей день, поэтому, ещё со школы многие запоминают, сколько герц в розетке 220В – 50.
Сейчас уже возможно сделать частоту тока и в 1000 герц, но все электролинии и электростанции построены для частоты тока в 50 – 60 герц, и перестраивать всё нерентабельно, так как обойдется это в очень большие суммы. Соответственно, можно утверждать, что частота электросети не может быть больше чем 60 герц.
Источник kipmu.ru
Параметры сетевого напряжения в России[ | ]
Производители электроэнергии генерируют переменный ток промышленной частоты (в России — 50 Гц). В подавляющем большинстве случаев по линиям электропередач передаётся трёхфазный ток, повышенный до высокого и сверхвысокого электрического напряжения с помощью трансформаторных подстанций, которые находятся рядом с электростанциями.
Согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) «Напряжения стандартные», сетевое напряжение должно составлять 230 В ± 10 % при частоте 50±0,2 Гц (межфазное напряжение 400 , напряжением фаза-нейтраль 230 В, четырёхпроводная схема включения «звезда»).
К жилым домам (на сельские улицы) подводятся четырёхпроводные (три фазовых провода и один нейтральный (нулевой) провод)
линии электропередач (воздушные или кабельные ЛЭП) с межфазным напряжением 400 Вольт. Входные автоматы и счётчики потребления электроэнергии, обычно, трёхфазные. К однофазной розетке подводится фазовый провод, нулевой провод и, возможно, провод защитного заземления или зануления, электрическое напряжение между «фазой» и «нулём» составляет 230 Вольт.
В правилах устройства электроустановок (ПУЭ-7) продолжает фигурировать величина 220, но фактически напряжение в сети почти всегда выше этого значения и достигает 230—240 В, варьируясь от 190 до 250 В[1].
Номинальные напряжения бытовых сетей (низкого напряжения)[ | ]
До 1926 года техническим регулированием электрических сетей общего назначения занимался Электротехнический отдел ИРТО, который только выпускал правила по безопасной эксплуатации. При обследовании сетей РСФСР перед созданием плана ГОЭЛРО было установлено, что на тот момент использовались практически все возможные напряжения электрических токов всех видов. Начиная с 1926 года, стандартизация электрических сетей перешла к Комитету по стандартизации при Совете Труда и Обороны (Госстандарт), который выпускал стандарты на используемые номинальные напряжения сетей и аппаратуры. Начиная с 1992 года Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации выпускает стандарты для электрический сетей стран входящих в ЕЭС/ОЭС.
| Переменный ток 50 Гц с разделённой фазой или постоянный ток, двух- и трёхпроводные линии | Трёхфазный переменный ток, 50 Гц | |||||
| 110/220 В | 220/440 В | 3×120 В[р 1] (треугольник) | 127/220 В | 220/380 В | 230/400 В[р 2] | |
| Временные правила ИРТО, 1891[2] | широко используется | запрещен[р 3] | разрешён | запрещен[р 3] | запрещен[р 3] | запрещен[р 3] |
| Дополнение к временным правилам ИРТО от 1898[3] | широко используется | разрешён | широко используется | разрешён | разрешён | — |
| ГОЭЛРО, I-я очередь (1920)[4] | предпочтителен[р 4] | |||||
| ОСТ 569 (1928)[5] | предпочтителен | предпочтителен | разрешён | — | предпочтителен[р 5] | — |
| ОСТ 5155 (1932) | разрешён | разрешён | разрешён[р 6][р 7]) | — | разрешён | — |
| ГОСТ 721-41[6][7] | разрешён | разрешён | допускается сохранение существующих установок | разрешён | предпочтителен[р 8] | — |
| ГОСТ 5651-51[8][р 9] | разрешён | разрешён | —[р 10] | разрешён[р 10] | разрешён | — |
| ГОСТ 721-62 | разрешён | разрешён | допускается сохранение существующих установок | разрешён | предпочтителен | — |
| ГОСТ 5651-64[9][р 9] | — | разрешён | — | разрешён | разрешён | — |
| ГОСТ 721-74 | разрешён | разрешён | допускается сохранение существующих установок | разрешён | предпочтителен | |
