Сколько герц в розетке: Цікаві факти. Чому використовується стандарт частоти струму 50 Герц. Стаття vse-e.com / Новини

Цікаві факти. Чому використовується стандарт частоти струму 50 Герц. Стаття vse-e.com / Новини

У галузі електроенегетики, щоб передати і розподілити електричний струм, використовуються однакові стандарти частоти, які становлять 50 чи 60 Гц. Це справді аж ніяк не випадково. Так, наприклад, у нашій країні, СНД та країнах Європи використовуються єдині правила: струм у 220-240 Вольт частотою 50 Гц. На американському континенті прийнято стандарт 110-120 Вольт частотою 60 Гц. Звідки беруться ці величини. Давайте розберемося.

Історія

Для початку згадаємо, як все було. Ще в другій половині ХХ століття багато вчених із різних країн активно вивчали принцип роботи електрики, отримували практичний досвід, яким чином його можна буде використовувати у побуті та виробничій діяльності людини. Так, усім відомий вчений-винахідник Томас Едісон зробив першу електричну лампочку і відкрив нове століття — століття електрифікації. Це призвело до будівництва електростанцій (зокрема спочатку в США), де використовувався постійний струм.
Зазначимо, що перші лампочки світилися електричним розрядом, що горів у повітрі. Запалювання відбувалося між двома вугільними електродами, саме тому лампи називалися дуговими. Початок було покладено і саме завдяки цим крокам, вчені-експериментатори зрозуміли, що якщо використовувати струм 45 вольт, то дуга стає стійкішою, але при цьому не такою безпечною. Щоб отримати безпечний варіант, використовувався резистивний баласт, на якому в процесі експлуатації лампочки падало приблизно 20 Вольт.
Досить тривалий час у побуті застосовувалася напруга постійного типу, величиною 65 Вольт. Трохи пізніше його підвищили до 110, щоб була можливість включити в мережу кілька (дві) послідовно з’єднаних ламп.
Вчений Томас Едісон впевнено вважав, що саме постійний струм кращий за змінний. Його пристрої – генератори – якийсь час подавали до мережі саме такий струм. Як з’ясувалося, такий спосіб використання був дуже витратним та невигідним через необхідність застосування великої кількості провідникової продукції, а також їх трудомісткої прокладки. При цьому втрата електроенергії в процесі передачі була колосальною.
Пізніше почали використовувати систему постійного струму — 3-провідну в 220 Вольт, де були дві паралельні лінії по 110 В. Як з’ясувалося, економічно даний варіант електрифікації не покращив загального стану справ.
Нікола Тесла вже через кілька років представив світові свої унікальні роботи, зокрема, генератор змінного струму, що спрацювало у вірному напрямку та дозволило, завдяки його ж ідеям, значно знизити витратну частину при передачі електроенергії. При цьому, у багато разів зросла ефективність її передачі, коли велике напруження могло проходити без значних втрат великі відстані. Як показала практика, змінний струм Тесли значно перевершував за всіма параметрами постійний Едісон.
Трансформатори, що складаються із заліза, на кожній з трьох фаз знижують високу напругу до значення 127 Ст.
Споживач отримує у вигляді змінного струму. Генератори змінного струму оснащені роторами, які оберталися із частотою понад 3000 об/хв. Вони рухалися водою чи парою. Як результат, лампи, що працюють, не мерехтіли, а значить і асинхронні двигуни могли якісно виконувати поставлене завдання (виконуючи номінальні обороти). Трансформатор у своїй підвищував і знижував напруга електрики до необхідної величини.
На території наших країн до середини 60-х років ХХ століття напруга в мережах була на рівні 127 Вольт. І вже пізніше, коли виробничі потужності значно зросли, цей показник був піднятий до звичного нам сьогодні значення 220 Вольт.
Вчений Долів-Добровольський, який досліджував змінне джерело, запропонував використовувати для передачі електроенергії синусоїдальний струм. Також він запропонував застосовувати частоту в 30-40Гц. Оптимальними для роботи обладнання та приладів виявились 50 Гц на території наших країн та Європи, а в США застосовують частоту 60 Гц.
Двополюсні генератори змінного струму характеризуються частотою обертання в 3000-3600 об/хв. Саме така робота дає внаслідок частоти 50-60 Гц. Такі показники потрібні для нормальної роботи генератора.
Звісно, ​​на сьогоднішній день можна значно збільшити частоту передачі електроенергії. Це призвело б до дуже великої економії використання кабельно-провідникової продукції. Однак, на всій планеті інфраструктура побудована і пристосована саме до цих давно знайомих нам величин, що стосується будь-яких генераторів струму на атомних електростанціях. Отже, питання глобальної зміни системи передачі та подальшої комутації електроенергії відноситься більше до ще далекого майбутнього і сьогодні струм 220 Вольт та 50 Гц є загальноприйнятим стандартом.

