ولتاژ یکی از مهم‌ترین مفاهیم در صنعت برق، الکترونیک و تولید لوازم الکتریکی است. در همه کشورهای جهان ولتاژ را با نماد V نمایش می‌دهند و واحد اندازه‌گیری آن هم ولت است. ولتاژ نوعی نیروی محرکه است که جریان الکتریکی را در مدار ایجاد می‌کند. در واقع ولتاژ اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه در میدان الکتریکی است. به طور کلی برای هر نقطه مشخص در میدان الکتریکی هر چقدر میزان ولتاژ بیشتر باشد؛ مقدار جریان الکتریکی عبور کرده از آن هم افزایش می‌یابد. برای محاسبه ولتاژ از فرمول (V=IR) استفاده می‌شود. امروزه در برخی از کشورهای جهان برق 220 ولت و در تعدادی دیگر هم جریان برق با ولتاژ 110 ولت به شبکه‌های مصرف می‌رسند. این دو نوع جریان از یک سری تفاوت با یکدیگر برخوردار هستند. بر همین اساس در ادامه مطلب به بررسی جزئیات بیشتری از برق 220 و 110 ولت می‌پردازیم.
برق 110 و برق 220 ولت چیست؟
همانطور که گفتیم ولتاژ؛ اختلاف پتانسیل بین دو نقطه در یک میدان الکتریکی است. همین اختلاف پتانسیل هم باعث ایجاد جریان الکتریکی می‌شود. بنابراین در میدان‌های الکتریکی که ولتاژ 110 ولت ایجاد می‌شود؛ جریان برق کمتری منتقل خواهد شد. به طور کلی شدت جریان برق 110 ولت نصف مقدار شدت جریان برق 220 ولت است. در بسیاری از کشورهای جهان برق 110 ولت با فرکانس 60 هرتز به عنوان برق شهری توزیع می‌شود. در ایران و چند کشور دیگر مانند هند و کشورهای اروپایی؛ ولتاژ برق شهری 220 ولت با فرکانس 50 هرتز است.
برق 220 ولت چه تفاوت هایی با برق 110 ولت دارد؟
میزان ولتاژ برق شهری در کشورهای مختلف با در نظر گرفتن چند نکته مهم تعیین می‌شود. وسعت مناطق، میزان معادن مس، شرایط آب و هوایی، تعداد نیروگاه‌ها و فاصله نیروگاه از مناطق شهری از جمله مهم‌ترین عوامل تعیین کننده میزان ولتاژ برق شهری هستند. با توجه به متفاوت بودن این معیارها در همه کشورهای جهان؛ میزان ولتاژ برق شهری کشورهای مختلف نیز یکسان نیست. سوال مهمی که در مورد این موضوع مطرح می‌شود؛ این است که برق 220 ولت چه تفاوت‌هایی با برق 110 ولت دارد؟ در پاسخ به این سوال به چند نکته مهم اشاره می‌کنیم:
- شدت جریان برق 220 ولت دو برابر برق 110 ولت است.
- اتلاف انرژی هنگام انتقال جریان 220 ولت کمتر است.
- ایمنی کار با برق 110 ولت در مناطق مسکونی بیشتر است.
در هر کشوری با در نظر گرفتن میزان ولتاژ جریان برق شهری؛ وسایل الکتریکی را تولید می‌کنند. به همین علت ممکن است وسایل الکتریکی تولید شده در برخی کشورها در مناطق دیگر کارایی نداشته باشند. این وسایل یا به طور کلی روشن نشده، یا اینکه هنگام اتصال به پریز برق دچار مشکلات فنی مانند سوختگی می‌شوند. به طور مثال برای اینکه از دستگاهی با ولتاژ 110 ولت در سیستم برق شهری ایران بخواهید استفاده کنید باید یک مبدل یا ترانسفورماتور تبدیل برق 220 ولت به 110 ولت استفاده کنید.
مزایای برق 110 ولت چیست؟
شدت جریان برق 110 ولت کمتر از برق 220 ولت است، ولی این موضوع به معنای ناکارآمد بودن برق 110 ولت نیست. در بسیاری از کشورهای جهان ولتاژ برق شهری 110 ولت است، زیرا استفاده از برق 110 ولت مزایای گسترده‌ای به همراه دارد. از جمله مهم‌ترین مزایای برق 110 ولت می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- سطح ایمنی استفاده از برق 110 ولت بالاست.
- برق 110 ولت جریان مناسبی برای مصارف شهری و خانگی است.
- جریان 110 ولت برای منابع تغذیه سوئیچینگ کارآمدتر است.
- هزینه کمتری داشته و صرفه اقتصادی دارد.
