29. Oct, 2020.

ZAŠTO JE 60 Hz STANDARDNA FREKVENCIJA MREŽE U SAD?

Objavljeno u Zanimljivosti
Pročitano 14550 puta
Ocenite ovaj članak
(20 glasova)

 

Ove godine ( 10. jula ) navršava se 160 godina od rođenja slavnog naučnika i nenadmašnog genija Nikole Tesle ( 1856 – 1943. ), američkog državljanina srpskog porekla. “Tesla je postao neka vrsta legendarne ličnosti popularne masovne globalne kulture i heroj koji je na neki čudan način umeo da rešava probleme sveta” ( Branimir Jovanović, direktor Muzeja na nedavno održanoj proslavi rođenja Nikole Tesle ). U SAD se koristi električna mreža napona 110 V i frekvencije 60 Hz, dok u Evropi i ostalom delu sveta uglavnom od 220 V i 50 Hz. Zašto je to tako, jednostavno je pitanje za koje je teško naći adekvatan odgovor!

Tomas Alva Edison ( 1847-1931. ) je upotrebljavao jednosmernu struju za svoje poslove sa osvetljavanjem gradskih sredina i pogonom nekih mašina na jednosmernu struju. Prenos jednosmerne struje na velike udaljenosti je neefikasan, pa je Edison brzo utvrdio da njegove sijalice na 110 V nisu davale mnogo svetlosti kada su radile na 85 V, što je bila posledica pada napona duž vodova. Zato je unajmio mladog inženjera po imenu Nikola Tesla, koji je u glavi imao gotove planove za generator naizmenične struje kojim bi se eliminisali komutator i četkice, neophodni za rad diname ( generatora jednosmerne struje ).

Tesla je osećao da se naizmenična struja može efikasnije prenositi na velike udaljenosti podizanjem napona na strani generatora, usled čega bi se smanjili omski gubici na prenosnom vodu ( liniji ), a zatim snižavanjem napona na strani potrošača. Predložio je Edisonu da poboljša postojeće diname jednosmerne struje, a Edison je na to odgovorio: „Ima u tome 50.000 dolara, ako to možete izvesti!“ Tesla je radio dugo vremena razvijajući 24 različita tipa dinama, a zatim je zatražio obećani novac. Edison je poslovično odgovorio: “Vi ne razumete naš američki humor”, i tako negirao dato obećanje. Tesla je nakon ovoga ubrzo otišao.

On, u to vreme ekonomske krize zapada, nije mogao da dobije posao u elektroindustriji, pa je morao da kopa kanale da bi preživeo. Njegov poslovođa je ubrzo shvatio da je Tesla školovan i veoma talentovan čovek, pa mu je finansijski pomogao da osnuje sopstvenu kompaniju “Tesla Electric Company”.  Kada je počeo da radi za sebe Tesla je proizveo tri kompletna sistema za naizmeničnu struju, za monofazne, dvofazne i trofazne generatore, transformatore za transformisanje napona, odnosno struje, a takođe i motore za pogon mašina.

Različit od Efdisona, koji je bio “intuitivni” pronalazač, Tesla je bio vrhunski teoretičar koji je u potpunosti razradio matematičku teoriju koja će biti plodna osnova za sve njegove pronalaske. Ima ih oko 1.000, a 700 je patentirao. Neki Teslini pronalasci su pokradeni ( pronalasci o bežičnom prenosu - radiofonija ).

Razrađujući polifazne sisteme električne struje, Tesla dolazi do zaključka da je optimalna frekvencija mreže 60 perioda ( Hz ) u sekundi. Zatražio je i u startu dobio sedam osnovnih patenata za svoje nove pronalaske, a onda je bio zamoljen da maja meseca 1888. godine održi čuveno predavanje u Američkom institutu elektroinženjera. Ovo predavanje postalo je klasika u elektrotehnici.

