напряжение 127 вольт что это

Главархив — о том, как в столице начался перевод электросетей на 220 вольт

Активный рост численности населения столицы в 50-х годах прошлого века, а в связи с этим и увеличение числа потребителей электроэнергии сопровождались быстрым развитием электросетей, что привело к снижению качества снабжения электричеством. Чтобы как-то повлиять и исправить ситуацию, город начал принимать меры. Об этом свидетельствуют документы, хранящиеся в Главархиве Москвы.

Для решения проблемы в январе 1954 года Моссовет постановил постепенно повышать напряжение тока в электросетях с первоначальных 127 вольт до 220. В первую очередь это касалось зданий Мосгорисполкома, количество которых доходило до 150. Также во время капитального ремонта в 1954 году на новое напряжение электросетей перевели нескольких тысяч жилых домов. В дальнейшем райжилуправлениям поручили регулярно составлять списки домов, которым должны были установить электросети нового типа.

Кроме того, Моссовет намеревался решить проблему с нехваткой сведений об объеме электроэнергии, которую используют горожане. Трудность была связана с неудавшимся планом по установке счетчиков в 1953 году. Основная причина неудачи — недостаточное производство счетчиков на 127 вольт. Сейчас же руководство постановило сосредоточиться на производстве и установке 220-вольтовых приборов учета электричества. Многие новостройки в столице стали получать именно это напряжение.

Решая вопрос с электроэнергией, государство регулировало еще одну проблему — сокращение расхода цветных металлов и алюминия. Согласно закону Ома, чем выше напряжение и ниже сопротивление, тем выше сила тока. А это значит, что большее количество людей смогут его получить. Для поддержания увеличенной электроэнергии необходимо почти в два раза меньше дефицитных металлов, которые в то время требовались для авиации, радиоэлектроники и ракетостроения.

Источник

Почему в разных странах различается напряжение и частота в электрической сети

На территории Советского Союза до 1960-х годов переменное сетевое напряжение имело действующее значение 127 вольт.

В Соединенных Штатах в те же годы напряжение в розетке достигало 120 вольт. Позже действующие значения напряжений в сетях будут стандартизированы с изменениями, с целью снижения расходов меди на провода, ибо для передачи одной и той же электрической мощности нужно тем меньшее сечение проводов, чем меньше ток, а ток в проводе будет тем меньше, чем выше напряжение при передаче.

Однако данный переход произойдет не сразу. Экономически передача электроэнергии на повышенном напряжении, конечно, выгоднее, но вот переход на другое напряжение в масштабах страны — мероприятие отнюдь не из дешевых, не говоря уже об изменении стандартов частоты тока.

Исторически первые электрические сети в США обязаны своим напряжением в 110 вольт знаменитому изобретателю Томасу Альва Эдисону. Это его лампочки с угольными нитями накала были рассчитаны на питание постоянным напряжением в 100 вольт еще до победы Николы Тесла в «Войне токов», которая (победа) постепенно утверждалась в умах инженеров начиная с 1928 года.

Дело в том, что типовое напряжение электростанций постоянного тока Эдисона было как раз 110 вольт, ибо 10 вольт попросту пропадали в процессе передачи, так как добрая доля передаваемой мощности просто рассеивалась в проводах в форме тепла по закону Джоуля-Ленца.

При этом компания Эдисона даже не помышляла о том, чтобы отказаться от своего стандарта в 110 вольт.

С изобретением в 1883 году Николой Тесла (а в России — Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским, вслед за Тесла) асинхронного двигателя переменного тока, началась широкая электрификация Европейского континента, где лампы накаливания нить накала имели металлическую, и напряжение такой лампе требовалось удвоенное — 220 вольт, которое сначала стали получать путем параллельного соединением двух линий по 110 вольт, что экономически выходило все равно не выгодно.

