Меню

Почему напряжение тока 220в



Почему напряжение тока в розетке именно 220 Вольт?

До XIX века человечество сталкивалось с электричеством эпизодически и приписывало этим встречам, как правило, чудодейственную природу. Молнии во время грозы, разряды на кончиках мачт кораблей (т.н. «огни святого Эльма») и уколы статического напряжения от трения шерсти, списывали на гнев богов, проявления призраков или других потусторонних сил.

Всё изменилось, когда за дело взялись учёные. В 1827 году была изобретена динамомашина — простое устройство, вырабатывающее электрический ток. Следом появились первые генераторы, позволяющие производить электричество продолжительное время. Первое, для чего стали использовать электрический ток — это искусственное освещение (использование которого оказалось очень удобным по сравнению с традиционными масляными и газовыми лампами).

Электрические лампы того времени состояли из двух угольных стержней с проводами, по которым подавался электрический ток. При соприкосновении стержни давали яркую электрическую дугу и получался вполне приличный источник искуственного освещения. При низком напряжении, свет был недостаточно ярким, а при высоком лампы быстро разрушались. В результате оптимальным напряжением стало 45 Вольт. Линии электропередач, подводимые к домохозяйству, рассчитывались на две лампы и поэтому по ним необходимо было подавать как минимум 90 вольт. Учитывая потери тока в проводах, в результате передавалось 110 вольт.

Со временем площадь покрытия электросетями и расстояния, на которые требовалось передавать ток, увеличивались и для уменьшения токопотерь, необходимо было повышать напряжение. К тому же, переменный ток вытеснил постоянный при передачи электроэнергии на большие расстояния и повышение напряжения стало неизбежным. В СССР со временем начали использовать 220 вольт на одной фазе, в Европе — 127 вольт (позднее перешли на 230), а в США до сих пор используется стандарт 110 вольт.

Установлению более современных и удобных стандартов в Европе «способствовала» (в грустном смысле) Вторая мировая война, когда при восстановлении поврежденной инфраструктуры было проще монтировать новые современные линии электропередач 220/230 Вольт, а не восстанавливать старые 110/127-вольтовые.

Таким образом, 220 вольт в розетке — компромисс между безопасностью для человека и потерями тока в проводах.

Источник

Почему напряжение 220 Вольт

Почему напряжение 220 Вольт

  • Почему напряжение 220 Вольт
  • Как измерить напряжение в сети
  • Что такое линейное и фазное напряжение

Мощность, выделяемая на нагрузке, равна произведению напряжения на ней и проходящего через нее тока. Отсюда следует, что одну и ту же мощность можно получить, используя бесконечное количество сочетаний токов и напряжений — главное, чтобы произведение всякий раз получалось одинаковым. Например, мощность в 100 Вт может быть получена при 1 В и 100 А, или 50 В и 2 А, или при 200 В и 0,5 А, и так далее. Главное — изготовить нагрузку с таким сопротивлением, чтобы при желаемом напряжении через нее проходил необходимый ток (согласно закону Ома).

Но мощность выделяется не только на нагрузке, но и на подводящих проводах. Это — вредное явление, поскольку эта мощность теряется бесполезно. Теперь представьте себе, что для питания нагрузки мощностью в 100 Вт используются проводники с суммарным сопротивлением в 1 Ом. Если нагрузка питается напряжением в 10 В, то для получения такой мощности через нее придется пропустить ток в 10 А. То есть, нагрузка будет должна сама иметь сопротивление в 1 Ом, сопоставимое с сопротивлением проводников. А значит, на них будет теряться ровно половина питающего напряжения, и, следовательно, мощности. Чтобы при такой схеме питания нагрузка развила 100 Вт, придется повысить напряжение с 10 до 20 В, причем, на нагрев проводников будет бесполезно расходоваться еще 10 В * 10 А = 100 Вт.

Читайте также:  В подмышке бьет как током

Если же 100 Вт получаются при сочетании напряжения в 200 В и тока в 0,5 А, на проводниках сопротивлением в 1 Ом будет падать напряжение, составляющее всего 0,5 В, а мощность, выделяемая на них, составит всего 0,5 В * 0,5 А = 0,25 Вт. Согласитесь, такой потерей вполне можно пренебречь.

Казалось бы, при 12-вольтовом питании тоже возможно уменьшить потери, применив более толстые проводники, имеющие меньшее сопротивление. Но они получатся очень дорогими. Поэтому низковольтное питание применяют лишь там, где проводники являются очень короткими, а значит, их можно позволить себе сделать толстыми. Например, в компьютерах такие проводники расположены между блоком питания и материнской платой, в транспортных средствах — между аккумулятором и электрооборудованием.

