Почему в наших розетках 230

220 или 230 вольт: каким должно быть напряжение в сети

Да и вообще, есть ли разница с точки зрения эксплуатации электрооборудования?

Уровень напряжения питающей электрической сети является определяющим параметром качества услуг электроснабжения. Бытовая и цифровая техника бесперебойно работает при условии строгого соответствия параметров напряжения заданным стандартам.
Каким должен быть уровень напряжения и какие отклонения допускаются от стандартной величины?

Нормы напряжения в электрической сети

На бывшем советском пространстве был принят стандарт напряжения бытовой электрической сети, равный 220 В. В 1992 году в России было принято решение о переводе электросетей на общеевропейские стандарты. Согласно этим стандартам, напряжение бытовой сети должно соответствовать величине 230 В с частотой 50 Гц. Изначально завершить переход на эти нормы планировалось к 2003 году.

Действующий российский ГОСТ 29322-2014 как раз и предусматривает использование напряжения 230 В. Но по факту во многих сетях по-прежнему остались 220 В, и ничего страшного в этом нет — такое значение находится в пределах допусков (о них чуть позже).

В европейских, азиатских странах, части африканских государств и Австралии приняты стандарты напряжения 220-230 В, реже встречается норма 240 В (в Афганистане, Кувейте, Нигерии и др.). Поэтому техника, которая поставляется в эти страны, рассчитана на работу именно с этими величинами.

В странах Северной и Южной Америки, а также ряде островных государств приняты нормативы напряжения 110 В, 115 В, 120 В и 127 В, в Японии в бытовых розетках напряжение соответствует уровню 100 В.

В постсоветском пространстве, в том числе РФ, Беларуси, Украине, Армении и прибалтийских странах официально действует стандарт 230 В, остальных бывших союзных республиках — 220 В.

Допустимые отклонения напряжения от стандарта

Опять-таки начнем с теории. Если внимательно прочитать все тот же ГОСТ 29322-2014, мы увидим, что вполне официально допускаются отклонения по напряжению до 10%. Это значит, что реальное напряжение может находиться в пределах 207-253 В. Формально именно так, но фактически поставщики электроэнергии стараются обеспечивать дельту не больше 5%. Что логично, поскольку в этом случае риск выхода из строя домашней техники минимален.

Отдельные кратковременные скачки могут происходить во время пусконаладочных работ или просто при включении/отключении линии. Насколько это опасно?

Как отклонения напряжения влияют на работу техники

Не вся техника одинаково реагирует на перепады и несоответствие напряжения номинальным параметрам. Условно приборы можно разделить на 3 группы:

1. Преимущественно аналоговые. К этой группе относятся электронагревательные приборы, кухонная техника, микроволновки с механическим управлением, водонагреватели и т. д. На перепады и изменения напряжения они реагируют практически безболезненно. Зачастую в техпаспорте указан номинал 230 В, поэтому приборы способны выдерживать повышение даже до 253 В. При понижении напряжения до 198 В они продолжают работать, но со снижением эффективности.
2. Цифровые и преимущественно цифровые. Это компьютеры, блоки питания, видео- и аудиотехника, а также любая техника, имеющая в основе электронные микросхемы и преобразователи. Такую технику называют «нежной» — она очень чувствительна к резким перепадам и изменениям напряжения в сети питания. Допустимый предел повышения составляет не более 240 В. Поэтому рекомендуется подключать их через стабилизаторы и ИБП для предотвращения поломок.
3. С наличием компрессора или электрического двигателя. Это холодильники, стиральные машины, центрифуги, мясорубки, посудомойки и прочие. Для этой техники более опасно пониженное напряжение, чем повышенное. В результате падения напряжения в обмотках возрастает нагрузочный ток, что приводит к перегреву и преждевременному пробою изоляции. Поэтому насосы, охладители и моторы выходят из строя гораздо раньше указанного в паспорте эксплуатационного срока.

Ключевым параметром являются указанные в паспорте прибора допустимые нормы отклонения и рекомендации производителя по эксплуатации. Наиболее травматичными для бытовой и цифровой техники являются даже не конкретные цифры отклонений, а наличие резких скачков напряжения — чем чаще они происходят, тем более вероятен выход приборов из строя.

Как определить отклонения напряжения в сети

Заподозрить скачки напряжения можно по изменениям в работе электроприборов, например, усилению и затуханию яркости ламп накаливания, неравномерной работе компрессора холодильника, аварийному выключению сетевого фильтра. Снижение напряжения можно заметить по усилению гула холодильника, увеличению времени нагрева чайника и бойлера, тусклому свету осветительных приборов.

Если появились сомнения в соответствии напряжения бытовой сети общепринятым стандартам, это можно проверить при помощи мультиметра (вольтметра). При замере в розетке на шкале или дисплее будет отражена фактическая величина напряжения в данный момент.

Если отклонения от нормы фиксируются разово и в течение непродолжительного времени, а их диапазон не превышает допустимые, то причин для беспокойства нет. Если отклонения значительные и фиксируются на протяжении длительного периода, следует принимать меры.

Что делать, если напряжение в сети не соответствует нормам

При обнаружении несоответствия напряжения в бытовой сети допустимым нормам, можно говорить о ненадлежащем качестве предоставления коммунальной услуги, а именно электроснабжения. О выявленном несоответствии необходимо уведомить аварийную диспетчерскую службу поставщика услуги. Сделать это можно письменно или по телефону.

По заявке назначается проверка уровня напряжения специалистом компании. Обычно проверка производится в течение ближайших 2 часов с момента поступления заявки. Дальнейшее урегулирование вопросов происходит в соответствии с Законом «О защите прав потребителя».

Вот еще несколько полезных материалов для тех. кто неравнодушен к электрике.

• 5 важных правил ПУЭ, которые электрики нарушают чаще всего
• 7 главных правил безопасности домашнего электрика, которые должен соблюдать каждый

Основы электропитания. Почему в розетке высокое напряжение

В предыдущей части цикла было показано, что электричество необходимо человеку в качестве промежуточного звена для передачи энергии в нужную точку пространства с последующим преобразованием ее в тот вид энергии, который ему действительно необходим. Благодаря освоению электричества, в наших домах появился удобный, доступный и условно неисчерпаемый источник энергии, без которого нашу жизнь уже сложно представить.

Однако вместе с появлением электропроводки в наши дома пришла новая опасность – опасность поражения электрическим током. Каждый из нас с детства знает, что «пальцы в розетку совать нельзя». И хоть это физически невозможно – диаметр отверстий в розетке намного меньше толщины даже самого тонкого человеческого пальца, – все понимают, что с любым электрическим оборудованием нужно обращаться осторожно, а разбирать и ремонтировать электроприборы неподготовленному человеку категорически запрещено.