Так 220 вольт переменного тока появились в Берлине сразу, как только город начали масштабно электрифицировать, и потери мощности при передаче снизились в итоге вчетверо. Дальше повышать напряжение не стали, так как это получилось бы не безопасно для человека.

В Соединенных Штатах Америки сегодня стандартной системой электроснабжения является TN-C-S. В системе TN-C-S трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токопроводящих частей с землей и наглухо заземленную нейтраль.

Для обеспечения связи на участке трансформаторная подстанция — ввод в здание применяется совмещённый нулевой рабочий (N) и защитный проводник (PE) принимающий обозначение PEN. Однофазное напряжение здесь теперь 120/240 вольт, оно обеспечивается понижающим трансформатором с заземленным центральным выводом.

Однако, что касается среднего значения, близкого к историческим 110 вольтам, то в США оно, пожалуй, осталось как дань Эдисону, слишком уж много ЛЭП на 110 вольт было понастроено во времена его славы. С другой стороны 110 вольт безопаснее для человека чем 220 вольт. Чем не плюс в пользу США?

По сравнению с США, в Европе и в России, с широким внедрением сетей переменного тока, стандарт 220 вольт появился сразу.

После войны в СССР трансформаторы по всей стране заменяли на новые, сразу устанавливали с выходным напряжением 220 вольт вместо былых 110-127 вольт. В СССР к выбору стандартного напряжения приложили руку немецкие ученые, которые принимали участие в электрификации страны.

Почему в электроэнергетике выбран стандарт частоты 50 герц

Почему по сей день в энергетической отрасли для передачи и распределения электроэнергии всюду выбраны и остаются принятыми частоты 50 и 60 Гц? Вы когда-нибудь задумывались об этом? А ведь это совсем не случайно. В странах Европы и СНГ принят стандарт 220-240 вольт 50 герц, в североамериканских странах и в США — 110-120 вольт 60 Гц, а в Бразилии 120, 127 и 220 вольт 60 Гц. Кстати, непосредственно в США в розетке порой может оказаться, скажем, 57 или 54 Гц. Откуда эти цифры?

Давайте обратимся к истории, чтобы разобраться в данной теме. Во второй половине 20 столетия ученые многих стран мира активно изучали электричество и искали ему практическое применение. Томас Эдисон изобрел свою первую лампочку, внедрив тем самым электрическое освещение. Возводились первые электростанции постоянного тока.

Начало электрификации в США.

Первые лампы были дуговыми, они светились электрическим разрядом, горящим на открытом воздухе, зажигаемым между двумя угольными электродами. Экспериментаторы того времени довольно быстро установили, что именно при 45 вольтах дуга становится более устойчивой, однако для безопасного зажигания, последовательно с лампой подключали резистивный балласт, на котором падало в процессе работы лампы около 20 вольт.

Так, долгое время применялось постоянное напряжение 65 вольт. Затем его повысили до 110 вольт, чтобы можно было последовательно включить в сеть сразу две дуговые лампы.

Эдисон был фанатичным сторонником систем постоянного тока, и генераторы постоянного тока Эдисона поначалу так и работали, подавая в потребительские сети 110 вольт постоянного напряжения.

Но технология постоянного тока Эдисона была очень-очень затратной, экономически не выгодной: нужно было прокладывать много толстых проводов, да и передача от электростанции до потребителя не превышала расстояния в несколько сотен метров, поскольку потери при передаче были огромны.

Позже была введена трехпроводная система постоянного тока на 220 вольт (две параллельные линии по 110 вольт), однако существенно положение относительно экономичности такой передачи не улучшилось.

Позже Никола Тесла разработал свои, совершенно новаторские генераторы переменного тока, и внедрил экономически более эффективную систему передачи электроэнергии при высоком напряжении в несколько тысяч вольт, и электроэнергию можно стало передавать на тысячи метров, потери при передаче снизились в десятки раз. Постоянный ток Эдисона не выдержал конкуренции с переменным током Тесла.

