¿Cuál es la diferencia práctica entre los sistemas de alimentación de 110V o 220V, y también entre 50hz o 60hz? ¿Por qué los países eligen entre estos dos?

Answer 1

La frecuencia (50 o 60Hz) se decidió hace años y no tiene otra opción (a menos que ejecute un generador). Los dispositivos de 60Hz son ligeramente más pequeños que los equivalentes de 50Hz, pero no es significativo y la mayoría de los dispositivos funcionarán en cualquiera de ellos (a menos que haya un componente síncrono, como un reloj analógico).

110V es un poco más seguro como peligro de descarga eléctrica, pero requiere el doble de corriente para la misma potencia y, por lo tanto, un cableado correspondientemente más grueso y costoso. En Norteamérica, la fase dividida nominal de 220V (de hecho 240V) de 20 o 30A se usa comúnmente para electrodomésticos de mayor potencia (estufa, secadora, calentador de agua), mientras que 110V 16A se usa para la mayoría de las otras cargas (iluminación, computadoras, etc.)

Creo que recientemente en el Reino Unido (con un suministro nominal de 240V 50Hz) los transformadores de aislamiento de derivación central ahora se usan en la industria de la construcción con herramientas eléctricas de 120V en EE. UU., Lo que proporciona 60V a tierra en lugar de 240V y una reducción correspondiente en el riesgo de descarga eléctrica.

Answer 2

La compensación de frecuencia es básicamente lo rápido que ejecuta su fuente de generación y establecerá la frecuencia de su sistema. Una vez establecido esto, necesitará transformadores de subestación más grandes y transformadores de uso final de distribución más pequeños con un sistema de 50 Hz en lugar de lo contrario con un sistema de 60 Hz. El uso de uno sobre el otro tiene menores beneficios, y en muchos casos el equipo funcionará con cualquier frecuencia, sin embargo, puede que no funcione tan bien fuera de la frecuencia de diseño, y con dispositivos síncronos que basan su sincronización en la frecuencia de la señal, habrá un problema . En cuanto a los sistemas de 110 o 220 voltios, ve una diferencia en el tamaño del cable desplegado para entregar la energía sin una gran pérdida. con menor voltaje necesita un cable más grande. Con un voltaje más alto, hay una mayor descarga y menos perdón cuando ocurre una descarga. En los EE. UU. Hay un sistema híbrido donde la mayoría de la iluminación y los enchufes domésticos usan 110 voltios, donde es más probable que interactúes con la conexión de energía, y los electrodomésticos de mayor potencia como el horno, la secadora y el calentador de agua generalmente usan 220 sin embargo, es menos probable que interactúe conectando y desconectando estos dispositivos de manera regular y pueden usar cables más pequeños con el voltaje más alto de lo que necesitarían con un voltaje más bajo. Estas son las compensaciones básicas con estos estándares.

Answer 3

El voltaje hace una GRAN diferencia. En aras de la eficiencia y minimizar la pérdida de energía en la red de distribución, cuanto mayor sea el voltaje, mejor.

Para una carga dada, medida en vatios o kWatts, digamos un calentador de espacio eléctrico de 2000 vatios, si está diseñado para un suministro de 110 V, la corriente será de 18 amperios.

El mismo calentador de 2000 vatios hecho para un suministro de 220V consume solo 9 amperios.

Esto es importante: cada conductor tiene resistencia, incluido el cable del calentador, los cables en las paredes de su hogar y los cables colgados en los postes (o en las trincheras) de su vecindario local. La cantidad de energía perdida en esos conductores (en lugar de en el calentador donde realmente desea que se use toda la energía) aumenta con el CUADRADO de la corriente. Entonces, para un cable dado de resistencia R Ohms, perderá X cantidad de energía en ese cable en un suministro de 220V, pero en un suministro de 110V que produce la misma cantidad de calor del calentador (2000 vatios) donde la corriente es doble, perderá X ^ 2 (X-cuadrado) Watts en los cables que llevan esa energía al calentador.