| ГОСТ 21128-75 | разрешён | разрешён | — | для ранее разработанного оборудования[р 11] | предпочтителен | — |
| ГОСТ 23366-78 | разрешён | разрешён | — | для ранее разработанного оборудования | предпочтителен | — |
| ГОСТ 21128-83 | разрешён | разрешён | — | для ранее разработанного оборудования | предпочтителен | разрешён |
| ГОСТ 5651-89[р 9] | — | разрешён | — | — | разрешён | — |
| ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83) | — | — | — | — | разрешён до 2003 года | предпочтителен |
| ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) | — | — | — | — | в тексте стандарта указано: «Однако… до сих пор продолжают применять» | предпочтителен |
Среднее значение и частота[ | ]
Основная статья: Стандарты напряжений и частот в разных странах
Основные параметры сети переменного тока — напряжение и частота — различаются в разных регионах мира. В большинстве европейских стран низкое сетевое напряжение в трёхфазных сетях составляет 230/400 В при частоте 50 Гц, а в промышленных сетях — 400/690 В. В Северной, Центральной и частично Южной Америке низкое сетевое напряжение в сетях с раздёлённой фазой составляет 115 В при частоте 60 Гц.
Более высокое сетевое напряжение (от 1000 В до 10 кВ) уменьшает потери при передаче электроэнергии и позволяет использовать электроприборы с большей мощностью, однако, в то же время, усложняет обеспечение надёжной изоляции и конструкцию соединительных и коммутационных устройств, увеличивает тяжесть последствий от поражения током неподготовленных пользователей от незащищённых сетей.
Для использования электроприборов, предназначенных для одного сетевого напряжения, в районах, где используется другое, нужны соответствующие преобразователи (например, трансформаторы). Для некоторых электроприборов (главным образом, специализированных, не относящихся к бытовой технике) кроме напряжения играет роль и частота питающей сети.
Современное высокотехнологичное электрооборудование, как правило, содержащее в своём составе импульсные преобразователи напряжения, может иметь переключатели на различные значения сетевого напряжения либо не имеет переключателей, но допускает широкий диапазон входных напряжений: от 100 до 240 В при номинальной частоте от 50 до 60 Гц, что позволяет использовать данные электроприборы без преобразователей практически в любой стране мира.
На что влияет частота тока
В соответствии со стандартами на электростанциях всегда должен поддерживаться один уровень частоты переменного тока. В нашей стране это значение в 50 герц, плюс минус 0,2 герц. Минимальное отклонение от нормативов, ни на что не повлияет. А вот если отклонение от нормы выше минимального, то это будет влиять на работу электроприборов. Изменения в частоте тока негативно сказывается на работе электродвигателей, меняется скорость вращения, быстрее изнашиваются детали. На работу осветительных приборов это почти ни как не влияет. Большую нагрузку и сбой работы, изменение частоты тока, создаётся на электростанциях. Чтобы обеспечить безопасную и безаварийную работу всех электроприборов, на электростанциях предъявляют особые требования к частоте переменного тока.
Еще интересное о токе в розетках, в видео:
Примечания[ | ]
Комментарии[ | ]
- «Акционерное общество электрического освещения 1886 года» использовало этот номинал (напряжение на зажимах трансформатора 133 В), что и было отражено в ОСТ 569. В результате гармонизации с рекомендациями МЭК в шкале стандартных напряжений ГОСТ 721 он был заменён на номинал 3×127 В, но допускалось сохранение существующих установок 3×120 В. Фактически, сети тех крупных городов, которые его использовали, уже переходили на «звезду» с номиналами 127/220 В и 220/380 В.
