Откуда взялся стандарт 220В?

[alex-avr2.livejournal.com]

Удивительно, но при всей распространенности стандарта напряжения 220В — найти информацию о том, почему было выбрано именно это напряжение оказалось затруднительно.

Также затруднительно оказалось выяснить, какое из напряжений было "первичным" — 220В и как следствие 127В (которые активно использовались в СССР в бытовых сетях, местами вплоть до конца ХХ века), либо 127В, а как следствие 220В.

Пока самое подробное и правдоподнобное, что удалось найти в рускоязынчной сети:

Эдисон усовершенствовал лампу накаливания и запустил её в массовое производство. В качестве нити он выбрал угольную нить. Оптимальное для неё напряжение было 100В, больше - её пришлось бы сделать или длинее или тоньше, т.е. значительно уменьшить долговечность, меньше - слишком большие потери в проводниках.
Рабочее напряжение первой эдисоновской электростанции (он впервые электрофицировал район Нью-Йорка) было 110В - 10% на потери в проводниках.

Когда, через несколько лет, электрификация проникла и в Европу, уже имели потенциальную актуальность и лампы с металлической нитью накаливания (кстати, не без участия Ладыгина - его патенты и на вольфрам и на другие металлы, например, осмий, использовались и в Европе и в Америке). Эти лампы могли работать и при вдвое большем напряжении. BEWAG (дочка Эдисоновской компании в Германии) при электрификации Берлина взяла за стандарт 220В. Увеличение напряжение вдвое снизило потери в проводниках вчетверо. Поднимать выше - уже слишком небезопасно для человека.

Так 220В прижилось в Европе и в т.ч. в России (ныне ЕС полностью перешло на стандарт 230В - уравняли те страны, где было 240В, в частности Великобританию)

В США ныне остался стандарт в 120В - Эдисоновское наследие (по разным штатам было по-разному - и 110, и 115, и 120, и 127). Для силовых потребителей (кондиционеры и т.п.) используется 240В. Но это не в розетке.

В иностранных источниках информация про природу напряжения 110В попадается похожая, но встречается мнение, что напряжение повышали "немножко", по 5В, т.е. было и 105 и 110 и 115В, для небольшого выйгрыша в мощности при той же проводке.

Может быть кто-нибудь из участников сообщества обладает более полной информацией или может подтвердить информацию выше?

P.S. Общие рассуждения про закон ома, потери в проводах и их сечение не интересны — это всё очевидно. Интересна именно история появления и обоснование конкретного напряжения (почему 220, а не 210 или 225, например). В идеале - документы по этой теме.

Comments

[maxvl.livejournal.com]

Токи с частотами от 50 Гц до 200 Гц часто оказываются кратными частоте работы сердца, поэтому могут вызвать фибрилляцию. Также такие токи нарушают биохимических функций клетки.

[garten-besitzer.livejournal.com]

Звучит как антинаучная хрень. Пруфы есть?

[poulsam.livejournal.com]

В АиФ писали жи!

[aso.livejournal.com]

На самом деле — не только сердце.
Сигналы управления мышцами в человеческом организме — это, грубо говоря — ШИМ с близкими частотами.
От того переменка 50Гц-60Гц — влёгкую вызывает судороги, а постоянка — практически только ожоги и электролиз.
ВЧ — вообще шьёт только по поверхности.
Пруфов не будет, искать — ломы.

[garten-besitzer.livejournal.com]

Ну просто странно, мои фитнесс-часы показывают частоты сердца от 60 до 180 ударов в минуту.

[aso.livejournal.com]

Это "не те" сигналы - это "степень сокращения мышцы".

[Николай Кравцов (from livejournal.com)]

Помню, как-то занимался разработкой аппарата для миостимуляции. Перелопатил кучу спец. литературы. Без доказательств везде справочно давалось, что эквивалент мышечной ткани — параллельный RC контур, R = 10кОм, C = 10мкФ. Т.е. чем выше частота, тем меньше сопротивление, тем бОльший ток, тем вероятнее внутренний ожог. Идеальным для миостимуляции считалось ~100Гц.

[aso.livejournal.com]

Во всех известных мне более-менее официальных источниках - утверждается, что ток высокой частоты концентрируется преимущественно на поверхностных покровах и не вызывает ожогов внутренних органов.

