Prečo je v USA napätie siete 120V?

[Peter Krajňák]

Má nejaké výhody sieť 120V oproti sieti 230V? Potom musia mať všetky vodiče asi dvojnásobný prierez či nie?

[Zdeněk Houf]

Je to předevšm z důvodů bezpečnosti. Při dotyku na 120 V bude procházet člověkem menší proud než při dotyku 230 V. Průřezy se musí stanovovat větší, podle jejich dovolených úbytků.

[Miloslav Janoušek]

Jsou pozadu za vyspělým světem.       

[Merick Kir]

Jsou pozadu za vyspělým světem.       

Česká, častá a mylná domněnka!

[Miloslav Janoušek]

Jaká je v tom výhoda a pokrok? Dva silné dráty do domu. 

[Rozmahel Vladimír]

Možná je to tím, že od vybudování jejich sítí byly tyto sítě vždy soukromé, provozované pouze za účelem zisku. Nikdo, pokud to nebude bezprostředně nutné nebude ze svých peněz financovat modernizaci jejíž návratnost je velmi daleko. U nás se napřed za státní peníze zbudovaly výrobny a sítě s ohledem na dlouhodobý rozvoj potřeb státu a nyní po otevření trhu s elektřinou se tato dočasně nadbytečná výkonová rezerva velmi dobře prodává kamkoliv.
ČEZ je polostátní firma, zajímalo by mne jakým způsobem se uskutečňuje prodej akciíí v držení státu. Stát si je opět kupuje? A nebo už pouze ti vyvolení? Potom zprávy o tom, že si ČEZ kupuje vlastní akcice jsou zavádějící.

[Miroslav Minařík]

Stručně.
Ta ošklivá trafa, která mají u jednotlivých objektů mají jednu výhodu. Transformují z vysokého napětí nízké právě v místě, kde je to potřeba. To je také důvod jejich existence. Americké vzdálenosti jsou násobně větší, než v naší mikrorepubličc e.
Skutečnost, že na těch několika metrech od  trafa je pochopitelně vyšší průřez vodičů než u nás při 230V nikdo neřeší.

My si nižší napětí v domácnostech pro větší bezpečnost nemůžeme dovolit. Nemáme trafo u domu a v některých vesnicích mají i s 230V problémy s úbytky napětí na vzdálených místech od trafa.

[Rozmahel Vladimír]

To je pravda, ale každé takové trafo vrčí 365 dní v roce naprázdno a tím se zvyšují ztráty, plýtvá se i materiálem s dvojnásobným průřezem.
Nikdo to neřeší, když tak se někam vtrhne a je zase na pár let zajištěno. 

[Lubomír Roubal]

Potřebný vyšší proud při 120V může také způsobovat komplikace ve svorkovnicích, ve vypínačích i u zásuvek. A to taky není zanedbatelné. Nicméně teď už to asi nikdo předělávat nebude, aspoň že tam mají střídavý proud, pro jistotu 60Hz.

Víte někdo jakou tam používají síť?

[Rozmahel Vladimír]

Zvýšení výkonu pomocí kmitočtu je velmi elegantní cesta. Výkon roste se čtvercem kmitočtu. U nás by se snad dalo mluvit o postupném zvyšování napětí 220-230 / 380-400V. I touto úpravou se stejnými dráty bez úprav prožene vyšší výkon. Kmitočet je dán už konstrukcí generátorů v elektrárně, tudy u nás cesta asi dlouho nepovede...

[Miroslav Minařík]

Jednou si své poznámky opravdu setřídím! Doufám ... tedy, že budu mít čas.
 
Alespoň krátce ...
Začal to Nikola Tesla v 19. století. Považoval 60Hz za nejvhodnější kmitočet pro výrobu a distribuci střídavého proudu. Preferoval 240V. Již tehdy tvrdil, že je to vhodnější napětí pro dlouhá napájecí vedení. Ovšem současně Edison přišel se stejnosměrným proudem a napětím 110V. Edisonova vítězná argumentace v USA byla právě bezpečnost. Tehdy začal boj zda používat AC nebo DC. (Viz Thomas Alva Edison kontra George Westinghouse).
 
