Петербург - Страница 48

Вот это и есть два стога сена для осла. С повышением частоты больше энергии расходуется на нагрев проводов и радио излучение, как это не смешно. Если проводить аналогию, то можно представить туриста, забывшего спички и лихорадочно воспроизводящего древний способ добычи огня трением деревянной палочки. Чем чаще он трет палочку, тем сильнее она нагревается, а если будет тереть не торопясь, то палочка и через неделю холодной останется.

Зато, с повышением частоты можно через провод одного сечения пропускать больше энергии и преобразовывающие устройства получаются компактнее, начиная от трансформатора и заканчивая электродвигателем.

А в роли осла приходиться выступать мне, так как, задав один раз стандарт — будет очень тяжело отойти от него впоследствии. В мое время таких стандартов было море. У многих стран напряжение в сети было 220 вольт 50 Гц, у других — 110 вольт 50 герц, в той же Японии. В Америке приняли стандарт 110 вольт 60 Гц, а в Африке 220 вольт 60 Гц. Эти нюансы надо знать при поездках по миру, иначе можно остаться без любимого ноутбука. Хотя, справедливости ради, следует уточнить, что и формы розеток в разных странах разные, более десятка форм точно. Так что, любимый ноутбук в чужую розетку будет не воткнуть физически.

А в самолетах, так как там электропроводка короткая, используют напряжение 28 вольт 400 Гц. В автомобилях вообще 12 или 24 вольта постоянного тока. На заводах порой частоту 100Гц используют. Одним словом, кто в лес, кто по дрова. Из всего этого безобразия было необходимо выбрать стандарт для первой бытовой сети. И, самое печальное, далее его придерживаться.

И почему, например 220 вольт? Точнее, генераторы то трехфазные, на 380 вольт, а 220 вольт это уже производная. И, судя по тому, что три фазы прижились без нареканий — генератор и надо таким делать. Но почему 380 вольт? Вот тут — без понятия. Кто и от чего плясал. Тем более, что 380В это уже у конечного потребителя — по уличным столбам идут десятки киловольт, точно не помню, то ли 22 то ли 35, а для линий электропередачи вообще 110 киловольт. Зачем? Да очень просто. Медь может пропустить через себя ток около 10 ампер на каждый квадратный миллиметр своего сечения, и с этим уже ничего не сделать. Значит, при напряжении в 220 вольт, через каждый квадратный миллиметр провода можно пропустить мощность в 2.2 киловатта. Мощность, в электрическом смысле, это сила тока помноженная на напряжение. А вот при напряжении 110 киловольт через тот же квадратный миллиметр провода пройдет уже мощность 1100 киловатт, то есть в 500 раз больше. Точно такая же картина и для алюминиевых проводов, но там сила тока, разрешенная на квадратный миллиметр раза в два меньше чем у меди.

Получается, чем больше напряжение — тем экономически выгоднее его передавать, нужны более тонкие и дешевые провода. Недостатков два. Если таким напряжением шибанет человека, он точно в другой мир перенесется. В лучший мир. Значит, требуються понижающие трансформаторы для потребителей.

А второй недостаток — высокое напряжение требовательно к изоляции. И столбы для него высокие надо, достаточно ЛЭП вспомнить. Да много там нюансов. Все сразу и не вспомню. Вот сяду писать пособие по производству и передаче электроэнергии — тогда и задумаюсь, а пока, буду считать все это набросками.

А вот про разрешенную для материала силу тока надо помнить всегда. Если намотать вторичную обмотку сварочного трансформатора проводом сечением в один квадратный миллиметр и попытаться снять с нее 100 ампер — обмотка просто сгорит. Каждой силе тока должно соответствовать свое сечение провода и это надо знать даже владельцу квартиры моего времени. Провода в таких квартирах, обычно, имеют сечение 2.5 квадратных миллиметра, то есть, рассчитаны на 25 ампер. Законов электрических не отменить правительственными указами — и, при напряжении сети в 220 вольт — в квартире не может быть суммарной нагрузки на один провод более 5.5 киловатт — если больше, будут гореть провода. А что такое 5.5 киловатт? Чайник электрический, стиральная машина, разогревающая воду, СВЧ печь, да десяток лампочек. Включи сюда еще и масляный радиатор отопления — и Привет. Скажете — ничего страшного, для этих целей стоят автоматы, отсекающие питание? Вот тут и кроется болезнь незнания моего времени!

При мне человек в магазине покупал автоматы для защиты сети — ему рекомендовали на 16 ампер, такой действительно защитит сеть при перегрузке — но он требовал на 50 ампер, так как ему 16 ампер мало и у него автомат часто выключается. А он не жадный, и готов заплатить за более дорогой девайс. Автомат человеку продали.

Было впору сразу звонить пожарникам и говорить адрес. Вот только адрес этот знаток электричества не оставил.

У меня электрика до автоматов еще не дошла, и приходилось точно и с запасом рассчитывать сечения проводов.

Переломный момент в наших экспериментах наступил в середине июля. Когда подмастерья смогли ответить на ряд вопросов электротехники экспериментальным путем. Какие задать вопросы — на это мне сообразительности хватило. А вот какие на эти вопросы ответы — моя память скромно промолчала, и пришлось подбирать экспериментально. В частности, остановились на параметрах бытовой электросети в 127 вольт и 60 Гц. Напряжение хотелось побольше — но изоляция с ним не справлялась. Пусть потомки мучаются. Это понятно, фазное напряжение, потому как был выбран трехфазный генератор, с линейным напряжением 220 вольт. Соотношение между линейным и фазным напряжением легко посчитать. Если генератор трехфазный, значит линейное напряжение больше фазного на корень из трех.