Причиной этого является высокое напряжение. На сегодняшний день, номинальное напряжение в наших розетках равно опасному для жизни человека значению – 230 B. Более того, один из проводов розетки («ноль») электрически соединен с землей, поэтому если стоящий на земле человек случайно коснется второго провода («фазы»), то цепь замкнется и по телу человека через землю пойдет ток.

Но почему выбрано столь высокое напряжение? Разве сложно было придумать электропроводку с напряжением, например, 12 В – как в легковых автомобилях? Тогда количество бед от электрического тока было бы намного меньше. К сожалению, это не получится, и в этой части цикла будет рассмотрено, почему.

Электрические процессы в системах электропитания

Простейшая система электропитания состоит из источника и потребителя электрической энергии (Рисунок 1). Потребитель электрической энергии (нагрузка) является самым важным элементом системы. Именно это оборудование выполняет нужную и полезную работу, например, электрическая дрель позволяет сверлить отверстия, чайник – греть воду, лампочка – осветить помещение, а компьютер или смартфон – обработать информацию. Без полезной нагрузки система электропитания бессмысленна, ведь она существует только потому, что существуют потребители электрической энергии.

Рисунок 1.

Простейшая система электропитания.

Чтобы потребитель мог работать, ему необходим источник электрической энергии, или, как его часто называют, источник питания. Различают два вида источников: первичные и вторичные (Рисунок 2). Первичные источники преобразуют энергию других видов в электричество, а вторичные преобразуют только параметры электрической энергии. Например, батарейка (гальванический элемент) является первичным источником, поскольку в ней протекает химическая реакция, в результате которой вырабатывается электричество. А вот сетевая зарядка для смартфона уже относится к вторичным источникам (выпрямительное устройство), поскольку она лишь преобразует параметры уже где-то сгенерированного (первичным источником) электричества – в данном случае, переменное напряжение 230 B она преобразует в постоянное, величиной, обычно, 5 В.

Рисунок 2.

Классификация источников электрической энергии.

Если источник питания не соединен с нагрузкой, то между его выводами будет присутствовать некоторое напряжение V – главный параметр любого источника питания. Это очень важный момент, который нужно понять – за величину напряжения в цепи питания отвечает источник. Чтобы запомнить это, достаточно представить розетку, к которой ничего не подключено – напряжение в ней есть (230 В), а тока нет.

Если соединить источник питания с нагрузкой, например, с помощью двух проводов, то электрическая цепь замкнется, в ней начнет протекать электрический ток I, величина которого будет зависеть от оборудования. Это второй важный момент, который нужно понять – за величину тока в цепи питания отвечает потребитель (не зря его называют нагрузкой).

И снова представим розетку, а точнее, блок из двух розеток (Рисунок 3). Если к ним ничего не подключено, то ток в проводах равен нулю. Если подключить настольную лампу, то ток в этом участке сети станет равен какому-нибудь значению, например, 1 А, а если подключить вместо лампы электрический чайник, то ток изменится и уже будет другим, например, 10 А. А если подключить одновременно и чайник и лампу, то ток теперь будет равен сумме токов, потребляемых каждым из потребителей, в данном случае – 10 + 1 = 11 А. То есть, ток в цепи питания определяется нагрузкой – оборудованием, которое выполняет полезную работу.

Рисунок 3.

Напряжение и ток в системе электропитания при разных нагрузках.

Даже если никаких физических коммутаций в цепи питания не происходит, ток, потребляемый нагрузкой, постоянно изменяется. Это связано с тем, что количество работы, выполняемой оборудованием, в каждый момент времени разное. Например, лазерный принтер в режиме ожидания потребляет ток, практически равный нулю, ведь в этом состоянии он просто периодически проверяет порт и светит «зеленым глазом» – энергии для этого нужно немного. Но если потребуется распечатать документ, то принтеру придется забрать лист бумаги с лотка, протащить его через весь механизм, создать с помощью лазера на светочувствительном барабане электростатический образ печатаемого документа, перенести тонер с барабана на лист, и только после этого вплавить тонер в бумагу. Все эти процессы требуют энергии, поэтому в процессе печати энергопотребление лазерного принтера может увеличиться до 1 кВт.

Произведение напряжения и тока в цепи питания дадут мощность P – скорость, с какой энергия будет переходить от источника к нагрузке:

В идеальном случае напряжение V не должно зависеть от тока нагрузки I. Следовательно, мощность P, потребляемая от источника питания, должна быть прямо пропорциональна току I. Однако если постоянно увеличивать ток, то рано или поздно наступит момент, когда нагрузка «потребует» от источника питания энергии больше, чем он может обеспечить. Поскольку напряжение в формуле (1), теоретически, должно быть неизменным (V = const), то произойдет это, когда ток нагрузки станет больше некоторого максимально допустимого значения I_MAX. Максимальный ток нагрузки или максимальная мощность также входят в число самых важных параметров любого источника питания – эти параметры показывают, какое количество энергии можно получить от этого источника за единицу времени.

Рисунок 4.	Выходные характеристики зарядного устройства, указанные на его корпусе.

Выходное напряжение и максимальный выходной ток (максимальная выходная мощность) являются настолько важными для любого блока питания, что их указывают на корпусе прибора. Например, зарядное устройство для смартфона (Рисунок 4) имеет выходное напряжение V = 5 В, и максимальный выходной ток I_MAX = 2 А. Это значит, что его максимальная мощность P_MAX, согласно формуле (1), равна:

Производители источников питания обычно указывают только два параметра. Одним из параметров всегда является выходное напряжение V, а вот вторым может быть или максимальный выходной ток I_MAX, или максимальная выходная мощность P_MAX. Иногда производители для «облегчения жизни» указывают все три параметра: V, I_MAX и P_MAX. Но такая маркировка является избыточной, ведь напряжение, ток и мощность связаны между собой формулой (1).

Влияние линии электропередачи на систему электропитания

А еще формула (1) связывает электрические параметры системы электропитания с энергетическими. Здесь следует снова напомнить, что оборудование будет нормально работать лишь в том случае, когда оно в каждый момент времени будет обеспечено энергией в нужном количестве. То есть, для работы нагрузки необходимо, чтобы источник питания развивал требуемую мощность P, а значения ее составляющих – напряжения V и тока I – в общем случае, особой роли не играют. Это значит, что, теоретически, мы можем использовать в системе электропитания какое угодно напряжение V, ведь оборудование создается человеком, которому никто не запрещает использовать то напряжение, которое ему удобно, например, безопасное для его здоровья.