A kmitočet?
V Evropě společnost AEG vyrobila mnoho spotřebičů určených pro 50Hz. Nikoliv pro 60Hz, prý by se hodnota 60 nehodila do zamýšlené jednotkové sekvence. Protože AEG měla tehdy monopol, její standard se rychle rozšířil po zbytku kontinentu. V té době např. v Británii bylo nìkolik kmitočtů (25Hz a 40Hz) a různé sítě AC nebo DC. Jednotný standard kmitočtu se zavedl až po druhé světové válce.

V Americe se volba napájecího napětí sítì řídila více tradicí, než optimalizací sítě. Samozřejmě tamní elektrotechnic i Ohmův zákon znali a věděli, že při 240V potřebují k přenosu stejného výkonu nižší prùřez vodiče. Bylo otázkou zda tehdy zůstat u osvětlení domácnostní 120V pro které byly žárovky robustnější a účinější, zatím co velká topná zařízení v případě 240V ušetřila na průřezu přívodního vedení. Zůstalo u bezpečnosti, za cenu vyšších průřezů.
Je třeba si uvědomit, že USA překonává podstatně větší vzdálenosti a nakonec větší průřezy vodičů jsou pouze od trafa přes rozvaděče k zásuvkám. Myslím, že všechny národní normy se vytváří především pro snížení rizika úrazu elektrickým proudem. Proudové chrániče používá USA ve stejných případech jako my v Evropě.

Vzrůstající energetická náročnost se dotýká celého světa. Tedy i Američanů. Ale jak se oni vypořádají se svými rozvody nemusí být naše starost :-) 

[Fuk Tomáš]

U nás by se snad dalo mluvit o postupném zvyšování napětí 220-230 / 380-400V. I touto úpravou se stejnými dráty bez úprav prožene vyšší výkon.

Podle mne se jedná spíš o harmonizaci v rámci EU, než o zvyšování přenosového výkonu. V současnosti je 230V +-10% v současnosti naplňováno takto:
230 +6%-10% v zemích, kde bylo 220V
230 +10%-6% v UK, kde bylo 240V
více podrobností viz třeba http://en.wikipedia.org/wiki/Mains_electricity

Zvýšení výkonu pomocí kmitočtu je velmi elegantní cesta. Výkon roste se čtvercem kmitočtu. Kmitočet je dán už konstrukcí generátorů v elektrárně, tudy u nás cesta asi dlouho nepovede...

Tomu tedy nerozumím. Výkon přenosové soustavy s frekvencí vůbec nesouvisí. výkon spotřebiče ano - ale ten je vždy konstruován na odpovídající napětí a frekvenci.
Ostatně, když si vezmete třeba asynchronní motor s kotvou nakrátko, tak točivý moment se zvýšením kmitočtu z 50 na 60 Hz zvedne v tomto poměru (při stejných otáčkách) anebo se zvednou v tomto poměru otáčky (při stejném točivém momentu). V tomto případě tedy výkon motoru roste lineárně s kmitočtem (ne s kvadrátem). To ale nic nemění na dovolené výkonové zátěži konkrétního motoru, čili trvalý výkon z něj větší stejně nedostanete.
Co získáte zvýšením kmitočtu, je zmenšení rozměrů transformátorů, pólových nástavců u motorů apod.
Opravte mě, jestli se mýlím.

[Rozmahel Vladimír]

S tím napětím je to s tou harmonizací tak jak píšete, ale je i pravda, že tím zvýšením napětí dodáte do stejného spotřebiče vyšší výkon bez nutnosti zesílení drátů. Tím nechci tvrdit, že to byl důvod.

