Proč je v USA 110 voltů a tady 220? | Pikabu
Mnoho lidí pravděpodobně neví, že před 60. lety bylo v SSSR 127 voltů. Ale v USA to není 110 voltů, ale 120. Napětí v energetických sítích bylo zvýšeno, aby se snížily náklady na dráty, přesněji řečeno, materiály na dráty. Koneckonců, proudová síla klesá se zvyšujícím se napětím a udržováním stejného výkonu, což znamená, že lze také snížit plochu průřezu drátu. Ekonomicky a technicky je 220 voltů mnohem vyšší, ale úplný přechod na 220 je velmi drahý, posuďte závěry sami.
Ne všechno je však tak jednoduché:
Abychom dostali odpověď na tuto otázku, musíme se obrátit do historie.
Thomas Edison je spojen s masovou výrobou žárovek s uhlíkovými vlákny. Optimální napětí pro něj bylo 100 voltů. V té době existoval dokonce takový výraz – “Válka proudů”. Tím se dá vysvětlit i skutečnost, že provozní napětí první elektrárny T. Edisona bylo přesně 110 voltů. Ostatně dalších 10 procent vyčlenili na ztráty ve vodičích. Ačkoli existuje také tato verze: Edisonova společnost aktivně propagovala 110voltové zařízení. Tehdy ještě nikdo netušil, že budoucnost je ve střídavém proudu, a tak byl standard stanoven na 110.
S příchodem elektrifikace v Evropě a zavedením žárovek s kovovým vláknem byla potřeba zdvojnásobit napětí. Norma 220 voltů byla zavedena v Německu, když nastal čas na elektrifikaci Berlína. Toto rozhodnutí bylo oprávněné. Zdvojnásobení napětí snížilo ztráty vodiče čtyřikrát. Ale nemělo smysl dále zvyšovat napětí. Už to bylo pro lidi nebezpečné.
Ve Spojených státech je typickým napájecím systémem pro elektrické instalace budov systém TN-CS. Snižovací transformátor poskytuje jednofázové napájení 120/240 V ze sekundárního vinutí s uzemněnou středovou svorkou. V případech, kdy snižující transformátor dodává energii do obytných i komerčních budov, jsou obytné budovy napájeny z dvoufázového a nulového pracovního vodiče připojeného k uzemněnému neutrálu sekundárního vinutí transformátoru, zapojeného do hvězdy s napětím 120/208 V. Frekvence 60Hz.
V Rusku, stejně jako v Evropě, byl přijat standard 220 voltů. A to lze vysvětlit následovně. Faktem je, že výstavba energetického systému v Rusku byla provedena za účasti německých vědců. A oni samozřejmě dělali všechno stejně jako v Německu. A v budoucnu jsme začali jednoduše dodržovat tyto standardy 220 V a 50 Hz.
Tak se stalo, že síťové napětí v celém postsovětském prostoru a nyní v suverénních státech je 220 voltů při frekvenci 50 Hz. Ve většině evropských zemí je síťové napětí 230 V při 50 Hz. Vyšší napětí v síti nejen snižuje ztráty při přenosu výkonu, ale také umožňuje použití elektrických spotřebičů s větším výkonem.
Je také nutné upřesnit, že v SSSR před válkou měly sítě také 110-127 voltů. K přechodu na 220 V došlo náhodně. Transformátory v rozvodnách, které sloužily svému účelu, byly nahrazeny novými. A nyní je v sítích pouze 220 V.
Zde je to, co o tom píšou na fórech:
V našem společném bytě v Petrohradě na Něvském jsme v roce 220 přešli na 1969 V.
Pokud mě paměť neklame, přechod ze 127 na 220 se uskutečnil v letech 1963-64 (Leningrad, Mokhovaya Street)
V mém bytě v Moskvě přešli ze 127 na 220 voltů kolem roku 1975-76.
Moskva, dům z roku 1915, pruh Podsosensky — přešel na 1988 v roce 220. Nedaleko, v pruhu Miljutinsky, jsem asi před 7 lety odstranil připojené (!) měřiče na 110 voltů, Siemens a AEG. A pod stropem lampa s CELOU uhlíkovou spirálou.