Автор: МЕГА КАБЕЛЬ

переменный или постоянный? Мощность и сила в домашней электрике 220 вольт

Каждый с детства знает о том, что пальцам в розетке точно не место, ведь там электрический ток. Или напряжение. Но не все знают о том, какое напряжение в розетках может быть: постоянное или переменное. Ниже вы узнаете какой ток в розетках переменный или постоянный.

Все современные электроприборы бытового назначения работают с переменным троком. Постоянный электрический ток розетки вырабатывается , работающими на солнечной энергии или специальными генераторами. Поэтому ответ на вопрос о том, какой ток в домашней розетке, звучит просто: исключительно переменный. В более чем 98 процентах розеток в квартирах и частных домовладениях.

Напряжение переменного типа отличается от постоянного тем, что оно постоянно меняет показатели своей величины и полярности. Измерение частоты перемен меряется в герцах (Гц). Оборудование, генерирующее переменный ток, как показала история, выгоднее и лаконичнее по конструкции, чем агрегаты с постоянным током. Видоизменять величину переменного напряжения можно посредством трансформатора.

Существует зависимость: чем выше становится напряжение, тем ниже будут потери. Следовательно, ниже сечение проводов. Перед тем как ток доберется до розеток конечного потребителя, то напряжение по пути будет снижено до показателя в 220 Вольт. На территории Соединённых Штатов действует другая норма: это 230 Вольт. При этом, большая часть приборов быту производятся под определенный диапазон показателей по напряжению. Ведь в противном случае любой, даже не самый серьезный скачок может закончиться выгоранием техники. Техника, которая нуждается в схеме питания посредством подачи постоянного тока, обычно комплектуется специальным блоком питания. Он преобразует ток переменного напряжения в постоянный, после чего питает электронное устройство, бытовую технику или агрегат.

Ниже станет понятно какой ток в розетке и почему на предприятиях и в жилищно-коммунальном хозяйстве используется преимущественно переменный ток, а не постоянный.

В школьных учебниках обычно написано, что током называют определенное движение частиц, направленное в одну сторону. Частицы при этом еще несут на себе заряд. Как раз те материалы изготовления, которые применяются для создания проводки, несут в себе электроны. Это и есть те самые частицы с зарядом.

Электрические станции вырабатывают энергию посредством генератора. В генераторе электромашина, с вращающимся валом. Вал этот может вращаться по разным причинам:

• Ветряные комплексы используют силу ветра.
• ГЭС это энергия течения или падения воды.
• АЭС это нагрев воды теплоносителем, который в свою очередь превращается в пар.
• ТЭС это более упрощенная схема АЭС, где используется примерно та же самая схема, что и на АЭС, но в качестве основного источника применяется мазут, уголь и много чего еще.

Генераторы с валами имеют электромагнитный элемент. В корпусе статора находится обмотка. Когда вращается ротор, то магнит будет вращаться одновременно. Поле будет пересекать катушки и видоизменяться по вектору и величинам, как раз за счет того, что на него влияет напряжение. Это напряжение будет меняться с 0 до 100 процентов, а также от обратной полярности к прямой. Именно это и есть переменный ток.

Частот, с которыми может меняться напряжение в электросетях, не так уж и много. На территории ЕС, СНГ и России этот показатель составляет 50 Герц. Независимо от того, какое напряжение будет зафиксировано на клеммах выхода с генераторного механизма, потребитель получает всё те же 220 Вольт.

В отличие от переменного напряжение: постоянное не претерпевает столь серьезных изменений. Ни полярность, ни величины не меняются. Поначалу постоянный ток добывался посредством батарейных комплексов с элементами из меди и цинка. Но позже появятся точно такие же механизированные генераторы тока. Принцип работы точно такой же. Сегодня же времена генераторов постоянного тока уже давно прошли, он будет вырабатываться исключительно солнечными батареями.

О разнообразии электроэнергии в бытовых условиях

Если вы хотите узнать какая сила тока в розетке 220 или понять, что за напряжение, проходить всю программу обучения Вуза не придётся. Есть всего 2 вида тока: с переменным напряжением и с постоянным.