Наверное, так бы и было на практике, если бы источник электрической энергии всегда находился рядом с потребителем, а еще лучше – внутри него. Но ведь человек для того и освоил электричество, чтобы передавать энергию в нужную ему точку пространства. Поэтому источник электрической энергии может находиться на очень большом расстоянии от потребителя. Я думаю, немногие читатели смогут хотя бы приблизительно ответить, где физически находится электростанция, вырабатывающая энергию для компьютеров, с помощью которых они сейчас читают эту статью.

Из-за этого в системе электропитания появляется третий важный элемент – линия электропередач (ЛЭП), связывающая источник питания с потребителем энергии (Рисунок 5). И именно проблемы передачи энергии на расстояния – даже на 1 м – заставляют увеличивать напряжение в системе. Причем ограничения, из-за которых это приходится делать, хоть и базируются на законах природы, но имеют совершенно нефизическую природу.

Рисунок 5.

Система питания с ЛЭП.

Рассмотрим это на примере. Пусть у нас есть какое-нибудь оборудование, например, установленное на небольшом заводе, потребляющее мощность P = 100 кВт. И пусть существует электростанция необходимой мощности, но расположенная на расстоянии 100 км от этого предприятия (Рисунок 5). Рассмотрим два варианта системы электропитания. Пусть в первом варианте используется очень опасное для человека напряжение V = 100 кВ, при котором, ток I будет равен:

Во втором случае выберем безопасное напряжение V = 1 В, при котором ток будет равен:

Обратите внимание, что результат (мощность) в обоих случаях одинаков – энергия с нужной скоростью и в нужном количестве будет передаваться через ЛЭП длиной 100 км, и предприятие будет работать. Но будут ли эти две системы одинаковы по другим параметрам?

В простейшем случае, линия электропередач состоит из двух проводов, не имеющих электрического контакта друг с другом. А из курса физики известно, что, во-первых, любой проводник электрического тока обладает сопротивлением, а во-вторых, при протекании электрического тока по проводнику он нагревается. Нагрев проводника является результатом нежелательного преобразования электрической энергии в тепловую, то есть в линиях электропередач всегда будут потери. Мощность потерь в проводах ЛЭП P_ПОТ определяется законом Джоуля-Ленца:

где R_ПРОВ – общее сопротивление проводов.

С потерями в линии электропередачи придется смириться – они будут всегда 1) . Однако мы можем контролировать их величину путем выбора сопротивления проводов R_ПРОВ. Пусть мы будет терять в линии электропередачи до 10% передаваемой энергии. В этом случае максимальная мощность потерь в проводах ЛЭП P_ПОТ равна:

Определим из формулы (2), какое же максимальное сопротивление должны иметь провода ЛЭП. В первом случае (V = 100 кВ, I = 1 А):

Во втором случае (V = 1 В, I = 100 кА):

Видно, что сопротивление проводов отличается на 10 порядков (в десять миллиардов раз). Много это или мало? Пока ничего не понятно – для обычного человека микроом ничем не отличается килоома, поэтому давайте разбираться дальше.

Рисунок 6.

Геометрические размеры провода ЛЭП.

Электрический провод можно представить в виде цилиндра (если он круглого сечения) или параллелепипеда (если прямоугольного) длиной L и площадью поперечного сечения S (Рисунок 6). Электрическое сопротивление такого провода определяется по формуле:

где ρ – удельное сопротивление – электрическое сопротивление проводника, выполненного из этого материала, длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м 2 (измеряется Ом∙м).

То есть, сопротивление провода зависит от материала, из которого он изготовлен, а также его физических размеров. Из двух геометрических параметров (длины L и площади поперечного сечения S) мы может изменять только площадь поперечного сечения, потому что длина провода определяется расстоянием между источником и потребителем. В нашем случае электростанция находится на расстоянии 100 км от предприятия, поэтому общая длина двух проводов будет равна L = 100 + 100 = 200 км.

А из какого материала будем делать провода? При всем богатстве выбора, материалов с малым удельным сопротивлением в нашем мире не так уж и много. Наименьшее удельное сопротивление из всех металлов имеет серебро (Таблица 1). Затем идут медь, золото, алюминий и железо. Все остальные доступные металлы из-за высокого значения этого параметра малопригодны для использования в качестве проводников.

Метал	Удельное сопротивление ρ, Ом∙м	Удельная масса D, кг/м 3	Цена 2) Ц, USD/кг
Серебро	1.59∙10 –8	10 500	730
Медь	1.75∙10 –8	8 940	6.5
Золото	2.44∙10 –8	19 300	59 800
Алюминий	2.82∙10 –8	2 700	1.7
Железо	9.80∙10 –8	7 870	0.067

Однако кроме удельного сопротивления, каждый из металлов имеет и другие параметры, имеющие важное практическое значение. В первую очередь нас интересуют удельная масса и удельная стоимость. Мы видим, что серебро и золото являются самыми дорогими и тяжелыми металлами из данного списка. Это значит, что линия электропередачи из золота и серебра при том же самом сопротивлении должна получиться и дороже, и тяжелее, чем при использовании других металлов.

В качестве примера определим параметры «серебряной» линии электропередачи для первого варианта (V = 100 кВ, I = 1 А). Для этого из формулы (3) выразим необходимую площадь поперечного сечения S:

Для изготовления двух проводов такого сечения потребуется серебряный слиток объемом V:

Его масса m, будет равна:

И теперь можно определить стоимость металла С, необходимого для изготовления двух проводников ЛЭП:

Проделаем аналогичные операции для других вариантов и посмотрим, что в итоге получится (Таблица 2). Сразу обращаем внимание, что для передачи энергии лучше всего использовать алюминиевые провода. Конечно, дешевле всего было бы использовать железо, но для создания «железной» ЛЭП такой же пропускной способности потребуются в четыре раза увеличить сечение проводов, что приведет к увеличению их массы в 10 раз. Не самым лучшим вариантом для проводов линий электропередач является и медь. Да, медные провода будут иметь меньший диаметр, однако из-за высокой удельной массы меди их масса будет в два раза больше, чем алюминиевых, а это приведет к увеличению их стоимости в восемь раз.

Материал проводов	V = 100 кВ, I = 1 А				V = 1 В, I = 100 кА
	Сечение, мм 2	Объем, м 3	Вес, т	Стоимость, тыс. USD	Сечение, м 2	Объем, млн. м 3	Вес, млн. т	Стоимость, млрд. USD
Серебро	0.32	0.06	0.67	488	3 180	636	6 678	4 874 940
Медь	0.35	0.07	0.63	4.07	3 500	700	6 258	40 677
Золото	0.49	0.10	1.88	112 644	4 880	976	18 837	1 126 440 640
Алюминий	0.56	0.11	0.30	0.52	5 640	1 128	3 046	5 178
Железо	1.96	0.39	3.09	0.21	19 600	3 920	30 850	2 067

Таким образом, медь и алюминий являются наиболее подходящими материалами для электрических проводов, а золото и серебро для создания путей протекания электрического тока используется только в случаях, когда не остается другого выхода, чаще всего – в электронике, например, при производстве микросхем.