Zde je několik dalších argumentů, které lze dodat:
1. K převodu zařízení určeného pro 110 voltů na zásuvku 220 stačí jednoduchý transformátor (asi 100 rublů)
2. Některé moderní domácí spotřebiče spotřebovávají velmi málo elektřiny, takže se hodně spotřebovává v klesajících transformátorech (zahřívají se).
3. V amerických domácnostech jsou pro výkonné domácí spotřebiče (pračky atd.) výkonné zásuvky (myslím s 220) – univerzálnější spotřeba.
4. Ve výkonných třífázových sítích (220 kV – 1150 kV) se proud přenáší na velké vzdálenosti a v krátkých není spotřeba kovů tak výrazná.
5. Frekvence v jejich síti je 60 Hz Proto jsou transformátory a elektromotory lehčí, ale také dochází k větším ztrátám v elektrických sítích.
6. 220 je výhodnější pro sítě se střídavým proudem, chtěli přejít v 60. letech, spočítali ztráty a rozhodli se nepřepínat
Austrálie 240V 50Hz I
Rakousko 230V 50Hz C/F
Ázerbájdžán 220V 50Hz C/F
(Portugalsko) 230V 50Hz B/C/F
Albánie 230V 50Hz C/F
Alžírsko 230V 50Hz C/F
Americká Samoa 120V 60Hz A/B/F/I
Anguilla 110V 60Hz A
Angola 220V 50Hz C
Andorra 230V 50Hz C/F
Antigua a Barbuda 230V 60Hz A/B
Argentina 220V 50Hz C/I*
Arménie 230V 50Hz C/F
Aruba 120V 60Hz A/B/F
Afghánistán 220V 50Hz C/F
Bahamy 120V 60Hz A/B
(Španělsko) 230V 50Hz C/F
Bangladéš 220V 50Hz C/D/G/K
Barbados 115V 50Hz A/B
Bahrajn 230V 50Hz G
Belize 110V/220V 60Hz B/G
Bělorusko 230V 50Hz C/F
Belgie 230V 50Hz E
Benin 220V 50Hz E
Bermudy 120V 60Hz A/B
Bulharsko 230V 50Hz C/F
Bolívie 230V 50Hz A/C
Bosna a Hercegovina 230V 50Hz C/F
Botswana 230V 50Hz D/G
Brazílie 127V/220V*60Hz A/B/C/I
Brunej 240V 50Hz G
Burkina Faso 220V 50Hz C/E
Burundi 220V 50Hz C/E
Butan 230V 50Hz D/F/G
Guernsey, Jersey, Muž
(Velká Británie) 230V 50Hz C/G
Maďarsko 230V 50Hz C/F
Venezuela 120V 60Hz A/B
Panenské ostrovy 110V 60Hz A/B
Východní Timor 220V 50Hz C/E/F/I
Vietnam 220V 50Hz A/C/G
Gabon 220V 50Hz C
Guyana 240V 60Hz A/B/D/G
Haiti 110V 60Hz A/B
Gambie 230V 50Hz G
(Palestinská samospráva) 230V 50Hz H
Ghana 230V 50Hz D/G
Guadeloupe 230V 50Hz C/D/E
Guatemala 120V 60Hz A/B/G/I
Guinea 220V 50Hz C/F/K
Guinea Bissau 220 V 50 Hz C
Německo 230V 50Hz C/F
Gibraltar 230V 50Hz C/G
Honduras 110V 60Hz A/B
Hong Kong 220V 50Hz G
Grenada 230V 50Hz G
Grónsko 230V 50Hz C/K
Řecko 230V 50Hz C/F
Gruzie 220V 50Hz C/F
Guam 110V 60Hz A/B
Dánsko 230V 50Hz C/F/K
Džibutsko 220V 50Hz C/E
Dominica 230V 50Hz D/G
Dominikánská republika 110V 60Hz A/B
Egypt 220V 50Hz C/F
Zambie 230V 50Hz C/D/G
