Z tego artykułu dowiesz się
Stosowane obecnie parametry są wynikiem doświadczeń i wielu lat badań naukowców, wynalazców i inżynierów. Nie zabrakło wśród nich Polaków, mimo iż Polska w tym okresie nie istniała na mapach. Różne napięcia i częstotliwości jak np. 60 Hz i w krajach Ameryki Południowej, 50 Hz w Europie, czy 230 V w Polsce i 120 V w Stanach Zjednoczonych są efektem głównie korzyści rywalizujących ze sobą wówczas przedsiębiorstw. Standaryzacja parametrów sieci niskiego napięcia w UE nastąpiła w 1995 r. W roku 2000 do Europy dołączyła również Australia, w której podobnie jak w Anglii obowiązywało napięcie 240 V.
Częstotliwość prądu. Początki badań
Prace nad częstotliwością pracy urządzeń rozpoczął George Westnghouse, który jako pierwszy opracował prądnicę napędzaną silnikiem parowym. Wytwarzała ona częstotliwość 133 1/3 Hz, która nie powodowała migotania światła, ale była zbyt wysoka dla pozostałych urządzeń. W latach 1889 i 1890 zaczęły się z kolei pojawiać generatory sterowane bezpośrednio, których częstotliwość pracy była niższa, ponieważ obracały się z mniejszą prędkością. W czasach rozwoju elektrotechniki każda grupa inżynierów opracowywała własne napięcia i częstotliwości, ale wszystko uległo zmianie, gdy do zespołu Westinghouse’a dołączył Nikola Tesla. Jego silnik indukcyjny pracował przy częstotliwości 60 Hz, więc zmiany były nieuniknione. W roku 1886 kiedy powstał pierwszy samochód benzynowy, silniki parowe zaczęły przechodzić do przeszłości. George Westnighouse przydzielił swój zespół do specjalnego zadania – dostosowania silnika tłokowego do napędu alternatora Tesli. Przed końcem roku 1892 wybrano dwie funkcjonujące częstotliwości – 60 Hz dla oświetlenia i 30 Hz do zamiany energii elektrycznej na mechaniczną. Wybrana przez Teslę częstotliwość 60 Hz miała również znaczenie dla Thomasa Alvy Edisona, który uchodził w swoim okresie za niekwestionowany autorytet w dziedzinie elektryczności. Firma Edison General Electric Company GE dominowała wówczas na rynku energii elektrycznej i konkurencja musiała się z nią liczyć. Edison używał jednak prądu stałego, a Tesla przemiennego.Dalszy rozwój technologii
W latach dwudziestych ubiegłego wieku w USA popularna była także firma Henry’go Warrena, która nadzorowała projekt elektrowni wodnej na wodospadzie Niagara. Ich turbiny przystosowane były do częstotliwości 25 Hz, ze względu na znaczne sprawności możliwe do osiągnięcia. Zapowiadało się zatem, że w Ameryce Północnej będą obowiązywać dwie częstotliwości. 60 Hz dla oświetlenia oraz 25 Hz dla przemysłu ciężkiego. Edison zaproponował częstotliwość 40 Hz na drodze kompromisu, ale niestety było już za późno na zmianę. Mimo iż powstało wiele instalacji na 40 Hz, masową produkcję instalacji stanowiły te na 60 Hz. Z czasem szybkie turbiny wyparły maszyny tłokowe i częstotliwość 25 Hz nie była już konieczna i do dziś obowiązuje 60 Hz.Zmiany w Europie
W Europie natomiast działo się znacznie więcej. W roku 1918 w samym tylko Londynie istniało 70 różnych organizacji elektrycznych, z 50 różnymi systemami oraz 10 częstotliwościami i 24 różnymi napięciami. W latach 1920-1930 Niemcy, za sprawą Edisona i jego filii AEG zaczęły eksperymentować z częstotliwością 50 Hz. Już w oku 1891 Michał Doliwo-Dobrowolski jako pierwszy wprowadził linię pracującą w układzie trójfazowym łączącą elektrownię wodą w Lauffen z Frankfurtem. Obciążeniem instalacji były żarówki oraz silnik trójfazowy wynaleziony przez samego konstruktora linii. Do historii elektrotechniki słowo transformator wprowadzili węgierscy naukowcy, ale to Polak znalazł dla niego zastosowanie. Transformator ten pracował jednak przy częstotliwości 40 Hz, która powodowała migotanie oświetlenia zatem konieczne było dostosowanie urządzenia do 50 Hz. W Szwajcarii jednak do dziś funkcjonują kolejki górskie na częstotliwość 16 i 2/3 Hz, co dowodzi, że nie wszyscy pogodzili się ze standaryzacją sieci. Trzeba pamiętać, że stare sieci przesyłowe to wyższe koszty działania systemu.Źródło: Wiadomości Elektrotechniczne