U toho kmitočtu se mě vybavila velmi dávná definice ze školy, už opravdu nevím jak je to přesně. Ale našel jsem na netu tohle.
V tom vzorci v příloze nebo v prezentaci na odkaze je 1/T pod odmocninou, to znamená že pokud podle vzroce v příloze zvýším f musím ho dát do mocniny protože to celé je pod odmocninou. Potom zvýšením kmitočtu zvýším dle vzorce celkový proud. Výkon je pak dán součinem U x I.

T = 1 / f  perioda je převrácená hodnota kmitočtu
1/T  = f

Více na http://www.kteiv.upol.cz/kteiv/download/serafin/nove/7.pps

Toto je prosím bez záruky. 

[Fuk Tomáš]

U toho kmitočtu se mě vybavila velmi dávná definice ze školy, už opravdu nevím jak je to přesně. Ale našel jsem na netu tohle.
V tom vzorci v příloze nebo v prezentaci na odkaze je 1/T pod odmocninou, to znamená že pokud podle vzroce v příloze zvýším f musím ho dát do mocniny protože to celé je pod odmocninou. Potom zvýšením kmitočtu zvýším dle vzorce celkový proud. Výkon je pak dán součinem U x I.

T = 1 / f  perioda je převrácená hodnota kmitočtu
1/T  = f

Více na http://www.kteiv.upol.cz/kteiv/download/serafin/nove/7.pps

Toto je prosím bez záruky. 

Ten vzoreček ve Vaší příloze (doc) neříká nic jiného, než definici toho, čemu se říká "efektivní proud" jako střední kvadratickou hodnotu proudu. Výsledek dostanete stejný nezávisle na frekvenci - závisí to jen na tvaru křivky.
Pro sinusový proud ten vzoreček říká, že efektivní hodnota proudu = amplituda/(druhá odmocnina ze 2).

[Rozmahel Vladimír]

Definice:
Efektivní hodnota střídavého proudu je hodnota proudu stejnosměrného, který v daném obvodu vykoná za stejný čas stejnou práci jako proud střídavý.

Efektivní hodnota střídavého proudu je to co koná práci. Pokud ji dle vzorce zvýším kmitočtem zvýším dodaný výkon.

[Petr Doležal]

To nebude tak jednoduché. To by musela žárovka svítit o 20%  jasněji.
Za 1 sec tam sice pustíme namísto 100, 120 půlvln, ale ty jsou užší než u 50 Hz, takže "nula od nuly pojde".

[Fuk Tomáš]

Definice:
Efektivní hodnota střídavého proudu je hodnota proudu stejnosměrného, který v daném obvodu vykoná za stejný čas stejnou práci jako proud střídavý.

Efektivní hodnota střídavého proudu je to co koná práci. Pokud ji dle vzorce zvýším kmitočtem zvýším dodaný výkon.

Zřejmě jste nepochopil, co jsem vám napsal. Tedy znovu: výsledek toho vzorečku (viz příloha) je na frekvenci nezávislý; pro sinusový průběh proudu
i = I₀ * sin(2*pi*f*t)
z něj vypadne
I = I₀ * 0,707106781186548... NEZÁVISLE NA FREKVENCI

[Lubomír Roubal]

Tady ale jde o přenesení většího výkonu při stejném proudu a to frekvencí nezměníte. To by potom stejnosměrný proud s frekvencí blížící se nule nemohl přenášet žádný výkon.

Těch 120V jim nezávidím, když už člověka má zabít elektřina, tak ho zabije i 120V. Ale těch 60Hz by bylo lepších. Četl jsem, že našich 50 bylo proto, že generátory měly problémy s vyššími otáčkami pro 60Hz. Je to fáma?

Například u nás na samotě u rybníčku máme 196,78V 125,8 Hz. U většiny nových spotřebičů musíme přidávat měniče, ale je to už tradice, tak to přece nebudeme předělávat