Západní Samoa 230V 50Hz I
Zimbabwe 240V 50Hz D/G
Izrael 230V 50Hz H/C
Indie 230V 50Hz C/D/M
Indonésie 230V 50Hz C/F
Jordan 230V 50Hz C/D/F/G/J
Irák 230V 50Hz C/D/G
Írán 230V 50Hz C/F
Irsko 230V 50Hz G
Island 230V 50Hz C/F
Španělsko 230V 50Hz C/F
Itálie 230V 50Hz C/F/L
Jemen 230V 50Hz A/D/G
Kapverdy 230V 50Hz C/F
Kazachstán 220V 50Hz C/F
Kajmanské ostrovy 120V 60Hz A/B
Kambodža 230V 50Hz A/C/G
Kamerun 220V 50Hz C/E
Kanada 120V 60Hz A/B
(Španělsko) 230V 50Hz C/E/L
Katar 240V 50Hz D/G
Keňa 240V 50Hz G
Kypr 230V 50Hz G/F**
Kyrgyzstán 220V 50Hz C/F
Kiribati 240V 50Hz I
Čína 220V 50Hz A/I/G
Columbia 110V 60Hz A/B
Komory 220V 50Hz C/E
Republika Kongo 230V 50Hz C/E
Kongo (Zaire) 220V 50Hz C/D
Korea (KLDR) 110V/220V 60Hz A/C
Korejská republika 110V/220V 60Hz A/B/C/F
Kostarika 120V 60Hz A/B
Pobřeží slonoviny 220V 50Hz C/E
Kuba 110V/220V 60Hz A/B/C/L
Kuvajt 240V 50Hz C/G
Cookovy ostrovy 240V 50Hz I
Laos 230V 50Hz A/B/C/E/F
Lotyšsko 230V 50Hz C/F
Lesotho 220V 50Hz M
Libérie 120V 60Hz A/B
Libanon 230V 50Hz C/D/G
Libye 127V/230V 50Hz D/F
Litva 230V 50Hz C/F
Lichtenštejnsko 230V 50Hz J
Lucembursko 230V 50Hz C/F
Mauricius 230V 50Hz C/G
Mauritánie 220V 50Hz C
Madagaskar 127V/220V 50Hz C/D/E/J/K
(Portugalsko) 230V 50Hz C/F
Macao (Aomen) 220V 50Hz D/G
Makedonie 230V 50Hz C/F
Malawi 230V 50Hz G
Malajsie 240V 50Hz G
Mali 220V 50Hz C/E
Maledivy 230V 50Hz D/G/J/K/L
Malta 230V 50Hz G
Martinik 220V 50Hz C/D/E
Mexiko 127V 60Hz A
Mikronésie 120V 60Hz A/B
Mosambik 220V 50Hz C/F/M
Moldavsko 230V 50Hz C/F
Monako 230V 50Hz C/D/E/F
Mongolsko 230V 50Hz C/E
Montserrat 230V 60Hz A/B
Maroko 220V 50Hz C/E
Myanmar 230V 50Hz C/D/F/G
Namibie 220V 50Hz D/M
Nauru 240V 50Hz I
Nepál 230V 50Hz C/D/M
Niger 220V 50Hz A/B/C/D/E/F
Nigérie 230V 50Hz D/G
Nizozemské Antily 127V/220V 50Hz A/B/F
Nizozemsko 230V 50Hz C/F
Nikaragua 120V 60Hz A
Nový Zéland 240V 50Hz I
Nová Kaledonie 220V 50Hz F
Norsko 230V 50Hz C/F
UAE 240V 50Hz G
Omán 240V 50Hz C/G
Pákistán 230V 50Hz C/D
Palau 120V 60Hz A/B
Panama 110V 60Hz A/B
Papua Nová Guinea 240V 50Hz I
Paraguay 220V 50Hz C
Peru 220V 60Hz A/B/C
Polsko 230V 50Hz C/E
Portugalsko 230V 50Hz C/F
Portoriko 120V 60Hz A/B
Reunion 230V 50Hz E
Rusko 230V 50Hz C/F
Rwanda 230V 50Hz C/J
Rumunsko 230V 50Hz C/F
Salvador 115V 60Hz A/B/C/D/E/F/G/I/J/L
San Marino 230V 50Hz F/L
Saudská Arábie 110V/220V*** 60Hz A/B/C/G
Svazijsko 230V 50Hz M
Seychely 240V 50Hz G
Senegal 230V 50Hz C/D/E/K
Svatý Vincenc a Grenadiny 230V 50Hz A/C/E/G/I/K
Svatý Kryštof a Nevis 230V 60Hz D/G