Трансформаторы на железе понижали высокое напряжение до 127 вольт на каждой из трех фаз, подавая его потребителю в виде переменного тока. При работе генераторов переменного тока, приводимых в движение паром или падающей водой, роторы их вращались с частотой от 3000 оборотов в минуту и даже больше. Это позволяло лампам не мерцать, асинхронным двигателям нормально работать, выдерживая номинальные обороты, а трансформаторам — преобразовывать электричество, повышать и понижать напряжение.

Между тем, в СССР напряжение сетей до 60-х годов оставалось на уровне 127 вольт, затем с ростом производственных мощностей его подняли до привычных нам теперь 220 вольт.

Доливо-Добровольский, так же как и Тесла, исследовавший возможности переменного тока, предложил использовать для передачи электроэнергии именно синусоидальный ток, а частоту предложил установить в пределах от 30 до 40 герц. Позже сошлись на 50 герцах в СССР и на 60 герцах — в США. Эти частоты были оптимальными для оборудования переменного тока, во всю работавшего на многих заводах.

Частота вращения двухполюсного генератора переменного тока составляет 3000 либо максимум 3600 оборотов в минуту, и дает как раз частоты 50 и 60 Гц при генерации. Для нормальной работы генератора переменного тока, частота должна быть не менее 50-60 Гц. Промышленные трансформаторы без проблем преобразуют переменный ток данной частоты.

РОЗЕТКИ И ШТЕПСЕЛИ

В мире существует не менее 13 различных штепсельных вилок и розеток.

Тип А

для Северной и Центральной Америки и Японии

Тип B

для Северной и Центральной Америки и Японии

Тип C

используется во всех европейских странах, за исключением Великобритании, Ирландии, Кипра и Мальты

Тип D

используется в Индии, Непале, Намибии и на Шри-Ланке

Тип E

используется в основном во Франции, Бельгии, Польше, Словакии, Чехии, Тунисе и Марокко

Тип F

используется в Германии, Австрии, Нидерландах, Швеции, Норвегии, Финляндии, Португалии, Испании и странах Восточной Европы.

Тип G

используется в Великобритании, Ирландии, Малайзии, Сингапуре, Гонконге, на Кипре и Мальте.

Тип H

используется в Израиле

Этот разъем обозначается символами SI 32. Штепсельная вилка типа С легко совместима с розеткой типа H.

Тип I

используется в Австралии, Китае, Новой Зеландии, Папуа-Новой Гвинее и Аргентине.

Тип J

используется только в Швейцарии и Лихтенштейне.

Тип K

используется только в Дании и Гренландии.

Тип L

используется только в Италии и очень редко в странах Северной Африки.

Тип M

используется в Южной Африке, Свазиленде и Лесото.

Тип М очень похож на тип D. Большинство розеток типа М совместимы со штепсельными вилками типа D.

АДАПТЕРЫ, КОНВЕРТОРЫ, ТРАНСФОРМАТОРЫ

Для того, чтобы вилку от вашего устройства можно было бы вставить в розетку в той или иной стране мира, часто бывает необходим переходник или адаптер. В продаже бывают универсальные переходники. Кроме того, в хороших отелях переходник обычно можно попросить в отеле на ресепшене.

Адаптеры не влияют на напряжение и потоки электричества. Они лишь помогают совместить штепсельную вилку одного типа с розеткой другого. Универсальные адаптеры чаше всего продаются в магазинах беспошлинной торговли. Так же в гостиницах часто можно попросить адаптер во временное использование у горничных.

Конвертеры способны обеспечить непродолжительное преобразование местных параметров электросети. Например, они удобны в дороге, где позволяют использовать фен, утюг, электробритву, чайник или небольшой вентилятор ровно столько, сколько нужно.

При этом они невелики по размерам, и в силу слабой аппаратной базы их не рекомендуется использовать дольше полутора-двух часов подряд, поскольку перегрев конвертера может привести к поломке использующего его электроприбора.