[Николай Кравцов (from livejournal.com)]

Толщина скин-слоя в гомогенном медном проводнике при частоте 50Гц = 9,34 мм. При частоте 60Гц — 8,53 мм. Теоретически, даже при 50 Гц ток не должен уходить глубже 1 см при 50Гц. Однако человеческое тело не является гомогенным. Поверхность кожи — довольно-таки сухая. Идеальным проводником в теле являются электролиты: кровь, лимфа. И, по закону Кирхгофа, человек, получивший удар тока по направлениям правая рука — левая нога или левая рука — правая нога имеет больше шансов на поражение сердечной мышцы, находящейся глубоко в теле. О чём явно говорит существование такого прибора, как дефибрилятор. Кстати, тоже на частоте порядка 100Гц.
office-gemotest.ru/serdce/tok-fibrillyacii-sostavlyaet.html

[mtyukanov.livejournal.com]

Не от 50, там разброс от 10 до килогерца. У людей очень разные реакции (что и неудивительно -- частота пульса не стандартизирована, сопротивление человеческих тканей тоже).

То есть перекрывает все более-менее разумное технически. Ну что ж, сейчас технологии наконец-то позволяют переход на постоянку, может, лет через тридцать будет.

С другой стороны, безопасность современных низковольтных бытовых сетей такая, что бытовые электропоражения в развитых местностях практически исчезли, только производственные остаются. Земля плюс удт сводят вероятность к ничтожной. Пожары -- да, но от пожаров постоянка не спасет, даже наоборот, потребует более требовательного подхода к выключателям.

[kandeybober.livejournal.com]

А пожароопасность 220 против 110 отличается или одинаковая?

[Николай Кравцов (from livejournal.com)]

При той же мощности — в 4 раза.

[john-jack.livejournal.com]

Не настолько. Ток на 220 В меньше всего вдвое, а провода тоньше и сопротивление узких мест выше.

[Николай Кравцов (from livejournal.com)]

Q=I²RΔt

[john-jack.livejournal.com]

Вторая буковка в правой части формулы какая? Высокое напряжение идёт по тонким проводам. Тонкие провода больше греются и чаще перегорают.

[Николай Кравцов (from livejournal.com)]

В нашей коммуналке в Питере на Невском на 220 В перешли в 1969 году.
Если не изменяет память, перход со 127 на 220 состоялся в 1963-64 г. (г. Ленинград, ул. Моховая)
У меня в квартире в Москве со 127 на 220 вольт переводили примерно 1975-76 год.
При этом никто провода в домах не менял на "более тонкие".

[john-jack.livejournal.com]

Да, в коммуналке повышение напряжения позволило пропихнуть через старые провода больше мощности.

[mtyukanov.livejournal.com]

В теории выше, на практике -- нет.

Основные причины пожаров -- дуга/искрение в контактах, нарушение изоляции с утечкой на землю, перегрев проводов.

В теории повышение напряжения должно привести к более легкому дугообразованию и более сильным токам утечки на землю. Но на практике при нормально собранной системе и дугообразование, и нарушение изоляции -- это следствие длительного несильного (перегрузка) или краткого сильного (КЗ в каком-либо приборе + запоздалое срабатывание автомата) перегрева проводов. Контакты от перегрева ослабевают (тепловое расширение, которое потом не компенсируется обратным сжатием, плюс окисление металла, особенно алюминия). Изоляция становится текучей либо хрупкой.

А вот долгосрочный перегруз может быть спровоцирован слишком низким напряжением. Перегрузить жилу 2,5 квадрат в городской квартире на 230В почти невозможно, только какая-нибудь отчаянная глупость вроде кинуть 2,5 квадрат на однофазное подключение электроплиты или там воткнуть в одну линию электродуховку на полную катушку и электрообогреватель. Большинство бытовых приборов значительно менее мощны, и одновременное использование множества мощных бытовых приборов -- большая редкость. На 110-127 вольтах же провода того же номинального ампеража перегрузить гораздо легче -- воткнул в одну линию фен и пылесос -- и все, приехали, вся надежда на автоматы.

Правда, сейчас это достоинство 230В постепенно уходит -- бытовые приборы после перехода постепенно становились все мощнее и мощнее, сейчас бытовой фен или пылесос может быть под 2500 Вт, убить проводку снова доступно.

В общем, пожароопасность -- это не о технике, а о людях.

[magryba.livejournal.com]

падажжи, постоянка для человеческого тела в разы опаснее при тех же токах и напряжениях

[mtyukanov.livejournal.com]

Постоянка вызывает только прямое электропоражение -- ожог, спазм и т.д. Переменка промышленных частот вызывает фибрилляцию и остановку сердца на токах, когда до ожогов еще очень далеко.

Условно говоря, переменка 50 Гц опаснее постоянки в 10 раз. На деле там, конечно, не линейная зависимость -- 50 Вольт переменки гораздо опаснее 500 трамвайной постоянки, тогда как 2500 постоянки уже так же опасны, как 250 переменки, если не больше (ожоги уже становятся глубокими, тогда как вероятность везения и сохранения сердечного ритма при кратковременном ударе 200 миллиампер переменки еще есть).