Svatá Lucie 230V 50Hz G
Srbsko 230V 50Hz C/F
Singapur 230V 50Hz G
Sýrie 220V 50Hz C/E/L
Slovensko 230V 50Hz E
Slovinsko 230V 50Hz C/F
Somálsko 220V 50Hz C
Súdán 230V 50Hz C/D
Surinam 127V 60Hz C/F
USA 120V 60Hz A/B
Sierra Leone 230V 50Hz D/G
Tádžikistán 220V 50Hz C/F
Thajsko 220V 50Hz A/B/C
(Francouzská Polynésie) 110V/220V 60Hz A/B/E
Taiwan 110V 60Hz A/B
Tanzanie 230V 50Hz D/G
Tonga 240V 50Hz I
Trinidad a Tobago 115V 60Hz A/B
Tunisko 230V 50Hz C/E
Turkmenistán 220V 50Hz C/F
Turecko 230V 50Hz C/F
Uganda 240V 50Hz G
Uzbekistán 220V 50Hz C/F
Ukrajina 230V 50Hz C/F
Uruguay 220V 50Hz C/F/I/L
Faerské ostrovy 230V 50Hz C/K
Fidži 240V 50Hz I
Filipíny 220V 60Hz A/B/C
Finsko 230V 50Hz C/F
Falklandské ostrovy 240V 50Hz G
Francie 230V 50Hz E
Francouzská Guyana 220V 50Hz C/D/E
Chorvatsko 230V 50Hz C/F
Středoafrická republika 220V 50Hz C/E
Čad 220V 50Hz D/E/F
Černá Hora 230V 50Hz C/F
Česká republika 230 V 50 Hz E
Chile 220V 50Hz C/L
Švýcarsko 230V 50Hz J
Švédsko 230V 50Hz C/F
Srí Lanka 230V 50Hz D/G/M
Ekvádor 110V 60Hz A/B
Rovníková Guinea 220V 50Hz C/E
Eritrea 230V 50Hz C/L
Estonsko 230V 50Hz C/F
Etiopie 220V 50Hz C/F
Jižní Afrika 230V 50Hz D/M***
Jamajka 110V 50Hz A/B
Japonsko 100V 50Hz/60Hz ** A/B
V tomto věku globalizace celý svět usiluje o jednotné standardy a Spojené státy ani neuvažují o opuštění vlastního standardu napětí v domácích zásuvkách 110 voltů (ve skutečnosti 120 voltů).
Jaký je důvod takového konzervatismu?
Nejprve trocha historie. Přestože byl elektrický generátor vynalezen již v roce 1831, po dlouhou dobu nebyl pro běžné lidi absolutně žádný zájem – neexistovaly žádné domácí elektrické spotřebiče. V roce 1879 získal vynálezce Thomas Edison patent na klasickou žárovku s fantastickou životností 40 hodin!
Jako spirála byly použity karbonizované bambusové nitě, pro které bylo optimální pro žhavení 90-100 voltů. Přidáním dalších 10 voltů pro ztráty drátu si Edison nechal patentovat systém pro zásobování obytných domů stejnosměrným proudem 110 voltů. To se stalo standardem pro dodávky energie ve Spojených státech.
Na dálku nelze přenášet stejnosměrné napětí – v drátech jsou příliš velké ztráty, proto byly v každé městské části vybudovány stejnosměrné parní elektrárny. Edisonova rezidenční elektrifikace vzkvétala, dokud si Nikola Tesla nenechal patentovat třífázový generátor střídavého proudu a třífázový transformátor. To umožnilo přenášet elektřinu na obrovské vzdálenosti s minimálními ztrátami.
