Az amerikaiaknak rengeteg saját szabványuk és megközelítésük van az építkezés terén, amelyek jelentősen eltérnek az európaiaktól. Vegyük például a konzervativizmust a családi házak építésében. Szinte az összes vidéki építkezésük könnyűszerkezetes. Még a pórusbeton sem tudott gyökeret verni náluk, bár voltak próbálkozások.
Nagyon eltérő az energetikájuk is, a saját feszültség- és frekvenciaszabványaikkal. A hálózati feszültség frekvenciája 60 Hz, míg nálunk 50 Hz. És több feszültségszabványuk is van: 120, 208, 240, 277 és 480 Volt. A 480 V-os hálózatban nem a nullvezetőt, hanem a fázisvezetőt földelik. Miért van ez így, és van-e ebben értelem? Nézzük meg közelebbről.
Először is nézzük meg, miért választották az elektromos hálózatokhoz a 60 Hz-es szabványt? A következő információk hallhatók:
- Az időbeli mennyiségek kiszámításának kényelme. Az amerikaiak egyszerűbbnek találták a 60 Hz-es frekvenciát az egy perchez (60 másodperc) kötni, ami leegyszerűsítette a váltakozó áram időbeli paramétereinek kiszámítását. Ez N. Tesla munkásságának hatása volt. Van olyan vélemény, hogy ő javasolta a 60 Hz-es frekvenciát, mivel az harmonikusan illeszkedett a megszokott időmérő rendszerbe.
- Műszaki előnyök. A magasabb frekvencia használata lehetővé teszi valamivel kisebb méretű transzformátorok alkalmazását. A transzformátorok méretének csökkentése érdekében a repülőgépekben általában 400 Hz-et használnak.
- Gazdasági megfontolások. A 60 Hz-es frekvencia elfogadását az a törekvés is motiválhatta, hogy az amerikai elektromos készülékek gyártói megtarthassák a piacot, és ne engedjék be az európai elektromos eszközöket.
És mi a helyzet a feszültséggel? Mi indokolja a 120, 208, 240, 277 és 480 Volt választását a hálózataikban?
A leléptető transzformátortól induló vezeték háromvezetékes, 120/240 Voltos hálózat. Így minden amerikai házba három vezeték érkezik: egy nulla és két fázis. A 120 Volt feszültség az egyik fázis és a nulla vezeték között a kis teljesítményű elektromos eszközök számára van fenntartva, míg a két fázis között 240 Volt a feszültség, ami a nagyobb teljesítményű készülékek, például villanytűzhelyek, légkondicionálók, fűtési rendszerek stb. működtetéséhez szükséges.
Az elektromos hálózatok története az Egyesült Államokban az egyenárammal kezdődött. Ezt a technológiát Thomas Edison vezette be. Három vezetéket használtak: nullát, pozitívat és negatívat. A 100 V-os feszültséget kísérleti úton határozták meg. Ez a feszültség optimális volt a szénszálas izzólámpák működtetéséhez.
De a feszültséget 110 V-ra emelték – Edison 10%-ot hozzáadott a hálózati veszteségek kompenzálására.
Európában 1883 után áttértek a fémszálas (szénszál helyett) izzólámpákra, amelyekhez körülbelül 220 V feszültség kellett.
Az 1960-as évek elejéig a Szovjetunióban is a 100-127 Voltos feszültségszabványt használták. Azonban a lakossági elektromos készülékek számának növekedésével az energiahálózatok túlterheltté váltak. A probléma megoldása: vagy növelni kell a vezetékek keresztmetszetét, vagy 220 Voltra kell emelni a feszültséget az elektromos hálózatokban. A második megoldást választották, áttérve az európai feszültségszabványra.
Később az Egyesült Államokban rájöttek, hogy Nikola Tesla váltakozó áramú rendszere kényelmesebb. Ez transzformálható és kisebb veszteséggel továbbítható. Így jelentek meg a modern rendszerek, köztük a szétválasztott nullpontú rendszer is. De a feszültségszabványt 120 V-ra emelték (a nulla és a fázisvezető között).
Nem az Egyesült Államok az egyetlen ország, ahol 120 V a hálózati feszültség.
De az Egyesült Államokban más szabványok is vannak.
208 Volt
A rendszerükben a fogyasztóhoz két fázis (a három lehetségesből) és a nullvezeték érkezik. A fázisok közötti eltolódás azonban nem 180, hanem 120 fok. Ezért a fázisok közötti feszültség 208 V (120 x √3 = 207,85 Volt).
240 Volt
A nagyobb teljesítményű elektromos készülékek, például a háztartási gépek, fűtőberendezések, bojlerek, ruhaszárítók, légkondicionálók és elektromos autók töltőállomásai két fázisvezetőhöz csatlakoznak. A terhelés teljesítménye ugyanaz, de az áram a felére csökken. Ennek eredményeként kisebb keresztmetszetű vezetők is használhatók, mintha a berendezés 120 V-os hálózatról működne.
Az Egyesült Államokban gyakran láthatsz 240 V-ot szolgáltató transzformátorokat az oszlopokon a házak közelében. Minél közelebb van a transzformátor, annál kisebbek a veszteségek.
A cikk folytatódik – görgess le és kattints a következő gombra!
Kövesd új Facebook oldalunkat és értesülj további érdekes cikkekről:
