मुख्य बिजली

मुख्य बिजली या उपयोगिता शक्ति, पावर ग्रिड, घरेलू बिजली, और दीवार की शक्ति, या, कनाडा के कुछ हिस्सों में, हाइड्रो, एक सामान्य प्रयोजन प्रत्यावर्ती धारा (एसी) विद्युत बिजली की आपूर्ति है। यह विद्युत शक्ति का वह रूप है जो विश्व के अनेक भागों में विद्युत ग्रिड के माध्यम से घरों और व्यवसायों तक पहुँचाया जाता है। लोग इस बिजली का उपयोग रोजमर्रा की वस्तुओं (जैसे घरेलू उपकरण, टीवी और लैंप) को दीवार के आउटलेट में प्लग करके बिजली देने के लिए करते हैं। विद्युत शक्ति का वोल्टेज और आवृत्ति क्षेत्रों के बीच भिन्न होता है। दुनिया के अधिकांश हिस्सों में, 230 वोल्ट का एक वोल्टेज (नाममात्र) और 50 हर्ट्ज की आवृत्ति का उपयोग किया जाता है। उत्तरी अमेरिका में, सबसे साधारण संयोजन 120 वी और 60 हर्ट्ज की आवृत्ति है। अन्य संयोजन मौजूद हैं, उदाहरण के लिए, 60 हर्ट्ज पर 230 वी। यात्रियों के पोर्टेबल उपकरण बाहरी बिजली की आपूर्ति से निष्क्रिय या क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। विभिन्न क्षेत्रों में गैर-परिवर्तनीय प्लग और सॉकेट असंगत वोल्टेज और आवृत्ति आवश्यकताओं वाले उपकरणों के आकस्मिक उपयोग से कुछ सुरक्षा प्रदान करते हैं।

शब्दावली
यूएस में, साधन विद्युत शक्ति को "उपयोगिता शक्ति", "घरेलू बिजली", "घरेलू बिजली", "घर की धारा", "बिजली लाइन", "घरेलू बिजली", "दीवार की शक्ति", "लाइन" सहित कई नामों से जाना जाता है। पावर", "एसी पावर", "सिटी पावर", "स्ट्रीट पावर" और "120 (वन ट्वेंटी)"।

यूके में, मुख्य विद्युत शक्ति को सामान्यतः "मुख्य" कहा जाता है। कनाडा में आधे से अधिक बिजली पनबिजली है, और मुख्य बिजली को प्रायः देश के कुछ क्षेत्रों में "हाइड्रो" कहा जाता है। यह वर्तमान और ऐतिहासिक बिजली उपयोगिताओं जैसे कि हाइड्रो-क्यूबेक, बीसी हाइड्रो, मैनिटोबा हाइड्रो, और हाइड्रो वन (ओंटारियो हाइड्रो के टूटने से उत्पन्न संस्थाओं में से एक) के नाम से भी परिलक्षित होता है। यद्यपि न्यूफाउंडलैंड और लैब्राडोर हाइड्रो नाम की एक इकाई है, वह कंपनी मुख्य रूप से एक जलविद्युत जनरेटर है, हालांकि यह सीधे लैब्राडोर और प्रांत के कुछ अन्य हिस्सों में भी ग्राहकों की सेवा करती है। न्यूफ़ाउंडलैंड द्वीप के अधिकांश ग्राहक न्यूफ़ाउंडलैंड पावर को अपने सेवा प्रदाता के रूप में डील करते हैं, और इस प्रकार उस प्रांत में बिजली को सामान्य रूप से "पावर" कहा जाता है।

पावर सिस्टम
दुनिया भर में, घरेलू और हल्के वाणिज्यिक बिजली के उपकरणों और प्रकाश व्यवस्था के संचालन के लिए कई अलग-अलग मुख्य बिजली प्रणालियां पाई जाती हैं। विभिन्न प्रणालियों की विशेषता मुख्य रूप से उनके द्वारा होती है


 * वोल्टेज
 * आवृत्ति
 * प्लग और सॉकेट (रिसेप्टेकल्स या आउटलेट)
 * अर्थिंग प्रणाली (ग्राउंडिंग)
 * ओवरकरंट (अतिप्रवाह) क्षति (जैसे, शॉर्ट सर्किट के कारण), बिजली के झटके और आग के खतरों से सुरक्षा
 * पैरामीटर सहनशीलता।