El resultado práctico de esto es que los países con sistemas de 220V pueden usar cables de cobre más livianos (más delgados) en su red de distribución de 220V de ‘última milla’, o los cables del mismo grosor que para un sistema de 110V perderán menos energía en el camino hacia la carga , o habrá menos calentamiento en los cables de distribución del sistema de 220V en comparación con el sistema de 110V. Las empresas de electricidad en cada país deciden por sí mismas qué equilibrio de esos y otros factores quieren intercambiar entre sí: menos cobre = menos costo, pero aumentan las pérdidas y el calentamiento de los cables.

Answer 4

Hay poca diferencia práctica entre los dos sistemas. Los estándares fueron establecidos en diferentes lugares por diferentes personas aproximadamente al mismo tiempo hace más de 100 años. El que obtuvo posteriormente dependió en gran parte del país en el que importó o copió sus sistemas de generación eléctrica y de energía. Ahora, la gran cantidad de sistemas y equipos instalados hace que el cambio no valga la pena teniendo en cuenta la falta de ventajas reales.

Podrías seguir y seguir. Básicamente, la distribución de energía de EE. UU./ Norteamérica es de 240V a la casa en comparación con los 220-230V a Europa y gran parte del resto del mundo. Sí, dije 240V, la potencia se divide en el último transformador por un grifo central que es neutral y está conectado a tierra, se llama sistema de fase dividida. Los tomacorrientes de pared de baja potencia usan el neutro y una de las líneas para 120V donde las pérdidas de IR no son críticas. Los principales electrodomésticos: horno, estufa, calentadores, secadora de ropa están apagados con 240 VCA con cableado permanente, lo que reduce las pérdidas de corriente y cables. El 120V que encuentra en la pared es un poco más seguro simplemente porque es la mitad de 220V o 240V

Por lo tanto, tenemos la mayoría de las ventajas del cableado de 220 V en Europa, ya que las líneas que llegan a la casa tienen 240 V, realmente no hay una penalización por el tamaño del cable.

En cuanto a 50–60 Hz, hay un par de diferencias menores de una forma u otra, pero no hay un verdadero ganador en mi libro. Simplemente inconveniente, pero la mayoría de los aparatos electrónicos y de calefacción ya no marcan la diferencia. Solo material con motores de inducción o síncronos.

Answer 5

No hay mucha diferencia entre dos sistemas, ya que no son muy diferentes.

1. 110 V CA se considera un poco más seguro que 230 V CA en caso de exposición directa por contacto, pero ambos se consideran peligrosos.
2. 110V es inferior a 230V porque para que se entregue la misma potencia, necesitamos enviar el doble de corriente. Por lo tanto, los conductores se vuelven más gruesos y se deben utilizar disyuntores y fusibles de mayor capacidad.
3. Si tenemos que transportar energía por distancias más largas, las pérdidas de línea aumentan en 110 V, ya que son proporcionales al cuadrado actual.
4. Teóricamente, 110V requiere un aislamiento menos estricto, pero creo que comercialmente, el material aislante para 110V y 230V cuesta aproximadamente lo mismo.
5. La frecuencia de 60 Hz es ligeramente mejor que el equipo requiere menos giros en el devanado para generar el mismo efecto (fem inducida) y, por lo tanto, son compactos.
6. Al mismo tiempo, las pérdidas magnéticas son mayores en 60 Hz, por lo que para compensar eso, podríamos tener que usar más núcleo de hierro. Entonces las ganancias se compensan.

Answer 6

Ya respondí esta pregunta en otra parte sobre quora, al menos en lo que respecta al voltaje, tanto desde un punto de vista eléctrico como histórico. En cuanto a la frecuencia, afecta principalmente la velocidad a la que giran los motores de corriente alterna. No sé por qué los europeos y la mayoría del resto del mundo eligieron 50 hz en lugar de seguir el liderazgo del estadounidense con 60 hz, pero apuesto a que hay una buena historia detrás de esto.