Все в России привыкли к розеткам на 220-230 В. Но этот стандарт действует не во всех странах.
Например, в американских розетках используется напряжение 110-120 В, поэтому приборы, рассчитанные на 220 В, не будут работать.
На самом деле, это не просто разница в цифрах, а два принципиально разных подхода к потреблению электроэнергии. Сейчас расскажу, почему возникла такая разница, какая система лучше и почему Россия и США не используют единый стандарт.
Кратко
Почему в США напряжение 120 В
Изначально напряжение в США было 100 В. Оно использовалось исключительно для питания уличных фонарей. Впоследствии напряжение увеличилось до 110 В, а затем до 120 В.
Согласно Национальному электрическому кодексу, допускается погрешность 10%, поэтому реально напряжение может варьироваться от 108 В до 132 В.
Стандарт 120 В был принят в США в 1967 году, но фактически он действовал по всей стране с 1950-х. 110 В сегодня практически нигде не встречается в США. Исключением, пожалуй, являются очень старые дома, в которых никогда не меняли проводку.
Как появилось напряжение 230 В в России
Первые электростанции в России начали появляться в 1880-х годах. Изначально они тоже использовались для освещения улиц.
Массовая электрификация началась после революции 1917 года. Сначала использовалось напряжение 110-120 В, затем 127 В.
Переход на 220 В начался уже после Второй мировой войны и длился вплоть до конца 80-х. Увеличение напряжения было необходимым, потому что в стране стало появляться больше электроприборов и постоянно росла нагрузка на сеть.
С 2003 года в России начались попытки перехода на 230 В, чтобы повысить пропускную способность существующих цепей питания. В 2015 году был принят ГОСТ 29322-2014, который устанавливает в России стандартное бытовое напряжение на уровне 230 В. Однако он также допускает использование 220 В.
Во многих новых домах и зданиях используются розетки с напряжением 230 В, но 220 В больше распространены.
Почему в России и США разное напряжение
Какое напряжение используется в разных странах мира
Американский изобретатель и бизнесмен Томас Эдисон первым в США начал процесс электрификации. Он выступал за использование постоянного тока, у которого есть очень серьезный недостаток: его сложно передавать без потерь на большие расстояния.
Никола Тесла, бывший сотрудник Эдисона, разработал систему переменного тока, которую впоследствии стала использовать компания Westinghouse Electric Corporation Джорджа Вестингауза. Переменный ток периодически меняет направление и может эффективно передаваться на большие расстояния с помощью трансформаторов и за счет высокого напряжения.
Это два разных подхода, и когда в США начинался процесс электрификации, изобретатели начали делить рынок. Сегодня это противостояние известно как «Война токов».
Эдисон утверждал, что переменный ток опасен для человека. Он даже проводил смертельные эксперименты над животными, чтобы доказать свою правоту. Одновременно с этим Эдисон поддерживал использование переменного тока для смертных казней, чтобы создать негативное впечатление у людей.
Также Эдисон заявлял о нарушении патентов, но суд его не поддержал.
Несмотря на весь черный пиар Эдисона, мир постепенно переходил на переменный ток, в том числе и в США. Сегодня в США практически не осталось потребителей постоянного тока.
СССР изначально начал проводить электричество с переменным током, опираясь на европейский опыт, поэтому такого противостояния не было.
Говоря о разнице в напряжении, стоит учитывать частоту. Американская сеть имеет частоту 60 Гц. В России и большинстве других стран используется частота 50 Гц. Герцы (частота электрического тока) сами по себе не влияют напрямую на уровень напряжения, но они тесно связаны с его качеством и стабильностью. На длинных линиях электропередач частота 50 Гц может приводить к меньшим потерям энергии по сравнению с 60 Гц.
Есть ещё одна причина, почему во многих странах разное напряжение: 220-240 В дешевле, чем 120 В. Дело в том, что для проводки 220 В требуется провод меньшего сечения, что снижает расходы на материалы. В то же время, при напряжении 120 В необходимо иметь более толстые провода для уменьшения нагрева и потери электричества.
Это также относится и к мощной бытовой технике, такой как кондиционеры, стиральные машинки, духовки и прочие приборы. Когда они рассчитаны под напряжение 220 В, производитель может использовать тонкую проводку, в то время как для 120 В потребуются толстые провода.
Как в США питаются приборы, которым не хватает 120 В
На самом деле в США используются два стандарта:
▶︎ 120 В — это обычное напряжение для бытового потребления
▶︎ 240 В — применяется тогда, когда не хватает 120 В, например, для мощных приборов
Как правило, в американский дом заводятся две линии с фазами и один нейтральный провод. Каждая линия имеет напряжение 120 В, вместе они выдают 240 В. Для этого в каждом доме есть небольшой трансформатор.
Для обычных розеток используется 120 В, одна фаза и нейтральный провод. Но если нужна мощная розетка, то подключается вторая фаза.
Главный недостаток такого подхода заключается в том, что розетки в доме имеют разное напряжение. При строительстве заранее надо продумывать, где какие розетки будут находиться.
В России и других странах, где стандарт 220 В, с этим намного проще. Фактически в любую розетку можно подключить мощный прибор.
Почему США не переходят на 220-230 В
Вся инфраструктура США построена на напряжении 110-120 В. Переход на 220 В потребовал бы огромных затрат, потому что в таком случае надо заменить всю проводку, распределительные щитки, розетки и приборы.
Это создало бы большие неудобства для многих людей, а сам процесс может растянуться на несколько десятков лет.
Кроме того, потребители привыкли к существующей системе и считают её безопаснее, хотя 220-230 вольт тоже не опасное напряжение, если соблюдать все правила.
Сами американцы считают, что переход на 220-230 В, чтобы без проблем запитать сложную технику, не стоит затраченных усилий. Тем более, что для таких целей можно подключить 240 В.
Что выбирают производители техники
На самом деле многие производители техники тоже привыкли к разному напряжению. Есть немало стран, где используется 120 В и 220-240 В.
Крупные компании, которые работают в разных странах, просто проектируют свои вилки таким образом, чтобы они были совместимы с широким диапазоном напряжения. Например, обычный блок питания Apple на 20 Вт с USB-C имеет входное напряжение 100-240 В и частоту 50-60 Гц. Это значит, что его можно подключать к любым розеткам, поэтому адаптеры с другими вилками без проблем работают в России через переходники.
Если бы его напряжение было ограничено 120 В, то он бы просто сгорел при подключении в розетку 220 В. Поэтому иногда это является серьезной проблемой.
Большой плюс заключается в том, что, как правило, напряжение ограничивают локальные производители техники на очень простые бытовые приборы.
Появится ли мировой стандарт на напряжение
Короткий ответ: вряд ли. Как уже было сказано, никому не выгодно этим заниматься, да и потребности такой нет.
Во всех странах уже имеется устоявшееся инфраструктура, которую просто так менять никто не будет. Причем если менять напряжение, то стоит переходить со 120 В на 220-240 В, но не наоборот.
Главным потребителем 120 В являются США, Канада, Мексика и некоторые страны Южной Америки. И если говорить про Северную Америку, то у неё большой внутренний рынок электроэнергии, который превосходит многие страны, поэтому с глобальной точки зрения нет ничего, что заставило бы США обновить свою энергосистему.
(66 голосов, общий рейтинг: 4.61 из 5)
Илья Сидоров
@ilyasidorovПишу новости, статьи про технологии и не только, а в свободное время увлекаюсь детейлингом.
22 комментариев
Форум →