ये सभी पैरामीटर अलग-अलग क्षेत्रों में अलग-अलग हैं। वोल्टेज सामान्यतः 100-240 वोल्ट (हमेशा रूट-मीन-स्क्वायर (वर्गमूल औसत का वर्ग) वोल्टेज के रूप में व्यक्त) की सीमा में होते हैं। सामान्यतः उपयोग की जाने वाली दो फ्रीक्वेंसी 50 हर्ट्ज और 60 हर्ट्ज हैं। एकल-चरण या तीन-चरण शक्ति का उपयोग आज सबसे अधिक किया जाता है, हालांकि 20 वीं सदी की प्रारम्भ में दो-चरण प्रणालियों का उपयोग किया गया था। विदेशी एन्क्लेव, जैसे कि बड़े औद्योगिक संयंत्र या विदेशी सैन्य ठिकाने, आसपास के क्षेत्रों से अलग मानक वोल्टेज या आवृत्ति हो सकते हैं। कुछ शहर क्षेत्र आसपास के ग्रामीण इलाकों से अलग मानकों का उपयोग कर सकते हैं (जैसे लीबिया में)। अव्यवस्था की एक प्रभावी स्थिति वाले क्षेत्रों में कोई केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण नहीं हो सकता है, जिसमें असंगत निजी स्रोतों द्वारा प्रदान की जाने वाली विद्युत शक्ति हो।

वोल्टेज और उपयोगिता आवृत्ति के कई अन्य संयोजनों का उपयोग पूर्व में 25 हर्ट्ज और 133 हर्ट्ज के बीच आवृत्तियों और 100 वी से 250 वी के बीच वोल्टेज के साथ किया गया था। प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) को सार्वजनिक बिजली प्रणालियों में वैकल्पिक वर्तमान (एसी) द्वारा विस्थापित किया गया है, लेकिन डीसी विशेष रूप से 20वीं सदी के अंत तक कुछ शहरी क्षेत्रों में उपयोग किया गया था। आईईसी 60038 में सूचीबद्ध 230 वी/50 हर्ट्ज और 120 वी/60 हर्ट्ज के आधुनिक संयोजन, 20वीं शताब्दी के पहले कुछ दशकों में लागू नहीं हुए थे और अभी भी सार्वभौमिक नहीं हैं। तीन चरण की शक्ति वाले औद्योगिक संयंत्रों में बड़े उपकरणों (और अलग-अलग सॉकेट और प्लग) के लिए अलग, उच्च वोल्टेज स्थापित होंगे, लेकिन यहां सूचीबद्ध सामान्य वोल्टेज अभी भी प्रकाश और पोर्टेबल उपकरण के लिए मिलेंगे।

बिजली के सामान्य उपयोग
बिजली का उपयोग प्रकाश, ताप, शीतलन, विद्युत मोटर और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए किया जाता है। यूएस एनर्जी इंफॉर्मेशन एडमिनिस्ट्रेशन (ईआईए) ने प्रकाशित किया है:

2021 में प्रमुख अंत उपयोगों द्वारा अमेरिकी आवासीय क्षेत्र की बिजली खपत
 * 1 इसमें टेलीविज़न, सेट-टॉप बॉक्स, होम थिएटर सिस्टम, Dवोल्टD प्लेयर और वीडियो गेम कंसोल सम्मिलित हैं।
 * 2 डेस्कटॉप और लैपटॉप कंप्यूटर, मॉनिटर और नेटवर्किंग उपकरण सम्मिलित हैं।
 * 3 पानी गर्म करना सम्मिलित नहीं है।
 * 4 इसमें छोटे बिजली के उपकरण, हीटिंग तत्व, बाहरी रोशनी, बाहरी ग्रिल, पूल और स्पा हीटर, बैकअप बिजली जनरेटर और ऊपर सूचीबद्ध नहीं की गई मोटरें सम्मिलित हैं। इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग सम्मिलित नहीं है।

कंप्यूटर या टीवी सेट जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण सामान्यतः डिवाइस को पावर देने के लिए एसी टू डीसी कन्वर्टर या एसी अनुकूलक का उपयोग करते हैं। यह प्रायः वोल्टेज की एक विस्तृत श्रृंखला और दोनों सामान्य बिजली आवृत्तियों के साथ संचालन करने में सक्षम होता है।अन्य एसी अनुप्रयोगों में सामान्यतः बहुत अधिक प्रतिबंधित इनपुट श्रेणियां होती हैं।