А что будет, если, наоборот, применить в домашней электросети очень большое напряжение? Ведь тогда проводники можно будет сделать очень тонкими. Оказывается, такое решение тоже непригодно для практического применения. Высокое напряжение способно пробивать изоляцию. В этом случае опасно было бы касаться не только оголенных проводов, но и изолированных. Поэтому высоковольтными делают лишь линии электропередачи, что позволяет экономить огромное количество металла. Перед подачей в дома это напряжение понижают до 220 В при помощи трансформаторов.

Напряжение в 240 В, как компромиссное (с одной стороны, не пробивающее изоляцию, а с другой, позволяющее использовать для бытовой проводки сравнительно тонкие проводники), предложил использовать Никола Тесла. Но в США, где он жил и работал, к этому предложению не прислушались. Там до сих пор применяют напряжение в 110 В — тоже опасное, но в меньшей степени. В Западной Европе напряжение в сети составляет 240 В, то есть, ровно столько, сколько предложил Тесла. В СССР первоначально использовались два напряжения: 220 В в сельской местности и 127 в городах, затем было принято решение перевести на первое из этих напряжений и города. Оно и сегодня повсеместно используется в России и странах СНГ. Наиболее низковольтной же является японская электросеть. Напряжение в ней составляет всего 100 В.

Источник

Какое должно быть напряжение: 220 или 230 вольт?

Какое должно быть напряжение в розетках в России по нормам: 220 или 230 Вольт? Почему в розетке напряжение не 220 Вольт? Сколько вольт нужно электроприборам.

В послевоенное время перед СССР стояла задача – восстановление народного хозяйства. Большое внимание уделялось электрификации страны. Были заменены устаревшие трансформаторы, выходное напряжение которых ограничивалось 110-127 Вольтами, на новое оборудование со стандартом 220 Вольт. На протяжении длительного времени в Советском союзе, а после в РФ, наиболее распространенным оставалось стандартное напряжение 220 В с частотой 50 Гц. И только в 1993 году было принято решение о приведении номинальных напряжений существующих сетей 220/380 и зарубежных 240/415 В к значению 230/400 В. (ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83)). На сегодняшний день напряжение 220 или 230 Вольт принято, как стандартное более чем в 150 странах мира. В пределах данной статьи мы расскажем читателям сайта Сам Электрик, какая же все таки норма напряжения в сети РФ по ГОСТ.

Какое напряжение в сети

С 2003 года в розетках наших квартир и частных домов должно было появиться стандартное напряжение 230В. Но на протяжении уже 17 лет этот переход никак не может завершиться.

Читайте также:  Двигатель постоянного тока п22

С 30.09.2014 г. вместо ГОСТа 29322-92 был принят ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009), устанавливающий, каким должно быть стандартное напряжение в России. Теперь его величина составляет 230 В (±10 %) при частоте 50Гц (±0,2). Но всё еще довольно часто в электросети присутствует 220 В вместо ожидаемых 230 В.

Номинальные параметры электросетей переменного тока до 1000 В указаны в таблице, приведенной в ГОСТ 29322-2014.

В первой и второй колонке меньшие величины – это напряжение между фазой и нейтралью (фазные), большие – между фазами (линейные). Если указана одна величина, то это напряжение между фазами трехфазной трехпроводной системы.

Стандартное напряжение 230/400 В появилось в результате эволюции системы 220/360 В и 240/415 В. В настоящее время система 220/360 уже не используется в Европе и других странах, но 220/380 В и 240/415 В до сих пор активно применяется.

Изменение стандартов было вызвано необходимостью приведения электроэнергии в полное соответствие с европейскими параметрами, для облегчения экспорта и импорта электроэнергии и электротехнических устройств.

Допустимые отклонения напряжения в сети

Не всегда в нашей сети ровно 230 Вольт.

Зачастую устаревшее сетевое оборудование, ошибки в проектировании сетей, некачественное обслуживание, износ самих сетей, большой рост потребления электроэнергии приводят к значительному отклонению от существующих стандартов.

В таблице (ГОСТ 29322-2014), фрагмент которой представлен ниже, нормируется наибольший и наименьший вольтаж в системах переменного тока до 1000 В.

По ГОСТу 29322-2014 в 2020 году в сети должно быть:

  • 230 Вольт;
  • допустимые отклонения 207 — 253 В.

Сколько нужно для электроприборов

Оборудование, выпускаемое в России для внутренних потребителей, работает и при 220 В, и при 230 В, потому что производители закладывают необходимый запас от -15 % до +10 %. от номинала. Но в каждом конкретном случае допустимый диапазон характеристик питающей сети для прибора указывается в паспорте изделия или на его этикетке. Например, компьютеры могут работать при 140 — 240 В, а зарядное устройство телефона при 110 — 250 В. Данные маркировки часто наносятся на само изделие.