هر یک از دو نوع جریان برق 110 و 220 ولت مزایای مختص به خود را دارند. بنابراین نمی‌توان گفت یکی از آن‌ها ناکارآمد هستند.
چرا برق شهری در ایران 220 ولت است؟
همانطور که گفتیم ولتاژ برق شهری در هر کشوری با در نظر گرفتن شرایط همان منطقه تعیین می‌شود. شرایط آب و هوایی، تعداد معادن مس، تعداد نیروگاه‌ها و فاصله نیروگاه تا مناطق شهری بر تعیین ولتاژ برق شهری در ایران موثر هستند. بر همین اساس ولتاژ برق شهری در ایران 220 ولت بوده، فرکانس آن 50 هرتز و جریان از نوع سه فاز است. از جریان برق 220 ولت در ایران برای مناطق مسکونی استفاده می‌شود. ولتاژ جریان برق مناطق صنعتی در ایران بیشتر از 220 ولت است. یکی از مهم‌ترین مزایای برق 220 ولت برای مناطق شهری؛ پایداری بسیار زیاد جریان برق است.
چه کشورهایی برق 110 ولت دارند؟
همه کشورهای جهان از لحاظ میزان ولتاژ جریان برق شهری در دو دسته مختلف قرار می‌گیرند. ایران جزء کشورهایی است که برق شهری 220 ولت را توزیع می‌کند. از جمله مهم‌ترین کشورهای دارای برق شهری 110 ولت می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- آمریکا
- کوبا
- کلمبیا
- تایلوان
- بلیز
- جامائیکا
- گوام
- سینت مارتن
- سینت اوستاتیوس
- آنگویلا
تعیین ولتاژ برق شهری در این کشورها نیز با در نظر گرفتن شرایط همان مناطق انجام می‌شود.
شناسایی پریز 110 از 220 ولت
برای استفاده از وسایل الکتریکی باید سیم برق آن‌ها را به پریزی متصل کنید که ولتاژ آن با ولتاژ دستگاه یکسان باشد. بنابراین باید با نحوه شناسایی پریز 110 از 220 ولت آشنا باشید. برای تشخیص میزان ولتاژ پریزهای برق دو راهکار متفاوت وجود دارد. در ادامه مطلب به بررسی این دو راهکار می‌پردازیم:
1_ شکل ظاهری پریز برق
ساده‌ترین راهی که برای شناسایی پریز برق 110 و 220 ولت وجود دارد؛ توجه به شکل ظاهری پریز است. پریزهای برق 110 ولت دارای یک شیار سوم با ظاهر نیم دایره هستند. وجود این شکاف در کنار سایر شیارها باعث شکل‌گیری یک مثلث می‌شود.
2_ استفاده از مولتی متر
برای از بین بردن شک و افزایش اطمینان از میزان ولتاژ پریز برق باید از مولتی متر استفاده کنید. میزان ولتاژ پریزهای برق 220 ولت؛ حدود 220 تا 230 ولت است. استفاده از این روش ایمن‌تر بوده و باعث افزایش اطمینان خاطر شما می‌شود.
چگونه برق با ولتاژ 110 را به 220 تبدیل کنیم؟
وسایل الکتریکی خانگی و تجهیزات ساده‌ای که در ایران تولید می‌شوند؛ به ولتاژ 220 ولت نیاز دارند. اتصال این وسایل به پریز برق با ولتاژ 110 ولت می‌تواند مانع از کار کردن دستگاه‌ها یا منجر به نیم سوز شدن آن‌ها شود. بنابراین چنانچه به کشورهای مختلف سفر کرده و قصد اتصال وسایل الکتریکی خود به پریزهای 110 ولت دارید باید یک کار مهم انجام دهید. در این شرایط باید از یک ترانس یا مبدل ولتاژ استفاده کنید. البته در برخی مواقع تبدیل برق 110 به 220 کار ساده‌ای نیست. در این شرایط باید از تکنسین‌های فنی که نحوه تبدیل برق 110 به 220 را آموزش دیده اند کمک بگیرید.
تفاوت برق تک فاز و برق سه فاز
یکی رایج‌ترین نکاتی که برای استفاده از وسایل، دستگاه و تجهیزات مختلف مطرح می‌شود؛ تک یا سه فاز بودن جریان برق است. برخی از وسایل به برق تک فاز و تعدادی دیگر هم به برق سه فاز نیاز دارد. سوال مهمی که در این مورد مطرح می‌شود؛ این است که برق تک فاز چه تفاوتی با برق سه فاز دارد؟ برق تک فاز یک جریان متناوب (AC) است که برای مصارف خانگی کاربرد دارد. بنابراین از برق تک فاز برای روشن شدن دستگاه‌های صنعتی و قدرتمند استفاده نمی‌شود. بر خلاف برق تک فاز از جریان سه فاز برای مصارف صنعتی استفاده می‌شود. این نوع جریان دارای سه عدد فاز بوده و قدرت بیشتری نسبت به برق تک فاز دارد. هر یک از فازها در برق سه فاز با یک کنداکتور مجزا به مدار وارد می‌شوند. فازهای یک جریان سه فاز نسبت به یکدیگر 120 درجه اختلاف دارند. توجه داشته باشید استفاده از برق سه فاز برای روشن شدن وسایل خانگی مناسب نیست.
