Miért különböznek az egyes országok elektromos hálózatainak feszültségei? Mi ennek a gyakorlati jelentősége? (Ipari és háztartási szempontból egyaránt)
válasza: válasza:
válasza:Jelentősége lenne éppen, csak egy egész országot átállítani gyakorlatilag brutális költséggel járna.
Pl. az USA-ban a háztartási kisfeszültség 2x 115 V ellenfázisban (középcsapolt utcai trafó állítja elő).
A nagyteljesítményű gépekbe kötik mindkét fázist (szárító, kályha, ilyesmi), mint ahogy nálunk a három fázist.
De nekik még így is szarabb, mert nagyobb áramok folynak a vezetékeken, ami nagyobb veszteséget képez, illetve ennek elkerülésére több anyagot kell beépíteni (vastagabb huzalok stb.).
Ugyanakkor örülnek, mert a 115 V kevésbé veszélyes az emberekre.
Tehát ez kétélű dolog, mégis ma már gazdaságosabbak a 3x230, sőt 3x240 V-os rendszerek, mivel sok a nagyfogyasztó, több villamos energiát használunk már manapság.
Én csak arra volnék kíváncsi, hogy ha mondjuk mi lehet a különbség pl. egy 100 V (pl. Japán) és egy 230 V (pl. Magyarország) feszültségen működő TV készülék között, hogy ha mindkettő elektromossággal és nagyjából ugyanúgy működik?
Nem értek annyira az elektromos hálózatokhoz, ezért azt sem tudom hogy esetleg a nagyobb feszültséggel működő elektromos eszközök működtetéséhez esetleg több és/vagy nagyobb erejű erőműre van-e szükség (pl. szénerőművek esetén több fosszilis tüzelőanyag elégetésére) amivel több energiát tudnak előállítani - ez a kérdés?
Ha pedig - a fent említett példában - mindkét TV készülék ugyanúgy működik (az előbbi alacsonyabb, az utóbbi magasabb feszültségen) akkor tulajdonképp mi a feszültség gyakorlati szerepe? (Persze le van írva ez a wikipédián - meg annó suliban is tanultuk - de sajnos úgy magyarázták mindig, hogy én azt pl. nemigazán értettem sosem. (Ha mondjuk egyszerűbb módon lenne megfogalmazva...)
válasza:A tápegységnek mindegy, igény szerint tervezhető, az csak alkalmazkodik a hálózathoz.
A tápegység a kimenetén előállít mondjuk 5, 12, 24 V-okat, valamint a LED-ek áramát stb., ami kell a működéshez.
Bemenetén kapja a hálózatot, ami van.
A feszültség pedig óhatatlanul szükséges az energia átviteléhez, anélkül egyszerűen nem megy.
A feszültség nagyságát viszont az észszerűség határozza meg.
Nagyfeszültségen kisebb áram szükséges azonos teljesítmény átviteléhez, ezért nagy energiákat, nagy távolságra gazdaságosabb így átvinni, kevesebb a veszteség.
De a lakosságra nem küldhetsz rá nagyfeszültséget, ezért azt lejjebb kell transzformálni.
válasza:Nem függ az erőmű mérete a feszültségszinttől. Gondolj csak abba, hogy vannak a kis öngyújtóba szerelt piezo elven működő gyújtó egységek. Csak pattintasz egyet és ott van több ezer volt feszültség. Vagy épp amikor a ruhád veszed le és szikrázik vagy amikor megcsíp a radiátor. Ezek nagy feszültségek, de az áram kicsi.
Úgy tudod elképzelni, hogy ha van egy vízcsöved. Van egy adott víznyomás. Minél nagyobb a nyomás, a víz annál messzebbre spriccel. Ez a feszültség. Minél magasabb a feszültség, annál messzebbre képes áthúzni az ív. Aztán ott az áram, a cső keresztmetszete. Minél vastagabb a cső, annál több víz fér át rajta. Ez az áramerősség. De a nyomás és az átmérő összefügg. Minél vastagabb a cső és minél nagyobb a nyomás, annál több vizet kapsz a végén: ez a teljesítmény. Áram esetén ugyanez van.
Tehát a végén az számít, hogy mekkora a teljesítmény amit W-ban (kWh-ban mérünk).
Egyszerűsített konkrét példával élve: van egy TV, aminek a működéséhez 220Wh energia szükséges, és 220V a hálózati feszültség a konnektorban, akkor 1Amper áram folyik a tápkábelen.
Ha viszont ugyanez a TV 110V-os hálózati feszültségen működik, akkor 2A áram folyik a kábelen (mert 110 Volt x 2 Amper = 220 Wh). Gyakorlatban ez annyit tesz, hogy elméletileg minimálisan kevesebb szigetelés szükséges a vezetékre az alacsonyabb feszültség miatt, viszont a dupla áramigény miatt vastagabb keresztmetszetű kábeleket kell használni. Márpedig a réz drága dolog. És ez csak egy kis fogyasztó. 1000-2000Wh fogyasztóknál már 10-20A különbségekről beszélünk. És ez még mindig csak az otthoni hálózat.