Мощные системы электропитания строятся на основе алюминиевых проводов – в этом случае ЛЭП получаются легче и дешевле, чем при использовании других материалов. Медные провода используются, в основном, в последних сегментах ЛЭП – для создания сетей с низким напряжением (230/400 В) для так называемой «последней мили». В этом случае на выбор меди в качестве основного металла проводников 3) оказывают влияние ее другие характеристики: более высокая пластичность, простота соединений с другими металлами (например, медь, в отличие от алюминия, очень хорошо паяется) и другие. И, конечно же, медь является основным проводниковым материалом в электронике – в области, где ток величиной 1 А, является настолько большим, что требует специальных условий для его протекания.

Вторым важным выводом, вытекающим из результатов расчетов (Таблица 2), является то, что линию электропередач мощностью 100 кВт с напряжением 1 В не получится построить физически – из-за ультрамалого требуемого сопротивления проводов (1 мкОм) длиной 200 км цифры получаются астрономические. Например, из золота ее сделать не получится, даже если очень сильно захотеть – за всю историю человечества было добыто всего около 160 тысяч тонн этого металла, а для отливки двух проводов 1-вольтовой ЛЭП его потребуется почти 19 миллиардов тонн.

Чтобы наглядно представить себе грандиозность и нелепость ЛЭП с напряжением 1 В, определим диаметр проводников для самого лучшего – «серебряного» – варианта, имеющего наименьшее сечение. В данном случае, чтобы круглый проводник имел площадь поперечного сечения S = 3 180 м 2 , необходимо, чтобы его диаметр d был равен:

Приблизительно такую высоту имеет 20-этажный дом (Рисунок 7). А уменьшить диаметр проводников при столь низком напряжении нельзя – увеличение сопротивления приведет к увеличению потерь. Например, в ЛЭП с сопротивлением 10 кОм, прекрасно работающей при напряжении 100 кВ, при напряжении 1 В, даже если накоротко замкнуть ее концы, будет протекать ток, равный:

Это значит, что 100-киловольтовая ЛЭП от источника питания с напряжением 1 В сможет «забрать» мощность, равную всего:

То есть, линия электропередачи, через которую при напряжении 100 кВ можно спокойно передавать энергию со скоростью 100 кВт, при напряжении 1 В не сможет передать даже милливатта энергии.

Рисунок 7.

Сравнение сечения проводов для ЛЭП с напряжением 1 В и 100 кВ.

Поэтому чем больше расстояние, на которое нужно передать энергию, и чем больше мощность, тем выше напряжение будет в системе электропитания. Из-за этого любая электрическая энергосистема имеет очень четкую иерархическую структуру. Рассмотрим в качестве примера промышленную сеть переменного тока – ту, к которой подключены наши розетки (Рисунок 8). На электростанциях, генерирующих мощные энергетические потоки, напряжение увеличивается до величины, иногда превышающей 1 МВ. Электрическая энергия с таким напряжением с помощью высоковольтных ЛЭП передается на сотни километров к крупным потребителям, например, городам или большим предприятиям. В определенных местах – на трансформаторных подстанциях – это напряжение понижается, а потом, уже с помощью других ЛЭП, рассчитанных на меньшее напряжение, распределяется между группами потребителей с меньшей мощностью, расположенных относительно недалеко от подстанции. Потом с помощью других трансформаторных подстанций – еще меньшей мощности – оно понижается снова и опять распределяется с помощью линий электропередач. В конечном итоге, после нескольких преобразований, число которых завит от мощности и расстояния, напряжение понижается до величины 230 В и достигает наших розеток.

Рисунок 8.

Принцип построения промышленной сети переменного тока.

При дальнейшем уменьшении напряжения, по крайней мере, на уровне электропроводки здания, экономические вопросы и удобство пользования уже начинают вступать в противоречие с вопросами безопасности. Электрооборудование, как промышленное, так и бытовое, может иметь самую разную мощность. И напряжение 230 В, а точнее комбинация напряжений 230/400 В, присутствующая в трехфазной промышленной сети 4) , оказалась наиболее удобной и экономически выгодной для питания оборудования, потребляющего мощностью от долей ватт до нескольких сотен киловатт.

Рисунок 9.

Пример электрической сети учебного помещения с дополнительной безопасной сетью на 36…48 В.

Но это не значит, что дальше напряжение понижать нельзя. Если это необходимо, то создаются отдельные ЛЭП с напряжением и меньше 230 В. Например, в учебных классах для повышения уровня безопасности может быть создана отдельная питающая сеть с напряжением 36…48 В, от которой будут работать паяльники, лампы и другое учебное оборудование (Рисунок 9). Для питания телекоммуникационного оборудования также могут быть созданы отдельные линии питания постоянного тока с напряжением 48 В, в которые энергия будет поступать через специализированное выпрямительное устройство (Рисунок 10).

Рисунок 10.

Принцип построения системы питания телекоммуникационного оборудования.

Таким образом, выбор напряжения в электросети все-таки определится здравым смыслом, хоть для этого иногда и приходится идти на компромисс и ставить под угрозу человеческую жизнь. Но, как показывает практика, большинство бед, создаваемых электричеством, происходит не от самого электричества, а от глупости, невежества и лени людей, которые им пользуются. Грубое нарушение правил устройства и эксплуатации электроустановок, игнорирование элементарных правил защиты от поражения электрическим током – вот основные причины пожаров и гибели людей от электричества. Хотя следует заметить, что, по сравнению с оборудованием, использующим открытый огонь, электрическая техника намного безопасней.

Почему именно 230 В?

Начнем с того, что напряжение такой величины в розетках было не всегда, и в разных странах оно разное. Каждое государство имеет право самостоятельно устанавливать стандарты электропитания, и многие страны в свое время этим активно воспользовались. На сегодняшний день распространены два напряжения питания для конечного электрооборудования: 110…120 В и 220…240 В (Рисунок 11). Внимательный читатель наверняка обратил внимание, что эти напряжения отличаются в два раза, и это не случайность.

Рисунок 11.