Мир мог сильно поменяться, если бы Т. Эдисон, вступивший в спор с Н. Тесла оказался прав. Ведь именно Эдисон выступал в защиту постоянного тока, когда инфраструктура еще не разрасталась, а лампочки были чем-то не самым привычным. Но победила идея Тесла, и теперь мы видим современный мир в его нынешнем отражении.

Интересный факт: в США в современности сохранялось электрооборудование, работающее через сеть постоянного тока. Например, это лифты в Сан-Франциско. Сегодня это уже не актуально.

Ток постоянный

На каждом адаптере можно заметить странное обозначение DC +|-. Как раз DC это ток постоянный. Сила тока постоянного и напряжение, будут меняться только из-за нагрузки. Показатели полярности и другие величины практически не меняются, и остаются постоянными.

С такими токами работает в основном электротранспорт: троллейбус, трамваи. Аналогичным образом работает практически вся современная бытовая (и не только) техника. Она (микрокомпоненты, платы) работает исключительно с постоянным током, но поступает оно из сетей переменного напряжения.

Ток переменный

Обозначается напряжение посредством маркировки AC. На территории США частота составляет 60 Герц. На территории Европы это 50 Герц. Промышленные и бытовые приборы, в большинстве, рассчитаны на работу в сетях переменного напряжения.

Все бытовые и промышленные электросети (за редким исключением) работают как раз с переменным напряжением. Когда ток нужно отправить на дальнюю дистанцию, напряжение будет повышаться посредством трансформаторной сети. А уже конечный потребитель получит пониженный до нормы электрический ток. Невозможность использования тока постоянном связана с тем, что пришлось бы использовать линии крупного сечения даже для конечного потребителя, а уж о передаче на серьезные дистанции можно даже и не мечтать. Поэтому Т. Эдисон проиграл Тесле.

В современных домашних розетках есть несколько контактов. Один из них называется нулевым, а второй фазным. Это старые советские розетки. В новых есть еще и заземление. Система таким образом, оказывается трёхфазной. Потому что напряжение сдвигается по отношению.

К слову сказать, поначалу система состояла из 6 фаз. Тесла, во времена своей активной работы, изобрёл ее именно в такой форме. Но позже она будет доработана.

Ключевые параметры бытовых электросетей

Теперь, после того как вы узнали, что в современных сетях используется преимущественно переменное напряжение, нужно разобраться со всеми ключевыми параметрами каждой общедомовой, да и производственной сети. А именно:

• Отсутствие или наличие заземлений.
• Частоты.
• Рабочее напряжение.

Особенность электросетей, оставшихся после развала СССР, состоит в том, что заземления там нет по определению. Поэтому советские розетки спешно меняются на современные. Однако современный регламент ПУЭ требует все-таки установки заземления. Помимо контактов N и L, в современных розетках есть еще и PE. Это как раз заземление.

С частотами всё куда проще. В США 60 Герц, в большинстве остальных стран этот показатель составляет 50 Герц. Напряжение же в обычной розетке является однофазным (220 Вольт). Впрочем, есть немало сетей, где вместо 220 обычно наблюдается 210 или 230. Назвать это нормой удастся с натяжкой: до первого сгоревшего электроприбора. Для исключения сценария сгорания техники, рекомендуется устанавливать стабилизатор на уровне ввода в квартиру или дом. Это оборудование позволяет стабилизировать домашнюю электросеть, частично изолировав ее от общедомовой.

Что может выдержать розетка?

К вопросу о том, какая мощность электрического тока в розетке. Есть несколько параметров: мощность и допустимый ток. На данный момент действует общее правило: оборудование, с показателем мощности выше 16 Ампер или 3.5 Киловатт, подключать к бытовой сети нельзя. Это пороговое ограничение для всей бытовой техники.

Подобное оборудование уместно включать или на производственных площадках. Или через специализированные розетки.

Международная электрическая частота, 50 Гц против 60 Гц

Один из наиболее частых вопросов, которые мы получаем здесь: «Что произойдет, если я включу свой фен (вентилятор, бритву и т.

д.) на 60 Гц в розетку на 50 Гц?» Наиболее вероятный ответ: «это зависит». Если прибор не моторизован, заметного эффекта может и не быть. В противном случае следующие наблюдения могут пролить некоторый свет на то, что может произойти.

