Студентка из Калифорнии приезжает в университет в Лондоне, подключает свой американский фен к английской розетке с помощью простого дорожного адаптера и включает его. Фен работает некоторое время, затем останавливается с ревом, похожим на звук двигателя, и в конце выходит из строя с искрами. Вилка подходит и вставлена правильно, но проблема заключается в том, что напряжение электросети в два раза выше, чем рассчитан фен. Можно с уверенностью заключить, что понимание разницы между стандартами напряжения в Великобритании и США — это не абстрактное понятие, а крайне важный аспект.
Цифры: 230 В против 120 В
С точки зрения номинального напряжения и частоты питания, Великобритания использует однофазное питание с частотой 50 Герц, напряжением 230 вольт для бытового и легкого коммерческого использования. Между тем, в Соединенных Штатах используется напряжение 120 вольт и частота 60 Герц. Напряжение — это мера разницы потенциалов между фазным и нейтральным проводом в розетке. Частота — это количество раз в секунду, когда переменный ток меняет направление.
В этих системах существуют и другие напряжения. Например, в Великобритании возможно получение трехфазного питания 400 вольт для крупных промышленных двигателей и коммерческого оборудования на кухне от распределительной линии. В США однофамильные дома получают двухфазное питание 240 вольт, используя два терминала по 120 вольт, разделенных на 180 градусов. Это напряжение полезно для получения 120 вольт для освещения и розеток в доме и 240 вольт для мощного электрического оборудования, такого как электроплиты, обогреватели и кондиционеры. В США стандартная бытовая розетка рассчитана на 120 вольт, а розетка для духовки или электроинструментов — на 240 вольт.
Вилки и розетки: физический барьер
Хотя приборы могут работать с обоими напряжениями, вилка не подойдет. В Великобритании используется вилка BS 1363 — большая квадратная вилка с тремя штырями и заземляющим контактом. В США применяются вилки серии NEMA, наиболее распространенная из которых — NEMA 5-15 с двумя плоскими штырями и круглым заземляющим контактом. Дорожный адаптер решает физическую проблему различия вилок, адаптируя одну вилку под другую. Однако адаптер не меняет напряжение, и если прибор не рассчитан на подаваемое напряжение, он будет поврежден, и потребуется преобразователь напряжения.
| Характеристика | Великобритания | Соединенные Штаты |
|---|---|---|
| Номинальное однофазное напряжение | 230 В | 120 В |
| Частота | 50 Гц | 60 Гц |
| Тип бытового питания | Однофазное 230 В (одна фаза трехфазной системы 400 В) | Двухфазное 120/240 В |
| Стандартная вилка и розетка | BS 1363 (три квадратных штыря, предохранительная вилка, розетка с выключателем) | NEMA 5-15 (два плоских параллельных штыря, круглый заземляющий контакт) |
| Розетка с выключателем? | Да — встроенный клавишный выключатель на каждой розетке | Нет — розетки без выключателей |
| Вилка содержит предохранитель? | Да — картриджный предохранитель номиналом 3А–13А | Нет — защита от перегрузки осуществляется только автоматическим выключателем |
Почему две системы развивались по-разному
Исторически разделение напряжения носит характер случайности, а не осознанного выбора. Изначально, в эпоху широкого распространения электрификации в конце XIX и начале XX веков, не существовало единого мирового стандарта напряжения. Интересно, что электрические системы, созданные Томасом Эдисоном в США, работали при 110 вольтах, что сохранилось при переходе от постоянного тока к переменному, когда 110 вольт оставалось самым популярным значением напряжения. Вместе с внедрением переменного тока напряжение закрепилось, учитывая большое количество установок в осветительных системах и электрических приборах. В Великобритании и Европе послевоенное восстановление привело к стандартизации через введение напряжения, подходящего для более высокого тока, что обеспечивало большую эффективность в процессе реконструкции. Следующими значениями стали 220 вольт в Германии и 240 вольт в Великобритании. В 1990 году Европейский союз согласовал все заинтересованные стороны, введя напряжение 230 вольт, согласованное между Великобританией и континентальной Европой. Изменение было в основном административным, хотя среднее напряжение, подаваемое в дома, было близко к 240 вольтам. Единственным изменением стала табличка, которая до сих пор на приложениях, продаваемых на территории ЕС, указывает “230V”.
Трёхфазное против однофазного: что поступает в дом
В обеих странах электричество, вырабатываемое на электростанции, является трёхфазным — три разных тока, сдвинутых друг относительно друга на 120 градусов. Напряжение высокое в линиях передачи, соединяющих генерацию с потребителем. Мощность, поступающая на подстанцию региона, понижается до низковольтного питания.
В плане электроснабжения типичная жилой улица в Великобритании получает 400 вольт через три фазы. Каждый дом получает питание от одной из трёх фаз и нейтрали, что обеспечивает однофазное питание 230 вольт. Крупные дома могут получать питание через трёхфазные подключения. Сегодня система электроснабжения в Америке значительно отличается. Здесь однофазный трансформатор создаёт вторичную отводку, генерирующую 240 вольт. Каждый дом получает питание от двух линий по 120 вольт, одна из которых служит нейтралью. В результате электрический щиток в США имеет две шины, каждая из которых выдаёт 120 вольт, соединённые двухполюсным автоматом на 240 вольт. В Великобритании же щиток имеет только одну шину, выдающую 230 вольт.