НАПРЯЖЕНИЕ И ЧАСТОТА

Источник

Евгений Степанищев

Читал сегодня за завтраком форумы и наткнулся на упоминание того, что в России (СССР) когда-то было напряжение 127 вольт. Причём, относительно недавно было-то ещё, на памяти наших родителей:

В нашей коммуналке в Питере на Невском на 220 В перешли в 1969 году.

Если не изменяет память, перход со 127 на 220 состоялся в 1963-64 г. (г. Ленинград, ул. Моховая)

У меня в квартире в Москве со 127 на 220 вольт переводили примерно 1975-76 год.

Москва, дом 1915 года, Подсосенский переулок — переключен в 1988 на 220. Недалеко, в Милютинском переулке, лет 7 назад снимал подключенные(!) счётчики на 110 вольт, Сименс и АЕГ. И под потолком лампу с ЦЕЛОЙ угольной спиралью.

Там же на форуме можно узнать почему вообще когда-то использовали сниженное напряжение, причина понятна:

Конечно, при проектировании хотелось напряжение сделать побольше. Но были в этом деле естественные ограничения. Отсутствие хорошей изоляции для проводов и вопросы безопасности. Широкое применение дуговых ламп, которым высокое напряжение ни к чему. Отсутствие сплавов с высоким удельным сопротивлением (типа нихрома) для нагревательных приборов и т. д.

Интересно другое — чем выгодно более высокое напряжение. Почему России вообще понадобилось переходить на 220? В «Аргументах и Фактах» есть коротенькая статья «Какое напряжение выгоднее» вот она целиком:

ЗА ОТВЕТОМ мы обратились в Московский энергетический институт (МЭИ). «На самом деле в США не 110 вольт, а 127, — поправил читателя зам. руководителя кафедры электроэнергетических систем Илья Карташов. — Люди старших поколений помнят, что до середины 60-х годов в Советском Союзе в электросетях было такое же напряжение.

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»

Ещё в сказке Успенского «Гарантийные человечки» про это упоминается. Как война между старыми консервативными человечками обслуживающими 127 вольтовую технику, и новыми прогрессивными 220 вольтовыми.

Orcinus Orca (orcinus.ru) 2011

В Союзе считали на несколько лет вперед, по этому можно было легко обосновать переход и экономию от перехода. Но есть еще один момент. У нас всего два больших города было, а в США электрифицировано было уже очень многое. Для Союза переход встал в деньги на порядок меньшие. А со временем сети разрастались и сейчас переход экономически не выгоден. Это моё мнение и оно совершенно не является истиной в последней инстанции. То же самое и с переходом США на метрическую систему измерения. Им нужно сломать мышление людей сформировавшееся несколькими поколениями. А у нас мерить-то нечего было да и отмеряли все на глаз.

Евгений Степанищев (bolknote.ru) 2011

Комментарий для orcinus.ru:

Говорят, в Америке двойная система — есть сети 220 и 127 вольт в каждом доме. Может и врут.

Максим Зотов (maxim-zotov.livejournal.com) 2011

Комментарий для orcinus.ru:

Это особенности взгляда в прошлое. Учитывая сегодняшние масштабы, прошлые величины кажутся незначительными, так и будущим поколениям будет казаться: «И чего было не сменить напряжение в сети 21 века, там же тех сетей — тьфу!».

«Да чего там перекрестить 5 миллионов Киевской Руси, это ж всего-то пол-Москвы!»
Древнерусским чиновникам не слабо было веру поменять, а американским — всего-то систему измерения 🙂

Максим Зотов (maxim-zotov.livejournal.com) 2011

Комментарий для Евгения Степанищева:

США: Основное напряжение сети, в соответствии со стандартом, составляет 120 В (от 114 до 126 В). К большинству домов подводятся две цепи в противофазе, что позволяет получить 240 В, от которых запитываются более мощные потребители, такие как стирально-сушильные машины, кондиционеры, электроплиты, и так далее.