نکات مهم در مورد برق 120 ولت و 240 ولت
در کنار جریان‌های با ولتاژ 110 و 220 ولت، جریان‌های 120 و 240 ولت نیز تولید می‌شوند. مکانیسم تولید این جریان‌ها متفاوت بوده و آشنایی با آن به اطلاع از چند نکته مهم نیاز دارد. البته این سیستم در کشور آمریکای شمالی اجرا می‌شود. با این حال آشنایی با آن خالی از لطف نیست. در ادامه مطلب به چند نکته مهم در مورد تولید برق 120 و 240 ولت اشاره می‌کنیم:
- برق 120 و 240 ولت از منابع فاز شکسته سه سیمه تولید می‌شوند.
- در نیروگاه‌ها جریان AC با ولتاژ پایین تولید می‌شود.
- ترانسفورماتورها وظیفه افزایش ولتاژ جریان را بر عهده دارند.
- افزایش ولتاژ برای انتقال جریان در مسافت‌های طولانی انجام می‌شود.
- پس از انتقال جریان از ترانسفورماتورهای دیگری برای کاهش میزان ولتاژ استفاده می‌شود.
- کاهش ولتاژ به منظور ایمن شدن جریان برق برای مصارف شهری و خانگی انجام خواهد شد.
- پس از کاهش میزان ولتاژ، جریان برق در شبکه‌های مختلف توزیع می‌شوند.
- در هر محیطی برای دریافت جریان برق یک کنتور نصب می‌شود.
- ترانسفورماتورها از طریق یک کابل مخصوص به کنتور وصل خواهند شد.
- اتصال ترانسفورماتور برای کنترل ولتاژ جریان دریافتی در مناطق شهری ضروری است.
- در این کابل‌ها دو سیم فاز و یک نول وجود دارد.
- داخل هر ترانسفورماتور هم دو عدد سیم پیچ قرار می‌گیرد.
- سیم پیچ اول به ایستگاه توان و سیم پیچ دوم نیز به سیستم ساختمان وصل می‌شود.
- در داخل جعبه فیوز هر ساختمان یک بریکر (فیوز قطع کن) وجود دارد.
- دو رشته سیم از کنتور خارج و به بریکر وارد می‌شوند.
- دو باس بار اصلی هم از بریکر خارج می‌شوند.
- دو باس بار فاز به سیم پیچ ثانویه در ترانسفورماتور متصل خواهند شد.
- باس بار خنثی نیز به مرکز سیم پیچ ثانویه وصل می‌شود.
- در این شرایط تمام ولتاژ ایجاد شده مصرف می‌شود، بنابراین جریان 240 ولت است.
در صورتی که اتصال به سراسر باس بار و سیم نول برقرار شود؛ از نصف سیم پیچ و ولتاژ ایجاد شده استفاده خواهد شد. بنابراین ولتاژ 120 به دست آمده و مصرف می‌شود.
آیا برق 110 ولت بهتر از 220 ولت است؟
منبع تغذیه 110 ولت احتمال برق گرفتگی کمتری دارد. در حالی که 220 ولت می‌تواند برق را ارزان‍تر منتقل کند زیرا برای انتقال آن جریان کمتری نیاز است، بنابراین می‌توانید از کابل‌های نازک‌تری برای انتقال آن استفاده کنید یا انرژی کمتری را از طریق گرمای تولید شده در کابل‌ها از دست بدهید.
آیا می‌توانم دستگاهی با ولتاژ 110 ولت را به 220 ولت وصل کنم؟
هرگز نباید از ولتاژ نامی محصول برقی تجاوز کنید. برای اینکار باید بین پریز و وسیله برقی از یک ترانس کاهنده یا افزاینده استفاده کنید.
ولتاژ 110 ولت AC است یا DC؟
هر دو این ولتاژها AC هستند. به عنوان مثال، جایی که ولتاژ AC استاندارد 110 ولت با فرکانس 60 هرتز است، جریان 120 بار در ثانیه تغییر جهت می‌دهد. نوسان سریع جریان متناوب، انتقال برق در مسافت‌های طولانی را تسهیل می‌کند و AC را به استاندارد جهانی برای زیرساخت‌های شبکه برق تبدیل می‌کند.
نظرات کاربران