Наиболее чувствительны к качеству электроэнергии устройства, имеющие электродвигатели. Здесь пониженное напряжение может привести к сложностям в запуске и к сокращению срока службы оборудования, а повышенное приведёт к перегрузкам, также сокращающим период эксплуатации. Если взять обычную лампу накаливания и понизить напряжение питания на 10%, то интенсивность свечения заметно уменьшится, а если его увеличить — её срок службы сократится в 4 раза.

Допустимая максимальная норма в сети — 253 В. Эта величина может оказаться слишком высокой для электрооборудования, рассчитанного на 220 вольт. Разница в напряжении приведет к перегреву блоков питания, сетевых адаптеров, к преждевременному выходу приборов из строя.

Если вы заметили, что ваша техника стала перегреваться, выходить из строя, проверьте напряжение в сети. При обнаружении отклонения более чем на 10%, срочно обратитесь в вашу сетевую компанию. Там обязаны принять меры по ликвидации факторов, вызвавших нарушения.

Теперь вы знаете, какая все же норма напряжения в сети РФ по ГОСТ. Если возникли вопросы, задавайте комментарии под статьей. Надеемся, информация была для Вас полезной и интересной!

Источник

Почему напряжение именно 220 Вольт?

noimage.jpg

В нашей бытовой электросети используется напряжение 220 Вольт частотой 50 Герц переменного тока, именно от него питаются все домашние электроприборы. Почему именно эта цифра, а не 12 Вольт или 700 Вольт. Решение заключается в том, что именно это напряжение является самым рациональным.

Читайте также:  Как появился генератор переменного тока

Мощность, которая выделяется на нагрузке, вычисляется произведением тока на напряжение. Получается, что любую мощность можно получить различными произведениями тока на напряжение. Например, у нас имеется лампочка накаливания 100 Ватт. Чтобы она работала на полную мощность, можно использовать напряжение 1 В и ток 100 А, или 12 В и 8,3 А, или 700 В и 0,14 А. В итоге мы получим наши 100 Вт. Главное, чтобы у нагрузки было такое сопротивление, чтобы при задуманном напряжении, через неё проходил нужный ток.

В нашей бытовой электросети используется напряжение 220 Вольт частотой 50 Герц переменного тока, именно от него питаются все домашние электроприборы. Почему именно эта цифра, а не 12 Вольт или 700 Вольт. Решение заключается в том, что именно это напряжение является самым рациональным.

Мощность, которая выделяется на нагрузке, вычисляется произведением тока на напряжение. Получается, что любую мощность можно получить различными произведениями тока на напряжение. Например, у нас имеется лампочка накаливания 100 Ватт. Чтобы она работала на полную мощность, можно использовать напряжение 1 В и ток 100 А, или 12 В и 8,3 А, или 700 В и 0,14 А. В итоге мы получим наши 100 Вт. Главное, чтобы у нагрузки было такое сопротивление, чтобы при задуманном напряжении, через неё проходил нужный ток.

Мощность будет выделяться не только на нашей 100 Вт лампе, но и на проводах, которые к ней идут. Если мощность в лампе будет преобразовываться в свет и тепло, то мощность на проводах будет преобразовываться только в тепло, которое нам не нужно. Предположим, сопротивление проводов равно 1 Ом. Если мы нашу лампу запитаем от 10 В, то для получения 100 Вт мощности, через лампу пройдёт 100 Вт / 10 В= 10 А ток. Получается, что нагрузка будет должна сама быть 10 В / 10 А = 1 Ом, как и провода. Значит на проводах будет в пустую теряться половина питающего напряжения и мощности.

Если мощность в 100 Вт получать сочетанием 220 В и током 0,45 А, то на проводах с сопротивлением в 1 Ом будет падение напряжения 0,45 * 1 = 0,45 В. Таким падением напряжения можно пренебречь.

Конечно, при использование низкого напряжения можно уменьшить потери используя более толстые проводники. Как известно, чем толще сечение проводника, тем меньше его сопротивление. Но, такие проводники выйдут слишком дорогими.

Если же наоборот в бытовой электросети использовать очень большое напряжение. Казалось бы, чем выше напряжение, тем меньший ток требуется для передачи той же самой мощности, и проводники можно делать тонкими экономя на металле. Не так всё просто. Чем выше напряжение, тем больше у него пробой, и может пробить изоляцию, а это весьма опасно для здоровья человека. Поэтому высоковольтное напряжение применяют для передачи электроэнергии от электростанций, а к нам в дом идёт уже 220 В, которое понижают при помощи трансформаторов. Такой способ передачи электроэнергии экономит большое количество металла.

220 Вольт является компромиссом, золотой серединой (относительно безопасно, т.к. изоляцию не пробивает, позволяет использовать тонкие проводники). В США используется напряжение 110 В, а в Японии 100 В.

Источник