Максим Зотов (maxim-zotov.livejournal.com) 2011

Комментарий для maxim-zotov.livejournal.com:

Про 240 вольт ошибка или опечатка, не знаю, как там эти фазы складываются, но в английской википедии написано правильно, 208 вольт. «Large residential buildings frequently have 120/208V 3-phase power, with large appliances being connected between two of the phases, giving a voltage of 208 volts».

1) Лет дцать назад видел у бабули древнюю радиолу с переключателем 220/127 (или 110? не помню, помню только факт переключателя).
2) Лет пять назад довелось хранить пельмени в живучем холодильнике времён царя Гороха, воткнутом в сеть через повышающий трансформатор. Тоже какой-то бабке принадлежал.

Я к тому, что даже сегодня в быту относительно легко обнаруживается низковольное наследие.
Ещё его можно почувствовать по несколько избыточному акцентированию напряжения «220 В» — пишут везде и помногу. Хотя, казалось бы, глобальный стандарт, других розеток просто нет (радиоточки разве).

Евгений Степанищев (bolknote.ru) 2011

Комментарий для boltai-shaltai:

Ну, может это и не низковольтное наследие. Всего несколько лет назад было куча десктопов на блоке питания который был переключатель 220/110, универсальные, как сейчас, редкостью были. Наверное, дороже выходило их изготавливать.

Не, реалии были другими. В те времена у нас ещё умели делать и делали холодильники, а на импорте из всех сил экономили. Холодильник был однозначно совковый; других не было в принципе, как и прочей бытовой техники.

Евгений Степанищев (bolknote.ru) 2011

Комментарий для boltai-shaltai:

Понятно. Да, мне мастер по ремонту холодильников рассказывал, ремонтируя мой холодильник, что в СССР на меди не экономили, делали толстые трубы, морозило плохо, но работало долго, сейчас трубы тонкие, из-за коррозии начинают рано течь. А в холодильнике, кстати, кое-где трубы скотчем крепятся (это «Самсунг» был).

Да-да 😉 собственноручно перетаскал не один такой холодильник на выброс.

ВСЕ они были рабочие! выбрасывались по другим причинам.
ВСЕ были очень тяжёлые! металла там действительно дофига.

Насчёт «морозили плохо» претензий не припомню. То ли нормой считалось, то ли не так плохо морозили.

Евгений Степанищев (bolknote.ru) 2011

Комментарий для boltai-shaltai:

Нормой считалось. Температура в морозилке была выше, чем сейчас и размораживать приходилось часто.

У меня на огороде до начала 2000-х жила целая куча дедушкиной техники, рассчитанной на номиналы 110 и 127 вольт: стиралка, радио (здоровое такое, размером со шкафчик), пылесос, насос, циркулярная пила. Приходилось подключать к современной сети через понижающие трансформаторы.

Ещё ч/б телек был, который вообще мог быть запитан от любое из напряжений в 110, 127, 200, 220 и 240 вольт. Для этого у него сзади было 5 клеммников (чтобы вручную шнур питания перевтыкать) и 3 комплекта предохранителей.

В америке в простых розетках везде 110. Про 208в — имеется ввиду межфазное напряжение при трехфазном питании, это как у нас иногда бывают для мощных потребителей такие черные круглые розетки, вот в них 3 фазы и 380(между фазами) и 220 между любой фазой и нулем.
Соответственно у американцев 110 и 208 для трехфазного.

Есть мнение, что в 60-х годах уровень электрооснащенности бытовых потребителей в США был на порядок больше, чем в СССР. У большинства американцев были телевизор, пылесос, кондиционеры повсеместно, а в Союзе лампы накаливания в большинстве своем по квартирам. Так что переход на 220В в Штатах посчитали слишком дорогостоящим.