बिल्डिंग वायरिंग
वहनीय उपकरण प्रत्येक आउटलेट पर दो या तीन वायर्ड संपर्कों के साथ एकल-चरण विद्युत शक्ति का उपयोग करते हैं। डिवाइस को संचालित करने के लिए दो तार (न्यूट्रल और लाइव/एक्टिव/हॉट) करंट ले जाते हैं। एक तीसरा तार, जो हमेशा मौजूद नहीं होता है, उपकरण मामले के प्रवाहकीय भागों को पृथ्वी की जमीन से जोड़ता है। यह उपयोगकर्ताओं को बिजली के झटके से बचाता है यदि जीवित आंतरिक भाग गलती से मामले से संपर्क करते हैं।

उत्तरी और मध्य यूरोप में, आवासीय विद्युत आपूर्ति सामान्यतः 400 वी तीन-चरण विद्युत शक्ति है, जो किसी एकल चरण और तटस्थ के बीच 230 वी देती है; हाउस वायरिंग तीन-चरण और एकल-चरण सर्किट का मिश्रण हो सकता है, लेकिन ब्रिटेन में तीन-चरण आवासीय उपयोग दुर्लभ है। उच्च-शक्ति वाले उपकरण जैसे कि रसोई के स्टोव, वॉटर हीटर और घरेलू बिजली के भारी उपकरण जैसे लॉग स्प्लिटर्स को 400 वी तीन-चरण बिजली आपूर्ति से आपूर्ति की जा सकती है।

छोटे पोर्टेबल बिजली के उपकरण एक प्लग में समाप्त लचीले केबलों के माध्यम से बिजली की आपूर्ति से जुड़े होते हैं, जो एक निश्चित संदूक (सॉकेट) में डाला जाता है। बड़े घरेलू बिजली के उपकरण और औद्योगिक उपकरण को स्थायी रूप से भवन की स्थिर वायरिंग से जोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, उत्तरी अमेरिकी घरों में एक विंडो-माउंटेड सेल्फ-कंटेन्ड एयर कंडीशनर यूनिट एक दीवार प्लग से जुड़ा होगा, जबकि पूरे घर के लिए केंद्रीय एयर कंडीशनिंग स्थायी रूप से वायर्ड होगी। बड़े प्लग और सॉकेट संयोजनों का उपयोग उन औद्योगिक उपकरणों के लिए किया जाता है जो बड़े करंट, उच्च वोल्टेज या तीन-चरण विद्युत शक्ति ले जाते हैं।

सर्किट ब्रेकर ( परिपथ वियोजक) और फ़्यूज़ का उपयोग लाइन और न्यूट्रल या ग्राउंड वायर के बीच शार्ट सर्किट का पता लगाने के लिए किया जाता है या ओवरहीटिंग और संभावित आग को रोकने के लिए तारों की तुलना में अधिक करंट को संभालने (अधिभार संरक्षण) के लिए रेट किया जाता है। ये सुरक्षात्मक उपकरण सामान्यतः एक केंद्रीय पैनल में लगे होते हैं - सामान्यतः एक वितरण बोर्ड या उपभोक्ता इकाई - एक भवन में, लेकिन कुछ वायरिंग सिस्टम सॉकेट या प्लग के भीतर एक सुरक्षा उपकरण भी प्रदान करते हैं। अवशिष्ट-वर्तमान डिवाइस, जिन्हें ग्राउंड-फ़ॉल्ट सर्किट इंटरप्टर्स और उपकरण लीकेज करंट इंटरप्टर्स के रूप में भी जाना जाता है, का उपयोग ग्राउंड फ़ॉल्ट्स का पता लगाने के लिए किया जाता है - न्यूट्रल और लाइन वायर (जैसे ग्राउंड वायर या एक व्यक्ति) के अलावा अन्य में प्रवाह का प्रवाह। जब ग्राउंड फॉल्ट का पता चलता है, तो डिवाइस सर्किट को जल्दी से काट देता है।