- Номинал трёхфазного переменного тока 230/400 В, начиная c ОСТ 569, 1928 года, являлся предпочтительным для источников тока (генераторов и трансформаторов).
- ↑ 1234
Использование тока высокого напряжения выше ±225 В или выше ∼110 В было запрещено в бытовых сетях, не требующих квалифицированного персонала. - Первоначально в I-й очереди плана ГОЭЛРО было намечено строительство сетей 120/210 В, исходя из того, что в сетях некоторых крупных городов использовалось 3×120 В (треугольник), однако при реализации строили сети 127/220 В.
- В 1928—1931 годах реализовано в Витебске, Вязьме, Бобруйске, Златоусте, Камышине, Красноярске, Читае и др. (Гейлер Л. Б.
110 или 220 V в распределительных сетях населённых мест // Электричество. — 1933. — № 9. — С. 39.). Впоследствии все крупные новые электросети СССР создавались на 220/380 В. - В 1932—1940 годах реализовано Ленэнерго, при переходе старых сетей 3×120 В на 127/220 В (Айзенберг Б. Л., Мануйлов Р. Е.
Заземление нейтрали городской кабельной сети низкого напряжения // Электричество. — 1940. — № 11. — С. 54.). - В 1936—1947 годах реализовано Мосэнерго, при переходе избранных районов старых сетей 3×120 В на 127/220 В (Плюснин К. Л.
Низковольтная замкнутая сетка в Московской кабельной электросети // Электричество. — 1937. — № 22. — С. 7.;
Куликовский А. А.}.
Система городских распределительных сетей низкого напряжения с искусственными нейтральными точками // Электричество. — 1947. — № 9. — С. 45. - В других стандартах, связанных с промышленным применением (например, ГОСТ 185-41), номинал 127/220 В остался недоступен для новых изделий.
- ↑ 123
Стандарты ГОСТ 5651, в частности, определяли номиналы напряжения питания радиоприёмников. - ↑ 12
В 1950 году начался перевода низковольтной сети со 127 на 220/127 В и применение напряжения 380/220 В для электроснабжения новых жилых районов Москвы (
Зуев Э.Н.
Московских окон негасимый свет
(неопр.)
. - В 1970—1979 годы Киев, Ленинград и Харьков в основном перешли на 220/380 В, хотя отдельные дома, в которых переход не завершился, встречались и позднее.
Источники[ | ]
- ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) «Напряжения стандартные».
- Грищенко А. И., Зиноватный П. С.
Энергетическое право России. (Правовое регулирование электроэнергетики в 1885—1918 гг.). — М.: «Юрист», 2008. — С. 118. - Грищенко А. И., Зиноватный П. С.
Энергетическое право России. (Правовое регулирование электроэнергетики в 1885—1918 гг.). — М.: «Юрист», 2008. — С. 13. - План электрификации РСФСР. — 2-е изд. — М.: Госполитиздат, 1955. — С. 213,355,356,361. — 660 с.
- Производство пара, паровые машины, пароме турбины, двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины, ветряные двигатели, водяные двигатели, насосы и компрессоры, теплосиловое хозяйство, электротехника, освещение // Hütte Справочник для инженеров, техников и студентов. — М.—Л.: ОНТИ, 1936. — Т. 3. — С. 950.
- Проект общесоюзного стандарта «Номинальные напряжения стационарных установок сильного тока» (взамен ОСТ 4760 и ОСТ 5155) // Электричество. — 1939. — № 1. — С. 30.
- Основные напряжения ГОСТ 721-41 (неопр.)
. - Левитин Е.
Государственный общесоюзный стандарт на радиовещательные приемники // Радио. — 1951. — № 9. — С. 11—13. - Левитин Е. А., Левитин Л. Е.
Радиовещательные приемники. — Издание второе, переработанное и дополненное. — М.: Энергия, 1967. — С. 349.