Напряжения и частота тока в электрических розетках разных стран [1]. Источник: commons.wikimedia.org

На самом деле, страны с низким напряжением в электросети, например, США и Япония, уже давно столкнулись с проблемой подключения мощного оборудования. Поэтому они используют двухфазную систему питания, которую можно представить в виде двух последовательно соединенных источников с напряжением 110…120 В (Рисунок 12). Маломощные потребители подключаются к нейтральному и одному из фазных проводов и питаются напряжением 110…120 B. А мощные – к двум фазным проводам, при этом напряжение питания удваивается и становится равным 220…240 В. Чтобы случайно не перепутать и не подключить оборудование к «неправильному» источнику, в этих странах для напряжения 110 В и 220 В используют разные розетки, что исключает ошибочное подключение.

Рисунок 12.

Принцип построения распределительных сетей 115/230 В.

Проследить происхождение цифры 110 В сейчас уже достаточно сложно. В самом начале коммерческого использования электричества – в первой половине XIX века – оно использовалось, в основном, для освещения. Первыми электрическими осветительными приборами были дуговые лампы, для работы которых требовалось напряжение около 45 B. Достаточно быстро было установлено, что для устойчивого горения этого осветительного прибора в цепь питания нужно устанавливать балластный резистор, падение напряжения на котором достигало 20 В. Таким образом, для работы первых ламп требовалось напряжение не ниже 65 В.

Практический опыт строительства и эксплуатации электрических систем освещения показал, что для коммерческого успеха необходимо устанавливать электростанции чуть ли не возле каждого фонаря – слишком дороги были провода и слишком мало они передавали энергии. Очень быстро специалисты стали включать по две дуговые лампы последовательно, что позволило увеличить пропускную способность проложенных кабелей практически в два раза 5) . Так появилось напряжение 110 В (45 + 45 + 20). Со временем, чтобы компенсировать падение напряжение на проводах, его увеличили на 5…10 В, в результате чего появились напряжения 115…120 В.

Немаловажную роль в появлении напряжения 110 В, по всей видимости, сыграл Томас Эдисон – его первые лампы накаливания сразу были рассчитаны на 110 В. По непроверенным данным, ему просто нравилось это число, хотя могли быть и другие технические и экономические причины выбора именно этого напряжения. В конечном итоге, когда появились мощные потребители электроэнергии, в США, где шло наиболее бурное развитие коммерческого электричества, уже было достаточно большое количество электрооборудования и распределительных систем, рассчитанных на 110 В, и менять стандарты стало уже слишком дорого.

В странах Европы массово использовать электричество стали гораздо позже – ближе к концу XIX века. К этому времени, благодаря опыту США, уже были известны недостатки и ограничения существующих систем. Поэтому в странах Европы достаточно быстро стали внедрять оборудование, рассчитанное на удвоенное напряжение 220 В, хотя первое время – до стандартизации – в Европе также существовали системы, использующие 110 В. Кроме того, в странах Европы практически сразу стали применять переменный ток и трехфазные системы электроснабжения, что позволило избежать многих проблем, присущих системам на основе постоянного тока.

А что будет если…?

А что будет, если сейчас взять и запретить (разумеется, исключительно ради нашей безопасности), использовать высокое напряжение в розетках. Ведь может же правительство принять закон, запрещающий использование в быту напряжения выше допустимого сверхнизкого значения 6) . Как тогда изменится наша жизнь? Рассмотрим это на примере.

Большинство электрических розеток рассчитано на ток, не превышающий 16 А. Изготовить розетки на больший ток технически можно, но работать с ними будет крайне неудобно – из-за большей площади контакта и большей силы прижима пользоваться такими розетками смогут лишь специально обученные люди с сильными руками.

При токе 16 А и напряжении 230 В максимальная мощность, которую можно получить из розетки, равна:

Эта мощность является техническим пределом для бытового оборудования, не рассчитанного на стационарное подключение. При этом длительно выдержать ток 16 А и не расплавиться могут далеко не все вилки и розетки, даже если на них нарисовано, что они на это рассчитаны. Зная это, производители оборудования стараются не создавать приборы, рассчитанные на подключение к розеткам и потребляющие ток больше 10 А. Таким образом, реальная мощность оборудования, подключаемого к розеткам, ограничена на уровне, приблизительно 2.3 кВт. Более мощное оборудование подключается к сети другими способами и по другим схемам, которые будут рассмотрены чуть позже.

А теперь уменьшим напряжение в розетке до максимально возможной безопасной величины – 50 В, которая, кстати, не дает никаких гарантий безопасности 7) . При реальном токе 10 А, ограниченном возможностями и ценой бытовых розеток, максимальная мощность, которую можно получить из системы электропитания, будет равна:

При такой мощности чайник будет греть воду в четыре раза дольше обычного, пылесос будет собирать по три пылинки в секунду, а кондиционер сможет охладить воздух только в домике хомячка. А чтобы подключить более мощное оборудование, придется полностью переделать электропроводку, поскольку все розетки, кабели, автоматы рассчитываются на основе не напряжения, а тока, который они могут пропустить в течение длительного времени.

Высокое напряжение и шарлатаны

Мощные электрические энергосистемы должны быть высоковольтными – мы это уже выяснили, и это знание подкреплено математическими расчетами, основанными на законах физики. Однако обратное утверждение – высоковольтные системы должны быть мощными – неверно, потому что мощность, согласно формуле (1), является произведением напряжения и тока. Если ток в высоковольтной системе мал, то и мощность будет небольшой.

Примерами маломощных высоковольтных систем являются:

• газовые электрозажигалки, в которых напряжение пальчиковой батарейки (1.5 В) увеличивается до нескольких киловольт, при этом ток, потребляемый от источника питания, не превышает нескольких миллиампер, а мощность – несколько десятков милливатт;
• автомобильная система зажигания, работающая аналогично электрозажигалке – напряжение, подаваемое на свечи двигателя, достигает 30 кВ, в то время как энергия, затрачиваемая на один разряд в свече, не превышает 0.1 Дж, таким образом, общая мощность этой системы не превышает 25 Вт;
• кинескопы старых телевизоров и мониторов – на их второй анод подается напряжение 12…16 кВ (черно-белые) или 25 кВ (цветные), при этом максимальный ток анода не превышает 300 мкА (черно-белые) и 1 мА (цветные), таким образом, максимальная мощность высоковольтных источников питания кинескопов не больше 5 Вт (черно-белые) и 25 Вт (цветные).

К сожалению, существует определенный круг людей, которые от словосочетания «высокое напряжение» впадают в экстаз и принципиально не хотят видеть разницы между «большим напряжением» и «большой мощностью». Особенно много таких людей среди «исследователей» эфира, «свободных энергий», «торсионных полей» и других подобных «явлений». Я согласен, что вид неодимового магнита, проносящегося мимо катушки, обладает некоторым волшебством, а наблюдение на экране осциллографа импульсов с амплитудой несколько сотен вольт вселяет надежду что «мы на верном пути к бесплатной энергии». Но практически всегда эти люди просто принимают желаемое за действительное и, по разным причинам, не хотят разбираться в процессах, происходящих в их устройствах.

