bilgi: gerilim neden 220 volt frekans neden 50 hz Üç fazlı alternatif akıma dayalı
Elektrik üretim , dağıtımı 19. Yüzyıl Doğru akım Nikola Tesla adındaki bir mucit tarafından geliştirildi. Tesla Altenatif akım sisteminin, güç dağıtımı açısından kayıpları yüksek olan doğru akım sistemine göre üstün olduğunu belirlemişti. Yaptığı özenli araştırma ve dikkatli hesaplamalardan sonra, Altenatif akım güç üretimi için en uygun frekansın saniyede 60 salınım, yani 60 Hz olduğu sonucuna vardı. Bu frekansla birlikte 240V luk gerilim düzeyini öneriyordu. Fakat bu durum, 110V luk doğru akım sistemlerini devreye sokmuş bulunan ve düşük voltajın daha güvenli olduğunu savunan Thomas Edisonla ters düşmelerine neden oldu. Sonuç olarak, elektrik kullanımı yaygınlaştıka, daha uzak mesafelere güç iletebilmek amacıyla Doğru akım dan Altenatif akım ya geçildi. Bu yapılırken, Tesla nın 60Hz önerisi benimsenmişti. Fakat Edison un yerleştirmiş olduğu 110V luk gerilim düzeyi korundu.
Avrupa Doğru akım ise, Alman AEG firması Avrupa daki ilk güç üretim tesisini inşa ettiğinde, işe 110V luk gerilimle başlandı. Halbuki bu, pek de isabetli bir seçim değildi. Çünkü, düşük gerilim bazı sıkıntılara yol açıyordu. Aynı güçle çalışan iki cihazdan; 110V luk olanı, 220 V luk olanına oranla, iki misli akım çekmek zorundadır. Örneğin 1.5kW lık bir elektrik süpürgesi 220V ta 13.5A, 110 V ta ise 6.8A kadar akım gerektirir. Sonuç olarak, düşük gerilim tercihi halinde; kablo kesitlerinin daha kalın olması gerekir ve bir prizden çekilebilecek güç miktarı daha düşüktür. Ayrıca, bu güç düzeyinin aşılması olasılığı; çoğu aygıtın, başlatma sırasında normal çalışma haline göre daha fazla güç çekmesi nedeniyle yüksektir ve güvenlik amacıyla, prizlere giden dağıtım hatlarına devre kesicilerin konması gerekir. Dolayısıyla, bu sıkıntıları aşabilmek ve aynı bakır tel kesitinden daha az kayıpla daha fazla güç çekebilmek için gerilimi arttırmak gerekiyordu. Nitekim, zamanla 220V standardına yönelindi.
AEG mühendisleri frekans seçiminde de hata yapmış ve 60, onlu sayı sistemine ve metre standardındaki birimler dizilimine uymadığı için, frekansı 50 Hz olarak seçmeyi tercih etmişlerdi. Halbuki 50Hz, üretimde %20 daha az etkin, iletimde %10-15 daha verimsizdir ve trafo üretiminde, %30 a varan oranda daha büyük sarımların ve manyetik çekirdek malzemesinin kullanımını gerektirir. Öte yandan, elektrik motorları düşük frekanslarda daha verimsiz çalışır ve elektrik kayıplarıyla, bu kayıpların yol açtığı ek ısıya dayanıklı olmaları için, daha sağlam yapılmaları gerekir. Ancak, AEG o sıralarda bu alanda bir tekel oluşturduğundan, benimsediği frekans standardı tüm kıtaya yayıldı. İngiltere de ise, ta ki II. Dünya Savaşı ndan sonra 50Hz standardı benimsenene kadar, her iki frekans Doğru akım kullanıldı. Bugün ülke olarak sadece; Peru, Ekvator, Guyana, Filipinler ve Güney Kore, Tesla nın 60Hz frekans önerisini, 220-240V gerilimle birlikte kullanıyor. Avrupa düşük frekans tercihinin doğurduğu ek maliyetleri üstlenirken, ABD ve Japonya düşük gerilimin sıkıntılarını yaşıyor. Bu nedenle olsa gerek, devre kesiciler ABD de, Avrupa dan çok daha önceleri yaygınlaşmış bulunuyor. Ancak, ABD deki yeni inşa edilen binalar artık, nötür uçla arasında 115V gerilim bulunan iki faz ucuna ayrılmış halde, 230V luk gerilim alıyor. Böylelikle fırın gibi fazla güç kullanan ana aygıtlar, 230V a bağlanıyor. Avrupa dan sağlanan elektrikli aygıtlar, frekans farkını kabul ettikleri takdirde bu prizlere bağlanabiliyor.
Ortaya çıkan yeni teknolojilerle ilgili olarak hep, bazı tercihlerin yapılması ve kararların alınması gerekir. Yapılan tercihlerin hepsi, her zaman isabetli olmayabildiği gibi; hatalı tercihlerin uzun vadeli faturası ağır, geriye dönüşü ise daha Doğru akım maliyetli olabilir. Ancak, tercihlerin tam isabetliliğini sağlamak endişesiyle kararsızlığa kapılmak; o teknolojinin hayata geçirilmesini ertelemek ve bu arada, kullanımının sağlayacağı yararlardan yoksun kalmak anlamına gelir. Ki bu felç hali çoğu kez, toplumsal gelişme açısından maliyeti en yüksek olan alternatiftir. Elektrik gücü üretim ve dağıtımındaki frekans ve gerilim tercihlerinin öyküsü, yeni teknolojiler karşısında ne denli cesur ve ne denli dikkatli olunması gerektiğinin tipik bir öyküsüdür. Gerçi ABD ve Avrupa, gerilim ve frekans konusunda en isabetli tercihlerde bulunamadıkları için ek bazı faturalar ödemiş ve hala Doğru akım ödemektedirler. Fakat bu teknolojiden ve tetiklenen pek çok diğerinden türettikleri yararlar sayesinde, ödenen faturadan çok daha büyük ödüller kazanarak, bugünkü gelişmişlik düzeylerine erişmişlerdir.
kaynak tübitak