Я хотел бы сообщить вам о своем опыте работы с электрическим оборудованием и исследованиях, которые я провел в отношении 50 и 60 Гц (циклов).

Я инженер-электрик и живу на острове Кюрасао в Карибском море напротив Венесуэлы. На нашем острове есть электросети 127 и 220 вольт и 50 герц.

Поскольку мы являемся небольшим островом с населением около 150 000 человек и находимся недалеко от США, часть продаваемого электрического оборудования импортируется из Штатов, поэтому оно предназначено для электросети 110/120 вольт 60 герц.

Однако с этим связана большая проблема, заключающаяся в том, что большая часть этого оборудования через некоторое время перегорает, и это время варьируется от одного дня до нескольких недель, месяцев или лет.

Это зависит от качества изоляции электропроводки.

В чем причина этих перегораний: работа электродвигателя или трансформатора зависит от герц или циклов переменного напряжения или тока. Это означает, что двигатель или трансформатор не будут работать, если электрическое напряжение не будет переменным.

Обычно двигатель или трансформатор изготавливаются производителем для определенных герц или циклов, то есть либо для 50, либо для 60 Гц. Это указано на паспортной табличке оборудования. Иногда упоминается как Герц 50, так и 60, но это только для небольших (маломощных) двигателей и небольших трансформаторов. Большие двигатели или трансформаторы изготавливаются только для определенного числа герц, поэтому либо 50, либо 60

Что произойдет, если подключить двигатель с частотой 60 Гц к сети с частотой 50 Гц:

• Двигатель вращается на 17% медленнее
• Внутренний ток увеличивается на 17 %
• Мощность (ватт) снижается на 17 %
• Механическое охлаждение меньше, т. к. на 17% меньше оборотов

Результатом является более высокий ток, чем предусмотрено производителем, а изоляция электропроводки изнашивается намного быстрее, что через некоторое время приводит к перегоранию, что может вызвать

Примеры:

• у фена есть ТЭН и мотор вентилятора, ТЭН не проблема, но мотор вентилятора рассчитан на 60 Гц, поэтому может перегореть
• сетевой адаптер для зарядного устройства, ноутбука или сотового телефона содержит трансформатор и перегорает, если он рассчитан только на 60 Гц

Сегодняшние адаптеры для ноутбуков в основном предназначены для всего мира, и нет никаких проблем, если на табличке указано: 110-220 вольт 50/60 герц, если только указано 110 вольт 60 герц (циклов), это не может быть используется в сети 50 Гц, даже если вы подключаете его к трансформатору, скажем, для использования в Европе в сети 220 Вольт 50 Гц.

Решения

Вы можете использовать трансформатор для решения части проблемы (внутренний ток можно уменьшить, но циклы нельзя изменить) проблемы, подключив аппарат на 60 циклов к напряжению на 20% ниже, как указано на паспортной табличке:

Таким образом, Устройство 110 вольт 60 герц можно подключить к сети 50 герц с напряжением на 20% ниже, чем 110 вольт = 90 вольт.

Пример:

Подключите аппарат 110 В 60 Гц с трансформатором к 110 В, 127 В или 220 В; 50 Гц, установив первичное напряжение трансформатора на 110, 127 или 220 вольт (в зависимости от сети в стране), а вторичное напряжение на 90 вольт для аппарата

Это решение не является практичным решением для путешественников, потому что для использования фена вам придется носить с собой тяжелый трансформатор мощностью около 1500 Вт, проще купить (или арендовать) новый фен в посещение страны.

Для всего другого переносного электрооборудования, такого как ноутбук, сначала проверьте напряжение и циклы на сетевом адаптере, который в большинстве случаев является универсальным для 110-220 вольт 50/60 Гц, и если это не так, купите новый универсальный сетевой адаптер .

Информация на вашем веб-сайте должна содержать примерно следующее:

Электрическое оборудование

Электрическое оборудование производится производителем для определенного количества тока, напряжения и частоты (циклов), которое указано на табличка с именем. Ток зависит от напряжения и частоты.

Если ток через аппарат выше расчетного из-за подключения его к напряжению или частоте, отличной от указанной на паспортной табличке, аппарат перегорает и может вызвать пожар.

