Electriciteitsverdeling
in de Verenigde Staten
Electriciteit
Root server » TechTalk » Electriciteit » Wisselspanning » Verenigde Staten
De electriciteitsverdeling in de Verenigde Staten is aangepast aan de eigen situatie en komt niet overeen met onze electriciteitsverdeling.

Op deze eerste pagina bespreken we de monofasige electriciteitsnetten.

-

-


Transfo voor een groep huizen met “split phase” aansluiting.


Gespleten monofasig net

De electriciteitsverdeling in de Verenigde Staten is niet vergelijkbaar met onze stroomverdeling omdat er rekening gehouden wordt met de lokale situatie:
  • In landelijke gebieden zijn gemeenschappen vaak klein en ver van elkaar verwijderd.
  • De electriciteitsverdeling gebeurde vaak op 115V voor de eindgebruikers, en de meeste kleine apparaten zijn gemaakt om op 115V (nu: 120V) te werken.
In de Verenigde Staten gebruikt men een spanning van 120V 60Hz. Deze lagere spanning is historisch, en kan niet ongedaan gemaakt worden. Toen men in Europa op grote schaal omschakelde van 110V naar 220V waren er weinig gebruikers (dit was begin jaren 1950). In Amerika hadden de meeste gezinnen echter al grote electrische toestellen (wasmachine,...) en was een omschakeling minder evident. De algemene overstap naar 230V wordt daarom niet in overweging genomen. De toestellen die op 120V gevoed worden zijn gelukkig vooral de kleinere, mobiele gebruikers en de verlichting. De aansluitingen voeren 120V (aansluiting tussen fase en nulgeleider).

Eigenlijk moeten we nog een beetje terug in de tijd gaan: de schuld van die 110V is eigenlijk te wijten aan Edison. De electriciteitsnetten in de Verenigde Staten werden aangelegd door bedrijven geliëerd aan Edison (een ondernemer, meer dan een uitvinder). Maar de brevetten van Edison hadden enkel betrekking tot gelijkspanning. Gelijkspanning dat niet getransformeerd kon worden werd geleverd onder de vorm van 110V om de gloeilampen van Edison te doen branden.

Theoretisch zijn er dus viermaal zoveel verliezen in de kabels, maar men kan deze vermijden door de transfo's dichter bij de uiteindelijke gebruikers te zetten. Daar waar men in Europa een transformatorhuisje per dorp of wijk heeft, heeft ieder huizenblok (maximum een 10-tal afnemers) zijn eigen transfo (vaak gemonteerd op de electriciteitspaal zelf). Wolkenkrabbers hebben allemaal hun eigen transfo in de kelder. Het is lonend de spanningsverlaging zo dicht mogelijk bij de gebruikers te laten gebeuren.

Een normale transformator is voorzien voor 50A, dus een vermogen van 12kVA. De middenspanning wordt gestandardiseerd naar 7.2kV.

Een nadeel van het amerikaan systeem is dat de transfo zwaar genoeg berekend moet zijn voor het klein aantal gebruikers (gemiddeld een 10-tal). In andere landen zijn er meer gebruikers per transfo, waardoor de reserve-capaciteit lager kan zijn (uitmiddeling van het verbruik over meer huishoudens). Het amerikaans systeem werkt met veel en relatief kleine transfos die minder efficient zijn.

Split Phase

gespleten monofasig net

Draaistroom wordt niet gebruikt voor residentieële klanten, wel een zogenaamde “split phase” aansluiting met 3 draden, waarbij je twee keer 120V kan gebruiken (kleine gebruikers zoals de verlichting en de prisen (convenience)) of éénmaal 240V (grote gebruikers). De transformator neemt slechts stroom af van één enkele fase (sterschakeling) of twee fasen (driehoekschakeling, zie voorbeelden rechts) maar heeft twee uitgangen in tegenfase en een nulgeleider (neutre, zoals ze hier zeggen).

Grote vaste verbruikers (electrische verwarming, motoren, wasmachines) worden tussen de twee fasen aangesloten. Ten opzichte van de massa zijn de fasen L1 en L2 in tegenfase (180° gedraaid): we hebben hier dus 240V tussen de twee fasegeleiders. Men gebruikt een speciale stekker voor 240V (je moet een sumo-worstelaar importeren om die uit de prise te trekken).

De zekeringen hebben een waarde van 100A voor residentiele klanten voor een vermogen van 23kVA en men gaat tot 200A voor grotere huizen (dat zijn kabels die tweemaal zo dik zijn als bij ons). Voor eenzelfde vermogen in Europa heeft men genoeg met zekeringen van 33A, maar men gebruikt zekeringen van 40A om rekening te houden met de onbalans in de belasting van de fasen.

Deze vreemde situatie is even ingeburgerd als de monophasé/triphasé bij ons. Maar het kan nog meer "weird": op een volgende pagina bespreken we de verschillende driefasige netten: high leg delta en wild cat...

Publicités - Reklame

-