Что это значит для ваших устройств
Разница в напряжении особенно важна для устройств, содержащих моторы, нагреватели и трансформаторы. К таким устройствам относятся фен, плойки, электроинструменты, кухонные миксеры, чайники и некоторые старые аудиоустройства. Таким образом, если нагреватель, рассчитанный на 120 вольт, подключить к розетке на 230 вольт, он будет потреблять почти в два раза больше тока, чем рассчитано, и быстро загорится. Если мотор, рассчитанный на 120 вольт, работает на частоте 60 Гц, он будет работать очень быстро и сильно нагреваться при 230 вольтах, даже если частота останется постоянной.
Современные электронные гаджеты — зарядные устройства для телефонов, ноутбуки и большинство современных потребительских электронных устройств — созданы так, чтобы работать с несколькими уровнями напряжения. Обычно входное напряжение составляет 100-240 вольт, а частота — 50 или 60 герц. Эту информацию можно найти на этикетке блока питания или зарядного устройства. Например, если указано ‘Input 100-240 volt, 50/60 Hz’, устройство можно использовать как в США, так и в Великобритании без изменения напряжения при условии правильной установки адаптера. Создание новой силовой электроники стало значительным достижением, поскольку позволило использовать трансформаторы, работающие с любым напряжением.
Что делать перед подключением устройства
Перед подключением прибора в стране с другим напряжением процедура методична и занимает несколько секунд. Прочитайте этикетку на устройстве или его блоке питания. Найдите спецификацию входного напряжения. Если указано “100–240V” и “50/60Hz”, устройство универсальное — используйте адаптер для вилки, и всё готово. Если указано только “120V” или только “230V”, устройство однонапряженное, и подключение к неправильному напряжению повредит его. В этом случае требуется преобразователь напряжения. Для мощного нагревательного прибора необходим мощный понижающий трансформатор, рассчитанный на мощность прибора, а для большинства путешественников проще и дешевле оставить однонапряженное устройство дома и приобрести двухнапряженное.
Для домовладельцев или подрядчиков, которые выбирают электрооборудование для использования в разных странах, GOG Electric производит электроприборы — выключатели, розетки и умные домашние устройства — соответствующие конкретным стандартам напряжения и безопасности рынка, на который они ориентированы. Розетка для рынка Великобритании рассчитана на 230 вольт, оснащена клавишным выключателем согласно BS 1363 и протестирована по этому стандарту. Розетка для рынка США рассчитана на 125 вольт, соответствует конфигурации NEMA и сертифицирована по UL 498. Эти два типа не взаимозаменяемы и не предназначены для этого. Использование розетки, рассчитанной на одно напряжение, на другом рынке является нарушением норм и представляет опасность для безопасности. Для тех, кто хочет глубже разобраться в современных розетках, доступных на североамериканском рынке, наш гид по лучших электрических розеток и выключателей для современных домов охватывает варианты от базовых до умных и с интеграцией USB.
Часто задаваемые вопросы
Напряжение в Великобритании 110В или 220В?
Напряжение в режиме в Великобритании составляет 230 вольт. Необходимо упомянуть, что ранее показатель был 240 вольт. Тем не менее, напряжение было гармонизировано в 1995 году с остальной Европой и осталось на уровне 230 вольт. Однако на практике напряжение для жилых помещений в Великобритании по-прежнему составляет 240 вольт, что соответствует нормативам.
Могу ли я использовать американское напряжение 120 В в Великобритании?
Единственное условие — продукт должен быть рассчитан на “100-240 вольт, 50/60 Гц”. Если на этикетке указано только “120 Вольт”, подключение устройства к розетке Великобритании с напряжением выше 230 вольт не только повредит устройство без возможности ремонта, но и создаст опасность возгорания.
Почему в Великобритании 240 В, а в США 110 В?
Разница в системах напряжения обусловлена их историей. Когда в Америке начали устанавливать электросети, уже использовалось напряжение 110 вольт. После Второй мировой войны в Европе напряжение было увеличено для обеспечения большего тока в медных проводах. Нет доказательств того, что одна технология безопаснее или эффективнее при строительстве дома.
Почему Великобритания перешла с 240 В на 230 В?
В 1995 году уровень напряжения в Соединённом Королевстве был изменён с 240 В на 230 В в рамках инициативы по гармонизации Европейского Союза. Это изменение было в основном формальным; на практике подача электроэнергии в домах оставалась на уровне примерно 240 вольт, что находится в пределах допустимой нормы, определённой для стандарта 230 вольт. В конечном итоге цель этой инициативы заключалась в достижении единого номинального напряжения для всего ЕС.
Ссылки
- Международная электротехническая комиссия (IEC) — Мировые вилки и напряжения. Глобальный орган по установлению стандартов для электрических напряжений, частот и типов вилок.
- Министерство энергетики США — Использование энергии бытовыми приборами и совместимость напряжения. Информация о номинальных напряжениях, универсальных источниках питания и энергетических последствиях глобальных стандартов напряжения.
- WorldStandards.eu — Электричество по странам. Справочник по напряжениям, частотам и типам вилок по всему миру.
- BSI Group — Стандарт BS 1363 для вилок и розеток Великобритании. Британский стандарт, определяющий систему предохранительных вилок на 230 В и переключаемых розеток.
Разница между напряжением в Великобритании и напряжением в США — 230 вольт и 120 вольт — не является просто любопытным фактом. Это самое важное число на этикетке прибора, когда он пересекает океан. Современное зарядное устройство для телефона не обратит на это внимания. Винтажный проигрыватель или любимый фен — нет. Знание разницы, чтение этикетки и сопоставление устройства с местным электроснабжением до подключения к розетке — это привычка, которая защищает прибор, дом и путешественника. GOG Electric производит свои электротехнические изделия в соответствии с точными стандартами напряжения и безопасности каждого рынка — потому что розетка на стене должна быть готова к напряжению, которое она несёт, так же, как и подключённый к ней прибор.