U međuvremenu Džordž Vestinghaus shvata vrednost Teslinog rada i nudi mu milion dolara za njegove patente i pored toga još i dolar po svakoj konjskoj snazi za svaki motor i generator koji proizvede, plus izdašnu platu da radi za njega u Pitsburgu ( Pensilvanija ). Tesla je prihvatio grandioznu ponudu, mada je posle pocepao ček sa ogromnim iznosom, uz kratak komentar da ga novac ne interesuje, imajući veliko razumevanje prema čoveku koji mu je pomogao kada su ga mnogi izbegavali. Navedeni gest spasio je Vestinghausa od finansijskog kraha.

U jednom periodu “rata struja” u SAD su postojale mreže sa nekoliko različitih frekvencija. Treba se podsetiti da su prvi generatori pokretani kaišem sa parnih mašina, što je omogućavalo da se generatori okreću prilično velikom brzinom. Pojavom motora sa direktnim pogonom ( kasnije turbine ) i korišćenjem hidro-generatora direktno spregnutih sa osovinama koje se obrću malom brzinom, postalo je očigledno da su potrebni mnogi parovi polova da bi se proizvodila struja viših frekvencija. Treperenje izvora svetlosti u ritmu 50 puta u sekundi ( 50 Hz ) ispod je brzine pri kojoj, zbog prirodne tromosti čovečijeg oka, može da se učini da vidljiva svetlost izgleda stalnom.

Edison se borio protiv upotrebe naizmeničnih struja do kraja života. On je izvodio eksperimente sa ubijanjem pasa i konja da bi pokazao da je naizmenična struja opasnija od jednosmerne, a kada je država Njujork izvršila prvu egzekuciju koristeći naizmeničnu struju u električnoj stolici, propagatori jednosmerne struje smatrali su ovo svojom velikom pobedom. Međutim, kada je Vestinghaus napajao  svetsku izložbu u Čikagu 1893. godine naizmeničnom strujom, a zatim dobio ugovor za hidrocentralu na Nijagarinim vodopadima, koja je slala energiju u Bufalo i Njujork, 20 milja daleko, bitka između naizmenične i jednosmerne struje završena je u korist naizmenične, što je Nikolu Teslu učinilo još slavnijim.

U Muzeju Nikole Tesle, prošle godine, na dan rođenja slavnog naučnika, otvoren je Istraživački centar koji je, zahvaljujući kompaniji "Samsung", u potpunosti renoviran i opremljen najmodernijom opremom i tehnologijom za brži i lakši pristup naučnim materijalima u digitalnom obliku. U Istraživačkom centru studenti i istraživači iz celog sveta moći će da pregledaju svu bazu originalnih Teslinih rukopisa, beleški i dokumenata i da je koriste za svoje naučne radove i istraživanja. Ove godine predstavljen je audio-vizuelni spektakl pod nazivom “Teslin vremeplov” ( 4D projekcija ) u kojem nas Nikola Tesla svojim rečima vodi kroz svoje naučno oblikovanje, kao i kroz proces rađanja ideje koja potom prerasta u izum. Projekcija je izazvala izuzetno interesovanje kod nas i u svetu.

Ukratko, dakle, u SAD se koristi frekvencija mreže od 60 Hz zbog emigranta Srbina koji se zvao Nikola Tesla – oca indukcionog motora i polifaznog sistema, a napon od 110 V kao uspomena na Tomasa A. Edisona. Na taj način odato je dužno priznanje i Tesli i Edisonu, a pored toga u fizici je utvrđena jedinica međunarodnog ( SI ) sistema za magnetnu indukciju pod nazivom “tesla”,  B = Ф/S ( 1T = Wb/m2 ). U navedenoj konstataciji i korelaciji događaja u “ratu struja” krije se odgovor na pitanje zašto se u Americi koristi struja napona 110 V i frekvencije 60 Hz.

 

Hasan Helja


Čovek je biće prakse!

Adresa sajta www.cefix.rs
PokloniIOtpadSkloni