Электрическое напряжение и герц различны в разных частях мира, примерно можно различить:

120 и 220 Вольт; 60 Гц (США)
230 Вольт; 50 Гц (Европа и Азия)

Поскольку электрический ток зависит от напряжения и частоты в герцах, вы не можете подключать электрооборудование с двигателем и/или трансформатором к напряжению, отличному от указанного на паспортной табличке. Если вы подключаете оборудование 60 Гц к сети 50 Гц, внутренний ток увеличивается на 17% и может вызвать перегорание. Если вы подключаете оборудование 120 Вольт к 220 Вольтам, ток увеличивается на 100% и обязательно вызывает быстрое перегорание.

Это означает, что даже если напряжение одинаковое или если вы поместите трансформатор между ними для преобразования напряжения, вы все равно не сможете подключить двигатель с частотой 60 Гц или оборудование с внутренним входным трансформатором к сети с частотой 50 Гц.

Много оборудования производится для универсального использования во всем мире, например, ноутбуки, и в этом случае на табличке указано: 110-230 Вольт; 50/60 Гц

В большинстве случаев фен предназначен только для одного напряжения и одной частоты и может использоваться только для этого напряжения и частоты

Универсальные переходные вилки для различных типов сетевых розеток можно использовать только в том случае, если напряжение и частота в герцах одинаковы для электрооборудования и в основной розетке, или если на паспортной табличке указано, что их можно использовать для разных напряжений и герц, или если вы можете включите напряжение на оборудовании, и его можно использовать как для 50, так и для 60 Гц.

Сообщение: Если вы не уверены, не используйте свое электрооборудование в других странах, если напряжение и / или частота не такие, как в вашей стране, я надеюсь, что эта информация будет вам полезна. Вы также можете посетить мой веб-сайт www.henkpasman.com, который я специально создал для местных жителей, чтобы информировать их об этой проблеме.

С уважением,
Henk Pasman

Хорошо объяснил Hertz – ACUPWR

Когда электричество поступает в наши дома и на предприятия, оно проявляется в виде переменного тока. Прежде чем продолжить, важно знать, что существует два вида электрического тока: постоянный и переменный. DC — это сокращение от постоянного тока. DC, как следует из названия, движется напрямую и без положительной/отрицательной полярности. Батареи работают от постоянного тока, и внутренние схемы электронных устройств также используют постоянный ток.

Переменный ток, или переменный ток, который был изобретен супергением Николой Теслой еще в 1880-х годах, является предпочтительным способом доставки электроэнергии от электростанции по линиям электропередач для распределения потребителям, поскольку он более эффективен. и менее дорогой. Так было более 100 лет. По сути, мощность переменного тока движется синусоидально, чередуя положительные и отрицательные полюса. Каждый цикл из положительного в отрицательный обнаруживает, что электроны движутся вперед и назад, положительные (+) и отрицательные (-) с течением времени. В конечном счете, эти циклы создают электрический нагрев или рассеивание мощности. Независимо от того, в каком направлении движется ток (т. е. вперед или назад, положительное или отрицательное), если тока (ампер) и силы (напряжения) достаточно для удовлетворения требований электрического устройства, это устройство будет работать.

Частота сети переменного тока — это количество раз в секунду, когда переменный ток совершает полный цикл 360° между положительным и отрицательным полюсами. График ниже иллюстрирует это.

 

(любезно предоставлено www.allaboutcircuits.com)

Количество циклов в секунду измеряется в единицах измерения Герц (Гц), а частота переменного тока зависит от географического положения в зависимости от страны, а не обязательно от местного стандарта напряжения. Например, в США, Канаде и других странах со стандартным линейным напряжением 110-120В эталоном частоты является 60 Гц. В большинстве стран с напряжением 220–240 В частота составляет 50 Гц, однако Южная Корея использует 220–240 В с частотой 60 Гц, как и Перу, Филиппины, Саудовская Аравия и многие страны Карибского бассейна. Часто страны, в которых есть как 110–120 В, так и 220–240 В, тем не менее используют частоту переменного тока 60 Гц. К ним относятся Бразилия, Куба, Белиз и Гайана. Затем есть Япония, стандарт напряжения которой составляет 100 В, а частота переменного тока — 50 9 .0094 и 60 Гц в зависимости от того, где вы находитесь в этой стране.

Часто большинство электронных устройств могут работать на частоте 50 или 60 Гц. Но — и это большое но — когда речь идет о моторизованных приборах, в которых используются мощные двигатели большей мощности, таких как более крупные холодильники, морозильные камеры, охладители, стиральные и сушильные машины и т. д., разница в 10 Гц между 50 и 60 составляет также разница между сгоревшим мотором, испорченной едой и, по сути, большими машинами, не работающими со 100-процентной эффективностью.