И на это можно было бы не обращать внимания, если бы не возможность «вещать на весь мир», появившуюся после развития сети Интернет. К сожалению, обладая определенной харизмой, эти люди в глазах еще более невежественных людей становятся «авторитетами» по некоторым вопросам. А это уже прямой путь к мошенничеству.

Сейчас в сети можно встретить достаточно большое количество доступных для приобретения конструкторов и готовых устройств, обещающих «бесплатное» электричество в виде импульсов высокого напряжения, «вытащенных» из 12-вольтового аккумулятора. Соглашаясь на подобные предложения, люди за реальные деньги получают, в лучшем случае, макет для демонстрации явлений, обнаруженных еще Фарадеем. Поэтому не попадайтесь на уловки мошенников и помните, что наличие высокого напряжения еще не означает наличия большой мощности – в большинстве случаев ток в подобных устройствах оказывается слишком мал для практического применения. А если даже и ток, и напряжение велики, что свидетельствует о большой мгновенной мощности, то есть еще время длительности этого состояния, определяющее количество энергии – главный параметр для определения КПД.

Мне не раз приходилось общаться с «искателями свободных энергий», в том числе и лично. Но пока еще никому из них не удалось объективно доказать факт получения «энергии из ничего» – достаточно быстро их аккумуляторы садились, а «чудо-моторы» останавливались. Но это не значит, что подобные эксперименты не нужно проводить совсем – в конце концов, именно такие упрямцы и открывают новые законы и явления. Однако для этого нужно много работать и хорошо знать уже известные и изученные вещи, а самое главное – не бояться и не лениться сомневаться в себе.

Заключение

Напряжение и ток, хоть они и связаны между собой, определяются разными компонентами системы электропитания: напряжение – источником, а ток – потребителем электрической энергии. Эти параметры ни в коем случае нельзя путать. По отдельности ни напряжение, ни ток не выполняют никакой полезной функции. Согласно формуле (1), даже если у нас будет миллиард миллиардов вольт, но ток будет равен нулю, толку от такой системы не будет никакого, потому что энергия потребляется электроприбором только в случае одновременного присутствия на его выводах питания и напряжения, и тока. Только в этом случае оборудованием будет выполняться полезная работа, и его использование будет иметь практический смысл.

А вот конкретные значения напряжения и тока уже определяются здравым смыслом и опытом, накопленным за два века коммерческого использования электричества. И хоть в наших розетках и присутствует опасное для жизни напряжение, его величина является технически и экономически обоснованной и ее изменение повлечет за собой изменение качества нашей жизни. Поэтому с высоким напряжением придется смириться. Но самое главное – с ним нужно научиться правильно «дружить», поскольку безопасным электричество будет только при обязательном соблюдении всех правил обращения с электропроводкой и электрическими приборами.

Список источников

1. Сетевое напряжение (статья в Википедии)
2. Why Is There 230-Volt Power in Europe and 120 Volts in North America?

Сноски

1) Существуют экспериментальные проекты криогенных линий электропередачи, в которых проводники охлаждаются до температуры, при которой появляется эффект сверхпроводимости. Потери проводимости в этих системах минимальны, однако появляются дополнительные потери на охлаждение кабелей. Поэтому потери при передаче энергии будут всегда, просто их количество и вид могут быть совершенно разными.

2) В таблице указаны цены 2020 года. Реальная цена металлов на рынке постоянно изменяется, однако для понимания сути этого материала абсолютное значение цены не имеет особого значения.

3) На самом деле электрические провода уже давно не делают из чистой меди или чистого алюминия – это дорого. Сейчас применяются различные сплавы, которые уменьшают стоимость проводов, но без значительного ухудшения их электрических и эксплуатационных характеристик.

4) Этот вопрос будет рассмотрен в следующей части цикла.

5) Кабельная ЛЭП состоит из проводников и изоляции. Даже самая простая изоляция обычно способна без проблем выдержать напряжение до 400 В. Поэтому увеличение напряжения с 65 до 110 не вызвало особых технических проблем.

6) Сверхнизкое напряжение (Extra-Low Voltage, ELV) – напряжение, считающееся безопасным для человека в обычных условиях (до 50 В переменного тока и до 120 В постоянного тока)

7) Человека поражает не напряжение, а ток. Известны случаи гибели людей от электрического тока в системах с напряжением 12 В и меньше. Вопросы электробезопасности будут подробно рассмотрены в одной из следующих глав.

«220 В» или «230 В» — стандартное напряжение в России?

0 — текст кнопки «Купить», если = 0, то выводится кнопка «Сообщить о поступлении» 2 Предзаказ — данный тип реализации НЕ учитывает остатки, товар с данным типом можно купить всегда, выводится текст на кнопке «Предзаказ». 3 Только под заказ — данный тип реализации, НЕ учитывает остатки, такие товары изготавливаются под заказ, выводится текст на кнопке «Заказать» —> Купить

Мощный стабилизатор напряжения

0 — текст кнопки «Купить», если = 0, то выводится кнопка «Сообщить о поступлении» 2 Предзаказ — данный тип реализации НЕ учитывает остатки, товар с данным типом можно купить всегда, выводится текст на кнопке «Предзаказ». 3 Только под заказ — данный тип реализации, НЕ учитывает остатки, такие товары изготавливаются под заказ, выводится текст на кнопке «Заказать» —> Купить

Рекомендуем прочитать:

Какое напряжение должно быть в сети 220В или 230В

И так вопрос: «Какое напряжение должно быть в нашей сети 220В или 230В?» На первый взгляд, очень простой вопрос. И очень простой ответ: «В сети должно быть 220В». Действительно, мы с детства знаем, что в розетке 220 Вольт и это опасно для жизни. На заводе, фабрике и в офисе на каждой розетке должна быть надпись «220В». На двери трансформаторной будки: «Не влезай — Убьет! 220В/380В».

Однако это не совсем верный ответ. В настоящее время в России стандартным напряжением в сети является напряжение 230В, но для поставщиков электроэнергии действует 220В. Действительно, ранее в Советском союзе стандартным напряжением было 220В, однако в последствии были приняты решения о переходе на общеевропейский стандарт — 230В. Согласно требований межгосударственного стандарту ГОСТ 29322-92 сетевое напряжение должно составлять 230В при частоте 50 Гц. Переход на этот стандарт напряжения должен был завершиться в 2003 году. В ГОСТ 30804.4.30-2013 так же есть упоминание о необходимости проведения измерений при стандартном напряжении 230В. ГОСТ 29322-2014 определяет стандартное напряжение 230В с возможностью использовать 220В. Электросети поставляют электроэнергию согласно действующего на сегодняшний день ГОСТ 32144-2013, устанавливающего напряжение 220В.

