Почему в американских розетках 110 Вольт, а в европейских 220 Вольт?



Еще в середине 30х годов прошлого столетья было научно доказано огромная экономическая эффективность от перевода стандарта энергоснабжения с 110 Вольт на 220 Вольт. Активный переход на 220 Вольт в странах Европы и СССР начался уже в конце 40х годов. Однако в США так и не стали отказываться от стандарта 110 Вольт, несмотря на очевидную выгоду.



Откуда же взялся столь любимый Америкой стандарт на 110 Вольт? Вырабатывать электрический ток с помощью генератора ученые додумались еще в 1831 году. Создалась парадоксальная ситуация: электричество есть, а применять его некуда. Почти полвека электричество было нужно только ученым для различных опытов.

В 1879 году очень энергичный предприниматель, а между делом еще и инженер-изобретатель Томас Эдисон запатентовал электрическую лампочку накаливания.

Почему в американских розетках 110 Вольт, а в европейских 220 Вольт?




Лампочку изобрели до него, но заслуга Эдисона была тоже немалая: проведя огромное количество опытов был найден самый долговечный материал для нити накала: карбонизированные бамбуковые нити. Так же опытным путем было установлено оптимальное напряжение для свечения ламп с бамбуковыми нитями накала: от 90 до 100 Вольт. Эдисон добавил еще 10 Вольт на компенсацию потерь в линиях электропередач и оформил патент на схему энергоснабжения в 110 вольт постоянным током. Началась эпоха интенсивной электрификации США.

Почему в американских розетках 110 Вольт, а в европейских 220 Вольт?




Самый большой недостаток энергоснабжения постоянным током-невозможность его преобразовать: генератор вырабатывал 110 Вольт и предавался сразу в линию к потребителям. Электростанция могла обеспечивать электроэнергией только близлежащий район города. При увеличении длины линии потери были так велики, что напряжения не хватало для свечения лампочек. По этой причине паровые электростанции приходилось размещать в каждом микрорайоне.

Решение проблем энергоснабжения постоянным током занялся Никола Тесла. На основании изобретений русских ученных П. Н. Яблочкова (трансформатор переменного тока) и М. О. Доливо-Добровольского (трехфазный трансформатор) он разработал собственную схему энергоснабжения переменным током и получил патент.

Почему в американских розетках 110 Вольт, а в европейских 220 Вольт?




Запатентованная схема энергоснабжения Теслы позволяла строить мощные и экономичные электростанции. Генераторы подключались к трансформаторам и напряжение повышалось до десятков тысяч вольт, а дальше по линиям электропередач передавалось на огромные расстояния с минимальными потерями. В конце линии стоял второй трансформатор, понижающий напряжение до необходимых потребителю 110 Вольт.

Тут же патентами Теслы заинтересовался крупнейший американский промышленник Джордж Вестингауз. Он смекнул, что внедрение переменного энергоснабжения позволит оторвать жирный "кусок из пирога" электрификации.

Почему в американских розетках 110 Вольт, а в европейских 220 Вольт?




Эдисон, несмотря на очевидный технический проигрыш, затеял настоящую информационную войну против нового конкурента. Когда речь идет об огромных доходах капиталист ни перед чем не остановится.

Нанятые Эдисоном люди ездили по городам, проводя зрелищные показы. В местах скопления горожан рассказывали о "вреде и опасности " переменного тока и пользе постоянного тока. Свои слова подтверждали опытом: бездомную собаку подключали к генератору постоянного тока. Собака скулила, панически дергалась, но оставалась жива. Затем подключали к генератору переменного тока и собака умирала в душераздирающих судорогах с отвратительным запахом тлеющей шерсти. Устроители "шоу" преднамеренно использовали генератор переменного тока вырабатывающий более 1000 Вольт.

Увы закон толпы таков: чем отвратительнее "шоу", тем больше зрителей.

Так же Эдисону удается пролоббировать через друзей-политиков закон о процедуре казни преступников с использованием электрического стула. Естественно, тендер на поставку оборудования выиграла фирма Эдисона.

Почему в американских розетках 110 Вольт, а в европейских 220 Вольт?




Для электрических стульев Эдисон использовал купленные у Вестингауза генераторы переменного тока. Как только казнили первых преступников, Эдисон начинает рекламную компанию под слоганом "Не пустим убийцу в дом". "Грязные технологии" не помогли Эдисону и "войну стандартов" он проиграл.

С появлением мощных бытовых электроприборов начинается проблема потерь электроэнергии и высоких токов в проводах. Несколько раз поднимался вопрос о переходе на стандарт энергоснабжения 220 Вольт. Однако каждый раз предложение отклоняли по одной причине: откуда финансировать такой масштабный проект? В стране уже были построены огромные электросети, модернизация которых встала бы в огромную сумму. Так же у граждан было огромное количество бытовых электроприборов на 110 Вольт-кто и за чей счет предоставит гражданам адаптеры с 220 на 110 Вольт?

В итоге было найдено "соломоново" решение: сеть 110 Вольт оставить и постепенно в домохозяйства проводить вторую фазу на 110Вольт. Для маломощных так же используется 110 Вольт, а для мощных электроприборов суммарное напряжение двух фаз 110+110=220 Вольт.

На практике это выглядит так: домохозяйства в США подключаются через индивидуальный трансформатор, который висит на опоре в виде бочки.

Почему в американских розетках 110 Вольт, а в европейских 220 Вольт?




При плановой замене или при поступлении заявки на изменение схемы подключения меняется этот трансформатор. Вся разница изменений наглядно видно на схеме подключения

Почему в американских розетках 110 Вольт, а в европейских 220 Вольт?




Как видим, два фазных провода работают в противофазе относительно заземленной средней точки. Поэтому напряжение между двумя фазными проводами стало 220 Вольт.

Начиная с 1962 года всех новых потребителей в США подключают только на фазное напряжение 120 Вольт, т.е. линейное напряжение уже стало 240 Вольт.

Почему же Европа и СССР не пошли по этому пути? После второй мировой войны большую часть электросетей пришлось практически строить "с нуля". Американская система затратнее по материалам и выше по стоимости, поэтому от него отказались. У нас в стране было два стандарта бытового энергоснабжения : 127 Вольт и 220 Вольт. Отказ от сетей 127 Вольт растянулся на десятилетия, поэтому мы все помним переключатели на задней стенке радиоаппаратуры:

Почему в американских розетках 110 Вольт, а в европейских 220 Вольт?




Рассказывали, что в Москве и Ленинграде, вплоть до 80х годов были старые дома, где в квартирах было 127 Вольт. Для подключения электроприборов на 220 Вольт применяли автотрансформаторы.

Почему в американских розетках 110 Вольт, а в европейских 220 Вольт?




Нельзя не отметить, что у американского стандарта энергоснабжения есть одно неоспоримое преимущество: при касании фазного провода розетки человек попадает под 110 Вольт, а не 220. За счет более низкого фазного напряжения вероятность смертельного поражения гораздо ниже.

Почему в американских розетках 110 Вольт, а в европейских 220 Вольт?








Развитие электроники повлекло изменение блоков электропитания радиоаппаратуры. Теперь вместо тяжелых трансформаторов применяются импульсные блоки питания, а они спокойно работают от любого напряжения от 100 до 240 Вольт и ничего переключать не надо. Поэтому теперь разница напряжения в розетках не так важна, как тип самой розетки. Вот тут полная засада для путешественников -никаких адаптеров не напасешься:

Почему в американских розетках 110 Вольт, а в европейских 220 Вольт?