Почему иногда напряжение питания 110 В, а иногда 120 В?

17

(Если я не ошибаюсь, тот же вопрос может быть применен к местам с сетью 220/240 В).

Часто я вижу смешанные оценки, указывающие, что что-то подходит для 110, 115, 118 или 120 В (в США). Я всегда упоминал мощность в сети как 120 В, но с пониманием, что она меняется из-за:

  • Различные способы генерации (количество фаз и т. Д.)
  • Потери в линии и несовершенные условия

При проектировании чего-либо нужно всегда проверять, используя самое низкое ожидаемое напряжение (110)? Каковы причины различий в сетевом напряжении?

JYelton
источник
Смотрите это для стандартов США. Ситуация в Европе еще более сложная; для начинающих увидеть это .
Fizz

Ответы:

8

В США электроэнергетические компании должны обеспечивать электроэнергию для бытовых потребителей в диапазоне от 110 до 125 В переменного тока. Значение 117 (или 117,5 или 118) часто встречается на товарах, потому что это середина указанного диапазона.

Если вы разрабатываете продукт для обычной продажи, было бы разумно добавить маржу тестирования, которая по крайней мере на 5% или даже на 10% превышает номинальный диапазон - возможно, от 100 до 140 В переменного тока.

Дэйв Твид
источник
То же самое касается сетевого оборудования в Великобритании - теперь мы говорим 230 В для большинства продуктов, потому что диапазон обычно находится между 220 В и 240 В.
Полином
6
На самом деле в Великобритании напряжение обычно определялось как 240 В +/- 6%, в то время как в континентальной Европе использовалось 220 В, в обоих случаях с некоторыми региональными отклонениями, пока не были связаны сети. В рамках гармонизации ЕС был достигнут компромисс 230 В +/- 10%, который на практике охватил оба предыдущих диапазона.
Брайан Драммонд
Таким образом, число обычно варьируется, потому что напряжение испытательной лаборатории на розетке было 115 В против 120 В? Или выбор напряжения, указанный на этикетке, обычно произвольный? Для меня лампочки являются самыми раздражающими, потому что иногда их яркость / энергопотребление и срок службы указаны с разными напряжениями. Например, лампа может быть помечена как «100 Вт, 120 В», но в той же упаковке будет указано, что она должна работать 2000 часов при 115 В.
ограбить
1
@rob: Я действительно не уверен, что ты спрашиваешь. Производитель несет ответственность за все, что написано на этикетке. Это может иметь или не иметь никакого отношения к реальным тестам, проводимым «тестовой лабораторией». Лампы накаливания особенно проблематичны, потому что их срок службы пропорционален обратной величине, равной 4-й степени напряжения. Таким образом, испытание на весь срок службы будет проводиться при минимальном напряжении, которое, по их мнению, они могут «избежать».
Дэйв Твид
6

Добавление к ответам здесь, почему энергокомпания делает игру с напряжением: Они будут делать все возможное , чтобы сохранить общепринятую ваших стран герц значение, как правило , на 50 или 60 циклов. Они будут жертвовать ( отключаться ) напряжением, чтобы застраховать самую важную переменную для оборудования, герц. Любое изменение приведет к тому, что двигатели будут вращаться быстрее или медленнее, что означает, что таймеры и т.п. не будут работать должным образом. Падение напряжения может быть вызвано «несовершенными условиями», но изменение герц абсолютно недопустимо.

Mazura
источник
1
Это не решает вопрос. Хотя это полезное замечание о частотах линий электропередач, оно не соответствует сути вопроса.
Джелтон
Возможно, если вы упомянули это для дополнительного контекста, это было бы полезно.
Джелтон
4
ИМХО, это окончательное «[причина, почему существуют различия в сетевом напряжении]».
Мазура
1
@JYelton, это вполне приемлемый ответ и даже одинокий. Но даже добавление его в качестве дополнительной информации следует поощрять. Слишком много раз мы собирали людей и повторяли одну и ту же старую информацию.
заполнитель
2
Вероятно, здесь также стоит упомянуть, что большие, синхронные «первичные» генераторы сети спроектированы для работы на частоте 50 или 60 Гц (в зависимости от вашей страны), а отклонения от этой частоты представляют изменения в их «частоте вращения вала», как симптом перегрузки или перенапряжение в этих генераторах. Еще одна причина, по которой «изменение герц абсолютно неприемлемо».
Robherc KV5ROB
4

Рассматривая только причину, по которой меняется напряжение, вы правы, думая, что потери в линии играют роль. Ни один нормальный провод не является идеальным проводником. Сверхпроводники очень близки, но для тех из нас, кто работает с обычными электрическими компонентами, провода - это всего лишь маленькие резисторы. Как таковые, они испытывают падение напряжения при прохождении через них тока по закону Ома. По этой же причине передача электроэнергии на большие расстояния осуществляется при высоком напряжении и снижается настолько же близко к потребителю, насколько это практически возможно.

Вы можете наблюдать это непосредственно, когда включается двигатель в вашем холодильнике, кондиционере или сушилке для одежды: высокий пусковой ток двигателя понижает напряжение в вашем доме, ослабляя любые лампы накаливания. Конечно, рабочий ток намного меньше, поэтому кажется, что огни возвращаются к своей первоначальной яркости, но если вы будете тщательно измерять, вы обнаружите, что они немного диммернее, чем без двигателя. С большим компрессором переменного тока даже ток после запуска достаточно велик, чтобы затемнить свет, пока он не выключится.

Конечно, электроснабжение пытается смягчить этот эффект, но ничто не идеально.

Фил Фрост
источник
3
К вашему сведению, если ваши огни становятся ярче при больших нагрузках, у вас неисправное нейтральное соединение, вероятно, на полюсе. Позвоните в энергокомпанию.
Мазура
Фил, это очень странно: ток в твоем доме не должен заметно изменяться при включении холодильника, если, возможно, вы не используете довольно чудовищные холодильники. Похоже, у вас есть большая проблема в вашей электрической установке.
MikeTeX