Éppen ezért van, hogy ahol lehet, ott inkább magasabb feszültséget alkalmaznak (ahol az áramot szállítják) akár 750.000 V-ot is. Ebben az esetben viszonylag kis keresztmetszet mellett nagy teljesítmény átvihető minimális veszteséggel.
Remélem valamennyire érthető voltam.
# 6
"Remélem valamennyire érthető voltam."
Nagyon is, köszönöm szépen! (Ha annó ilyen végtelenül leegyszerűsített módon magyarázták volna a tanárok és a tankönyvek is, akkor én sem lennék ilyen tudatlan. De valamiért az emberek többségének muszáj valamiért mindig mindent túlbonyolítani.)
Egyébként onnan jutott a kérdés az eszembe, amikor is néztem egy dokumentumfilmet arról, hogy amikor az angolok VII. Edward idején először találkoztak az elektromos árammal, akkor tulajdonképp hogyan is viszonyultak hozzá első körökben (a feszültség, a teljesítmény és az áramerősség tudatának teljes hiányában) és miként alkalmazták az elektromosságot a mindennapokban mindenféle földelés, szigetelés, és megszakító biztosító meg hasonló biztonsági eszközök használata nélkül. Ráadásul mindezt egy "nem egységes" áramhálózaton keresztül, ami azt jelenti hogy különböző áramszolgáltató cégek különféle áramerősséggel machináltak. A feszültség szabályozás, vm. a szigetelések és egyéb biztonsági óvintézkedések teljes hiánya pedig gyakran eredményezett halálesetet.
Egyébként az az ominózus dokumentumfilm: [link]
A VÉGÉRE CSUPÁN EGYETLEN FONTOS KÉRDÉSEM VOLNA:
"Elméletileg minimálisan kevesebb szigetelés szükséges a vezetékre az alacsonyabb feszültség miatt, viszont a dupla áramigény miatt vastagabb keresztmetszetű (réz) kábeleket kell használni. Márpedig a réz drága dolog."
Én csak azt nem értem, hogy mi alapján döntik (ill. döntötték) el egy adott nemzet vezetői, hogy gazdasági és egyéb szempontokból melyik a fontosabb? Az emberéletek vagy pedig a nyersanyag? Ha pedig az utóbbi, akkor egyes országokat mi vitt rá arra, hogy vastagabb keresztmetszetű (emiatt súly mennyiségre több) réz kábeleket és kevesebb szigetelőanyagot (ami gyanítom olcsóbb volna, mint a réz) állítsanak elő?
válasza:A villamos hálózatot nem a nemzet vezetői tervezik, hanem a mérnökök. És nyilván nem úgy tervezik, hogy emberre ártalmatlan legyen, mert nem az az üzemszerű, hogy az egész utca a vezetéket nyalogatja. Nyilván tesznek róla, hogy biztonságos legyen, de az, hogy felrakják 4 méter magasra a drótokat, elég ahhoz, hogy a balesetek jelentős részét megelőzzék.
Az pedig, hogy az átvitelből mekkora veszteséged van, az áramtól függ, mégpedig négyzetesen. Azaz, ha a fenti példát vesszük, 1 ampernél 1 egység a veszteséged, 2 ampernél már 4 egység. Vastagabb vezeték kell, és több a veszteség is. Ez rögtön annyi hátrány, hogy jobban megéri a nagyobb feszültséget használni.
válasza:9:
Remélem azért, hogy nem vagy szakmabeli, mert hihetetlen hülyeségeket sikerült összehordani.
Kisebbik a vizes / csöves hasonlat.
Nagyon durvábbik a W és Wh, azaz teljesítmény és energiamennyiség összekeverése.
Ezt nem is hiszem el, hogy szakember ilyet elkövethet.
"1 ampernél 1 egység a veszteséged, 2 ampernél már 4 egység. Vastagabb vezeték kell, és több a veszteség is. Ez rögtön annyi hátrány, hogy jobban megéri a nagyobb feszültséget használni."
Igazából itt a kérdésem kulcspontja! Milyen gazdasági szempontok határozzák meg egyes országoknál a magasabb ill. az alacsonyabb feszültségű hálózatot?
Ahogy már fent említettem, Japánban viszonylag alacsonyabb feszültséggel dolgoznak (pedig a világ egyik legfejlettebb országáról beszélünk, aholis szinte megszámlálhatatlan mennyiségű, elektromos árammal működő berendezés üzemel), ami azt jelenti - a fentebb említettek szerint - hogy az alacsonyabb feszültség miatt dupla az áramigény, emiatt vastagabb keresztmetszetű réz kábeleket kell használni - ellentétben Magyarországgal, aholis negyedannyi elektromos eszköz sincs mint Japánban, mégis nagyobb feszültséggel (azaz kisebb keresztmetszetű réz kábelekkel) dolgoznak.
Márpedig ha a réz "drága dolog" (nem úgy a szigetelőanyagok), akkor miért éri nekik meg az olyan országoknak, mint Japán (amelyeknek hihetetlen mértékű az energiafelhasználása) kisebb feszültséggel, ergó több vezető képességű nyersanyag felhasználással dolgozniuk?
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!