Изменение стандартного значения напряжения было проведено для получения полного соответствия европейским стандартам качества электроэнергии. Из всех бывших республик СССР к стандарту «230В» перешли Россия, Украина, страны Балтии.

При этом следует понимать, что электрическое оборудование, выпускаемое в России и для России должно нормально работать и при напряжении 220В, и при напряжении 230В. Для приборов, как правило, закладывается диапазон по напряжению от -15 % до +10 % от номинального.

География стран со стандартными напряжениями: 100В, 110В, 115В, 120В, 127В, 220В, 230В, 240В

В разных странах мира приняты различные стандарты сетевого напряжения. Можно встретить следующие стандарты:

• 100В в Японии
• 110В в Ямайке, Гаити, Гондурасе, Кубе
• 115В в Барбадосе, Сальвадоре,Тринидаде
• 120В в США, Канаде, Венесуэле, Эквадоре
• 127В в Бонайре, Мексике,
• 220В во многих странах Азии и Африки
• 230В во многих странах Европы и части стран Азии
• 240В в Афганистане, Гайане, Гибралтаре, Катаре, Кении, Кувейте, Ливане, Нигерии, Фиджи.

География стран, в которых приняты напряжения 220В и 230В

Наибольшее распространение получили стандарты 220В и 230В, эти стандарты приняты более чем в 150 странах мира. Ниже приводится таблица стран, в которых приняты стандарты напряжения 220В и 230В. В левой колонке находятся страны, в которых стандартное сетевое напряжение 220В, в правой колонке — страны, где напряжение 230В.

Таблица стран, в которых принято напряжение 220В и 230В

Страна	Напряжение	Страна	Напряжение
Азербайджан	220В	Австралия	230В
Азорские острова	220В	Австрия	230В
Албания	220В	Алжир	230В
Ангола	220В	Андорра	230В
Аргентина	220В	Антигуа	230В
Балеарские острова	220В	Армения	230В
Бангладеш	220В	Бахрейн	230В
Бенин	220В	Белоруссия	230В (ранее 220В)
Босния	220В	Бельгия	230В
Буркина-Фасо	220В	Ботсвана	230В
Бурунди	220В	Бутан	230В
Восточный Тимор	220В	Вануату	230В
Вьетнам	220В	Великобритания	230В
Габон	220В	Венгрия	230В
Гвинея	220В	Гамбия	230В
Гвинея-Бисау	220В	Гана	230В
Гонконг	220В	Гваделупа	230В
Гренландия	220В	Германия	230В
Грузия	220В	Гренада	230В
Вжибути	220В	Греция	230В
Египет	220В	Дания	230В
Зимбабве	220В	Доминика	230В
Индонезия	220В	Замбия	230В
Иран	220В	Западное Самоа	230В
Кабо-Верде	220В	Израиль	230В
Казахстан	220В	Индия	230В
Камерун	220В	Иордания	230В
Канарские острова	220В	Ирак	230В
Киргизия	220В	Ирландия	230В
Китай	220В	Исландия	230В
Коморы	220В	Испания	230В
Конго	220В	Италия	230В
Корфу	220В	Камбоджа	230В
Лесото	220В	Лаос	230В
Литва	220В	Латвия	230В (ранее 220В)
Мавритания	220В	Лихтенштейн	230В
Мадейра	220В	Люксембург	230В
Макао	220В	Маврикий	230В
Македония	220В	Малави	230В
Мартиника	220В	Мальдивские острова	230В
Мозамбик	220В	Мальта	230В
Нигер	220В	Молдавия	230В (ранее 220В)
Новая Каледония	220В	Монголия	230В
ОАЭ	220В	Мьянма	230В
Парагвай	220В	Непал	230В
Перу	220В	Нидерланды	230В
Португалия	220В	Новая Зеландия	230В
Реюньон	220В	Норвегия	230В
Сан-Томе	220В	Пакистан	230В
Северная Корея	220В	Польша	230В
Сербия	220В	Россия	230В (220В)
Сирия	220В	Румыния	230В
Сомали	220В	Сенегал	230В
Таджикистан	220В	Сингапур	230В
Таиланд	220В	Словакия	230В
Тенерифе	220В	Словения	230В
Того	220В	Судан	230В
Туркменистан	220В	Сьерра-Леоне	230В
Узбекистан	220В	Танзания	230В
Фарерские острова	220В	Тунис	230В
Филиппины	220В	Турция	230В
Французская Гвиана	220В	Украина	230В (ранее 220В)
Чад	220В	Уругвай	230В (ранее 220В)
Черногория	220В	Финляндия	230В
Чили	220В	Франция	230В
Экваториальная Гвинея	220В	Хорватия	230В
Эфиопия	220В	Чехия	230В
ЮАР	220В	Швейцария	230В
Южная Корея	220В	Швеция	230В
Шри Ланка	230В
Эритрея	230В
Эстония	230В

Примечание: при составлении таблицы использованы данные энциклопедии «Википедия»

Какое напряжение походит для электроприборов 220В или 230В

Нам удалось выяснить, что стандартным напряжением в России сегодня является напряжение 230В. На практике конечно напряжение в сети постоянно изменяется и зависит от многих факторов. Какое же напряжение является удовлетворительным для электроприборов, применяемых в нашем доме? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Диапазон допустимых напряжений для каждого прибора определяется техническими данными паспорта изделия. Часто допустимый диапазон напряжений указывается на тыльной стороне изделия или на электрической вилке прибора. Так современные компьютеры могут работать при напряжении от 140 до 240 Вольт, зарядное устройство для телефона от 110 Вольт до 250 Вольт. Наиболее требовательны к качеству электропитания приборы, имеющие электродвигатели (холодильники, кондиционеры, стиральные машины, котлы отопления, насосы).
Ясно, что для любых приборов, используемых в России и напряжение 220В и напряжение 230В является хорошим.

Какие бывают отклонения в качестве электроэнергии

Хорошо известно, что в наших сетях часто бывают значительные отклонения от стандартов качества электроэнергии. И напряжение может быть значительно ниже 220В или значительно выше 230В. Причины этого явления тоже известны: старение действующих электрических сетей, плохое обслуживание сетей, высокий износ сетевого оборудования, ошибки в планирование сетей, большой рост потребления электроэнергии. К проблемам в сетях можно отнести: низкое и пониженное напряжение, высокое и повышенное напряжение, скачки напряжения. провалы напряжения, перенапряжение, изменение частоты тока.