Мнение моё и необязательно правильное 🙂

Вставлю свои 5 копеек.

Есть такое предание (шутка): 220В — это произведение среднего роста человека (1,7м) на напряженность поля земли вблизи ее поверхности (-1,3 В/м).

Кстати, розетки на 127В в домах с сетью 220В в 80-х годах 20 века в еще встречались в бытовых помещениях с повышенным уровнем влажности (типа ванных комнат, где были розетки для электробритв на 127В, у которых, в свою очередь, были переключатели 127/220В).

Для справки: 220 — это значение напряжения между одной из фаз и нулем в трехфазной сети 380В (380 и 20 различаются примерно на величину квадратного корня из 3, на столько же различаются 127В и 220В).

Странно, что тут еще никто не начал обсуждать, почему в США частота тока 60Гц, а в Европе — 50Гц 🙂

И да, это я много месяцев назад рассказывал в комментариях на этом блоге про летнее и зимнее время.

Евгений Степанищев (bolknote.ru) 2011

Комментарий для Дмитрий:

Для справки: 220 — это значение напряжения между одной из фаз и нулем в трехфазной сети 380В (380 и 20 различаются примерно на величину квадратного корня из 3, на столько же различаются 127В и 220В).

Ага, нас этому в техникуме учили.

Странно, что тут еще никто не начал обсуждать, почему в США частота тока 60Гц, а в Европе — 50Гц 🙂

Если я это и знал когда-то, то позабыл. Почему? Видимо как-то связано с устройством генератора переменного тока.

И да, это я много месяцев назад рассказывал в комментариях на этом блоге про летнее и зимнее время.

Вы бы подписывались через какой-нибудь OpenID, а то Дмитриев много 🙂

Комментарий для Евгения Степанищева:

Про 50 и 60 герц — это опять целую лекцию читать надо 🙂

Ну вкратце про 220/100 В и про 50/60 Гц история такая.

Томас Эдисон запустил в массовое производство лампу накаливания с угольной нитью. Оптимальное напряжение для неё было 100В, на этом напряжении она начинала устойчиво гореть. Для более высокого напряжения нить пришлось бы сделать или длинее или тоньше, т. е. значительно уменьшить долговечность.

Рабочее напряжение первой электростанции Эдиссона (у него был контракт на электрификацию района Нью-Йорка) было 110В (10% закладывалось на потери в проводниках).

Через несколько лет электрификация пришла в Европу. К тому времени появились лампы накаливания с металлической нитью. Они могли работать и при вдвое большем напряжении. Кстати, практика удвоения напряжения родилась еще из схемы организации трехпроводной сети постоянного тока, в которой между проводами номер 1 и 3 напряжение было в 2 раза выше, чем между проводами номер 1 и 2, 2 и 3 (использовалась такая схема еще до революции, ГОЭЛРО и распространения трехфазного переменного тока).

Так вот, дочка Эдиссоновской компании в Германии при электрификации Берлина решила использовать стандарт 220В. Увеличение напряжение вдвое снизило потери в проводниках вчетверо. Поднимать выше было слишком опасно для людей.

Так сеть 220В появилась в Европе.

50/60Гц выбрано довольно случайно. При 40Гц нестабильно работали дуговые свечи, более 60 Гц — плохо работали асинхронные двигатели. В конце XIX века генераторы были разномастными — от 16Гц до 133Гц. Но в Европе производитель оборудования Siemens выбрал за стандарт 50 Гц (3000 оборотов ротора генератора в минуту или кратная им величина при использовании нескольких полюсов), а в США Вестингауз (конкурент Эдисона) выбрал 60Гц — на больше частоте лучше работали дуговые лампы и меньше мерцали лампы накаливания.

Кстати, половина Японии живет с 50Гц (там энергосистему строили европейские компании), а половина — с 60Гц (на американском оборудовании).

Источник