Teslovy patenty koupil průmyslník George Westinghouse, který začal elektrifikovat americké domácnosti 110voltovým střídavým proudem.
Začalo to, čemu se nyní říká „válka standardů“, ve které, jak víme, jsou všechny prostředky dobré. Edison se ukázal být sofistikovanější ve svých metodách boje se svým konkurentem. Nařídil, aby se ve městech konaly demonstrační „show“. Chytili toulavého psa a připojili ho na konstantní napětí. Pes se třásl, ale zůstal naživu. Poté jej napojili na střídavý proud, kde pes okamžitě zemřel s nechutným zápachem spálené srsti. Ti, kteří chtěli tuto krutost sledovat, neměli konce. Tajemství triku bylo jednoduché: na psa bylo aplikováno střídavé napětí asi 1000 voltů.
Edison přesvědčil vládu USA, aby použila elektrické křeslo k popravám zločinců. Jakmile byl zákon přijat, stal se prvním dodavatelem do věznic.
Edisonova elektrická vězeňská křesla byla vybavena. AC generátory Westinghouse. Edisonova společnost okamžitě spouští reklamní kampaň pod heslem “Nepouštějte vraha do svého domova.” I když Westinghouse zakázal Edisonovi prodávat jeho generátory, pokračoval v nákupu přes prostředníky.
Přes veškerou Edisonovu snahu zvítězilo napájení střídavým proudem – technické výhody byly příliš velké.
Pokud jde o napětí 110 voltů, bylo to dobré, dokud nebyly silné domácí elektrospotřebiče. Pro snížení ztrát v elektrické síti přišli s originálním řešením – elektrické rozvody v domech udělali třívodičové: jeden společný vodič a dva fázové vodiče. V poměru ke společnému vodiči na každé fázi je 110 voltů a mezi fázovými vodiči 220-240 voltů (síťové napětí).
Výkonné elektrospotřebiče (klimatizace, elektrické trouby, pračky) jsou připojeny na síťové napětí.
Ve srovnání s evropským standardem 220 voltů má americká elektrická síť jednu výhodu: pokud se omylem dotknete drátu elektrické zásuvky, pravděpodobnost smrtelného výsledku je mnohem nižší, protože osoba je vystavena napětí 110-120 voltů vzhledem k „země“.
Od roku 1962 jsou všechny nové elektrické sítě ve Spojených státech připojeny pouze na 120 voltů (s přihlédnutím k toleranci to vychází ze 114 na 126 voltů). Ale lidé ze zvyku také říkají „110 voltová zásuvka“. Mimochodem, naše zásuvky mají nyní také 220 voltů místo 230 voltů podle GOST 29322-2014, ale ze zvyku říkáme „220“.
Existuje mylná představa, že to USA dělají, aby ochránily svůj trh před zahraničními producenty. Rozdíl napětí v zásuvce už dávno přestal být pro výrobce problémem. Všechna zařízení jsou vyráběna na montážní lince pro konkrétní zemi dodání. V prodeji jsou také napájecí adaptéry pro jakékoli napětí a napájení a pulzní zdroje pro moderní zařízení jsou určeny pro napájení od 100 do 240 voltů.
Starší generace si pamatují, že až do poloviny 60. let měl Sovětský svaz ve svých elektrických sítích stejné napětí. K přechodu na 220 V došlo náhodně. Transformátory v rozvodnách, které sloužily svému účelu, byly nahrazeny novými. A nyní je v sítích pouze 220 V.
A zvýšili ji, „aby se snížila spotřeba materiálů na dráty. Koneckonců, proudová síla klesá, když se napětí zvyšuje a výkon zůstává stejný, což znamená, že průřezová plocha drátu může být také zmenšena. Technické a ekonomické vlastnosti sítí s napětím 220 voltů jsou mnohem vyšší, ale postup přechodu na ně je velmi složitý a drahý. SSSR se to rozhodl udělat, ale USA to zjevně neudělaly.”