Купить по выгодной цене стабилизаторы напряжения можно в нашем магазине с бесплатной доставкой в города: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Самара, Казань, Омск, Челябинск, Ростов-на-Дону, Уфа, Волгоград, Красноярск, Пермь, Воронеж, Саратов, Краснодар, Тольятти, Ижевск, Барнаул, Ульяновск, Тюмень, Иркутск, Владивосток, Ярославль, Хабаровск, Махачкала, Оренбург, Новокузнецк, Томск, Кемерово, Рязань, Астрахань, Пенза, Набережные Челны, Липецк, Тула, Киров, Чебоксары, Калининград, Курск, Брянск, Улан-Удэ, Магнитогорск, Иваново, Тверь, Ставрополь, Белгород, Сочи, Нижний Тагил, Архангельск, Владимир, Смоленск, Курган, Волжский, Чита, Калуга, Орёл, Сургут, Череповец, Владикавказ, Мурманск, Вологда, Саранск, Тамбов, Якутск, Грозный, Стерлитамак, Кострома, Петрозаводск, Нижневартовск, Комсомольск-на-Амуре, Таганрог, Йошкар-Ола, Новороссийск, Братск, Дзержинск, Нальчик, Сыктывкар, Шахты, Орск, Нижнекамск, Ангарск, Балашиха, Старый Оскол, Великий Новгород, Благовещенск, Химки, Прокопьевск, Бийск, Энгельс, Псков, Рыбинск, Балаково, Подольск, Северодвинск, Армавир, Королёв, Южно-Сахалинск, Петропавловск-Камчатский, Сызрань, Норильск, Люберцы, Мытищи, Златоуст, Каменск-Уральский, Новочеркасск, Волгодонск, Абакан, Уссурийск, Находка, Электросталь, Березники, Салават, Миасс, Альметьевск, Рубцовск, Коломна, Ковров, Майкоп, Пятигорск, Одинцово, Копейск, Железнодорожный, Хасавюрт, Новомосковск, Кисловодск, Черкесск, Серпухов, Первоуральск, Нефтеюганск, Новочебоксарск, Нефтекамск, Красногорск, Димитровград, Орехово-Зуево, Дербент, Камышин, Невинномысск, Муром, Батайск, Кызыл, Новый Уренгой, Октябрьский, Сергиев Посад, Новошахтинск, Щёлково, Северск, Ноябрьск, Ачинск, Новокуйбышевск, Елец, Арзамас, Жуковский, Обнинск, Элиста, Пушкино, Артём, Каспийск, Ногинск, Междуреченск, Сарапул, Ессентуки, Домодедово, Ленинск-Кузнецкий, Назрань, Бердск, Анжеро-Судженск, Белово, Великие Луки, Воркута, Воткинск, Глазов, Зеленодольск, Канск, Кинешма, Киселёвск, Магадан, Мичуринск, Новотроицк, Серов, Соликамск, Тобольск, Усолье-Сибирское, Усть-Илимск, Тимашевск, Тихорецк, Ухта, Севастополь, Симферополь, Ялта, Судак, Саки, Феодосия, Старый Крым, Алупка, Алушта.

• Показатели качества электроэнергии
• Низкое или пониженное напряжение. Как повысить напряжение в сети
• Высокое или повышенное напряжение. Как понизить напряжение в сети

Почему в России в розетках 220 Вольт, если в США 110 Вольт

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Дзен и ВКонтакте.

Отписаться можно в любой момент.

Если кто-то все еще считает, что абсолютно во всех странах мира розетки установлены на 220 Вольт, то его ждет большое разочарование. На самом деле 220 Вольт встречается в первую очередь на просторах бывшего Советского Союза, Европе, ряде стран Африки и Юго-восточной Азии. В Северной Америке господствует 110-120 Вольт. Кроме того, сети электроснабжения стран отличаются не только вольтажом, но еще и частотой. При одинаковом количестве Вольт могут быть разные показатели Герц. Почему же все так сложно-то?!

Розетки бывают разные. /Фото: m.fishki.net.

Начать стоит с козырей: когда электрификация в России еще только начиналась (на закате существования империи), в стране так, как и в Соединенных Штатах Америки, использовался стандарт 100-127 Вольт. Однако, уже в 1960-е годы стало понятно, что существующие сети не справляются с постоянно растущим объемом потребления электроэнергии. В итоге было решено переводить сети на напряжение в 220 Вольт. Уже к излету Советского Союза на всем его пространстве окончательно победил стандарт, использующийся в молодых национальных республиках по сей день – 220 Вольт 50 Герц. Перейти на него пришлось исключительно из соображений экономической рентабельности.

Началось все с Эдисона. /Фото: spartonus.com.

Но неужели в Америке энергопотребление меньше, чем в России? На самом деле с Соединенными Штатами (и многими другими странами) все как это часто бывает «сложно». Началось все еще в 1880 году, когда небезызвестный Томас Эдисон запатентовал свою трёхпроводную электросеть с нулевым проводником и двумя проводами на +110 и -110 Вольт. Такая сеть стала первой способной питать лампу накаливания. Последняя требовала 100 Вольт, однако 10% Эдисон заложил на потери, которые неизбежно происходят в момент движения тока по проводнику. Сеть известного изобретателя использовала постоянный ток.

В разных странах по-разному. /Фото: Pinterest.

Чуть позже другой известный изобретатель — Джордж Вестингауз предложил идею применения переменного тока для бытовых потребителей. Между Вестингаузом и Эдисоном началась настоящая война! Последний ее, впрочем, проиграл, и в 1898 году появился стандарт 100-127 Вольт. Это были трехпроводные сети из двух фаз и заземления TN-C-S. Эта технология используется во многих странах, включая США и Канаду до сих пор, по той простой причине, что для работы большинства бытовых приборов такой сети более, чем достаточно, за исключением самых «прожорливых» вроде бойлера, стиральной машины или плиты.

Ситуация не простая. /Фото: glavcom.ua.

Когда же появилась необходимость внедрять повсеместно 220 Вольт, оказалось, что в случае с США полностью менять электросети – экономически невыгодно. Советском Союзе и Европе в этом отношении во многом «помогло» то, что многие страны едва ли не с нуля отстраивались в послевоенные десятилетия. Поэтому внедрять принципиально новые сети было проще и рентабельнее. В США же пошли по пути наименьшего сопротивления. Там 220-230 Вольт подводится в дома лишь при необходимости в качестве дополнительной сети. Важно понимать, что в данном случае речь идет не просто о замене проводов в доме, а о том, чтобы полностью перестраивать трансформаторные станции или вообще строить новые.

А вот интересное видео с нашего канала:

В продолжение темы читайте о том, почему в Советском Союзе входные двери открывались внутрь.