Warum ist die Netzspannung manchmal 110 V und manchmal 120 V?

(Die gleiche Frage kann für Standorte mit 220/240-V-Netz gelten, wenn ich mich nicht irre.)

Häufig sehe ich gemischte Bewertungen, die darauf hinweisen, dass etwas für 110, 115, 118 oder 120 V geeignet ist (in den USA). Ich habe die Netzspannung immer als 120 V bezeichnet, aber mit dem Verständnis, dass sie aufgrund folgender Faktoren variiert:

Unterschiedliche Erzeugungsmittel (Anzahl der Phasen usw.)
Leitungsverluste und unvollständige Zustände

Sollte man beim Entwerfen immer mit der niedrigsten erwarteten Spannung (110) testen? Welche Gründe gibt es für die Unterschiede in der Netzspannung?

voltage mains

— JYelton
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Siehe dies für US-Standards. Die Situation in Europa ist noch komplizierter. Primer siehe dies .

— Fizz

Antworten:

In den USA sollen die Elektrizitätsversorger Privatkunden mit Strom zwischen 110 und 125 VAC RMS versorgen. Der Wert 117 (oder 117,5 oder 118) wird häufig auf Produkten angezeigt, da dies die Mitte des angegebenen Bereichs ist.

Wenn Sie ein Produkt für den allgemeinen Verkauf entwickeln, ist es ratsam, eine Testspanne hinzuzufügen, die mindestens 5% oder sogar 10% über dem Nennbereich liegt - möglicherweise 100 bis 140 VAC RMS.

— Dave Tweed
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Gleiches gilt für das britische Stromnetz - wir sagen jetzt 230 V für die meisten Produkte, da der Bereich tendenziell zwischen 220 V und 240 V liegt.

— Polynom

Tatsächlich wurde in Großbritannien die Spannung im Allgemeinen mit 240 V +/- 6% angegeben, während das europäische Festland 220 V verwendete, in beiden Fällen mit einigen regionalen Abweichungen, bis die Netze geschlossen waren. Im Rahmen der EU-Harmonisierung wurde der Kompromiss von 230 V +/- 10% erreicht, der praktisch beide bisherigen Bereiche abdeckte.

— Brian Drummond

Die Anzahl variiert also normalerweise, weil die Spannung des Testlabors an der Steckdose 115 V gegenüber 120 V betrug. Oder ist die Auswahl der auf einem Etikett angegebenen Spannung in der Regel willkürlich? Für mich sind Glühbirnen am ärgerlichsten, weil manchmal ihre Helligkeit / Leistungsaufnahme und Lebensdauer mit unterschiedlichen Spannungen aufgeführt sind. Zum Beispiel könnte eine Glühbirne mit "100W 120V" beschriftet sein, aber die gleiche Glühbirnenverpackung behauptet, dass sie 2000 Stunden bei 115V halten sollte.

— Rob

@rob: Ich bin mir wirklich nicht sicher, wonach du fragst. Der Hersteller ist für alle Angaben auf dem Etikett verantwortlich. Dies hat möglicherweise nichts mit den tatsächlichen Tests zu tun, die von einem "Testlabor" durchgeführt wurden. Glühlampen sind besonders problematisch, da ihre Lebensdauer proportional zur Umkehrung der 4. Potenz der Spannung ist. Daher wird der Lebensdauertest bei der niedrigsten Spannung durchgeführt, mit der sie "davonkommen" können.

— Dave Tweed

Zusätzlich zu den Antworten hier, warum die Energieversorgungsunternehmen tun Spiel mit der Spannung: Sie werden ihr Bestes tun , um Ihre Länder akzeptiert zu halten Hertz - Wert, in der Regel bei 50 oder 60 Zyklen. Sie opfern ( Brownout ) Spannung, um die wichtigste Variable für Geräte, Hertz, zu versichern. Jede Änderung lässt Motoren schneller oder langsamer drehen, was bedeutet, dass Timer und dergleichen nicht richtig funktionieren. Ein Spannungsabfall kann von "unvollkommenen Bedingungen" herrühren, aber Hertz-Abweichungen sind absolut inakzeptabel.

— Mazura
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Dies spricht die Frage nicht an. Obwohl es sich um eine nützliche Randnotiz zu den Frequenzen von Stromleitungen handelt, wird der eigentliche Punkt der Frage übersehen.

— JYelton

Vielleicht, wenn Sie das für zusätzlichen Kontext erwähnen, wäre es nützlich.

— JYelton

IMHO ist dies der endgültige "[Grund, warum es Unterschiede in der Netzspannung gibt]".

— Mazura

@JYelton ist als Antwort vollkommen akzeptabel und steht sogar alleine da. Aber auch das Hinzufügen als ergänzende Information ist zu fördern. Zu oft haben wir Leute, die die gleichen alten Informationen häufen und wiederholen.

— Platzhalter

Wahrscheinlich auch erwähnenswert, sind die großen, synchronen "primären" Netzgeneratoren so konstruiert, dass sie (je nach Land) bei 50 oder 60 Hz laufen, und Abweichungen von dieser Frequenz stellen Änderungen ihrer "Wellendrehzahl" dar, als Symptom für Überlastung oder Überspannung in diesen Generatoren. Ein weiterer Grund, warum "Hertz-Variation absolut inakzeptabel ist."

— Robherc KV5ROB

Addressing nur den Grund , warum Spannung variiert, sind Sie richtig in der Annahme , die Leitungsverluste eine Rolle spielen. Kein normaler Draht ist ein perfekter Leiter. Supraleiter kommen sehr nahe, aber für diejenigen, die mit normalen elektrischen Bauteilen arbeiten, sind Drähte nur kleine Widerstände. Als solche erfahren sie nach dem Ohmschen Gesetz einen Spannungsabfall, wenn Strom durch sie fließt. Dies ist auch der Grund, warum die Energieübertragung über große Entfernungen bei hoher Spannung erfolgt und so nah wie möglich am Kunden erfolgt.

Sie können dies direkt beobachten, wenn sich ein Motor in Ihrem Kühlschrank, Ihrer Klimaanlage oder Ihrem Wäschetrockner einschaltet: Der hohe Anlaufstrom des Motors senkt die Spannung in Ihrem Haus und dimmt alle Glühlampen ab. Natürlich ist der Laufstrom viel geringer, so dass die Lichter wieder ihre ursprüngliche Helligkeit zu erreichen scheinen, aber wenn Sie sorgfältig messen würden, würden Sie feststellen, dass sie ein bisschen schwächer sind als ohne laufenden Motor. Bei einem großen Wechselstromkompressor ist sogar der Strom nach dem Starten so hoch, dass die Lichter gedimmt werden, bis sie erlöschen.

Natürlich versucht das Elektrizitätswerk, diesen Effekt zu mildern, aber nichts ist perfekt.

— Phil Frost
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FYI, wenn Ihre Lichter unter schweren Lasten heller werden, haben Sie eine fehlerhafte neutrale Verbindung, wahrscheinlich an der Stange. Rufen Sie das Energieunternehmen an.

— Mazura

Phil, das ist sehr seltsam: Die Strömung in deinem Haus sollte sich nicht merklich ändern, wenn dein Kühlschrank eingeschaltet ist, es sei denn, du benutzt vielleicht ziemlich Monster-Kühlschränke. Anscheinend haben Sie ein großes Problem mit Ihrer elektrischen Installation.

— MikeTeX