वोल्टेज स्तर
दुनिया की अधिकांश आबादी (यूरोप, अफ्रीका, एशिया, ऑस्ट्रेलिया, न्यूज़ीलैंड और दक्षिण अमेरिका का अधिकांश भाग) ऐसी आपूर्ति का उपयोग करती है जो 230 वी के 6% के भीतर है। यूनाइटेड किंगडम और ऑस्ट्रेलिया में नाममात्र आपूर्ति वोल्टेज 230 है वोल्ट +10%/−6% इस तथ्य को समायोजित करने के लिए कि अधिकांश ट्रांसफार्मर वास्तव में अभी भी 240 वोल्ट पर सेट हैं। 230 वोल्ट मानक व्यापक हो गया है ताकि 230 वोल्ट उपकरण का उपयोग दुनिया के अधिकांश हिस्सों में एक की सहायता से किया जा सके। एडेप्टर या विशिष्ट देश के लिए मानक के लिए उपकरण के प्लग में बदलाव।

संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा 120 वोल्ट ± 6% की आपूर्ति वोल्टेज का उपयोग करते हैं। जापान, ताइवान, सऊदी अरब, उत्तरी अमेरिका, मध्य अमेरिका और उत्तरी दक्षिण अमेरिका के कुछ हिस्से 100 वोल्ट और 127 वोल्ट के बीच वोल्टेज का उपयोग करते हैं। हालाँकि, जापान के अधिकांश घरों में संयुक्त राज्य अमेरिका की तरह स्प्लिट-फेज विद्युत शक्ति होती है, जो आपूर्ति कर सकती है एक ही समय में उलटा-चरण का उपयोग करके 200वोल्ट। ब्राज़िल 60 हर्ट्ज पर 127 वी और 220 वी दोनों प्रणालियों के साथ असामान्य है और साथ ही विनिमेय प्लग और सॉकेट की अनुमति भी देता है। सऊदी अरब और मेक्सिको में मिश्रित वोल्टेज सिस्टम हैं; आवासीय और हल्के वाणिज्यिक भवनों में दोनों देश वाणिज्यिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों में 220 वोल्ट के साथ 127 वोल्ट का उपयोग करते हैं। सऊदी सरकार ने देश को पूरी तरह से 230/400 वोल्ट सिस्टम में परिवर्तित करने के लिए अगस्त 2010 में योजनाओं को मंजूरी दी, लेकिन मेक्सिको के पास संक्रमण की कोई योजना नहीं है।

वोल्टेज मापने
आपूर्ति के बिंदु पर वोल्टेज के बीच अंतर किया जाना चाहिए (विद्युत उपयोगिता और उपयोगकर्ता के बीच इंटरकनेक्शन के बिंदु पर नाममात्र वोल्टेज) और उपकरण की वोल्टेज रेटिंग (उपयोग या लोड वोल्टेज)। सामान्यतः उपयोगिता वोल्टेज नाममात्र प्रणाली वोल्टेज से 3% से 5% कम है; उदाहरण के लिए, नाममात्र 208 वोल्ट आपूर्ति प्रणाली को उनके नेमप्लेट पर "200 वोल्ट" वाले मोटर्स से जोड़ा जाएगा। यह उपकरण और आपूर्ति के बीच वोल्टेज ड्रॉप के लिए अनुमति देता है। [उद्धरण वांछित] इस लेख में वोल्टेज नाममात्र आपूर्ति वोल्टेज हैं और इन प्रणालियों पर उपयोग किए जाने वाले उपकरण थोड़ा कम नेमप्लेट वोल्टेज ले जाएंगे। विद्युत वितरण प्रणाली वोल्टेज प्रकृति में लगभग ज्यावक्रीय है। वोल्टेज को रूट माध्य वर्ग (आरएमएस) वोल्टेज के रूप में व्यक्त किया जाता है। वोल्टेज सहनशीलता स्थिर-राज्य संचालन के लिए हैं। बिजली वितरण नेटवर्क में क्षणिक भारी भार, या स्विचिंग ऑपरेशन, सहिष्णुता बैंड और तूफानों से अल्पकालिक विचलन का कारण बन सकते हैं और अन्य असामान्य स्थितियां और भी बड़े क्षणिक बदलाव का कारण बन सकती हैं। सामान्य तौर पर, कई स्रोतों के साथ बड़े नेटवर्क से प्राप्त बिजली की आपूर्ति एक पृथक समुदाय को आपूर्ति की तुलना में अधिक स्थिर होती है, जिसमें शायद केवल एक जनरेटर होता है।

वोल्टेज का विकल्प
बिजली वितरण प्रणाली के अनुकूलन की तुलना में आपूर्ति वोल्टेज की पसंद ऐतिहासिक कारणों से अधिक है - एक बार जब वोल्टेज उपयोग में होता है और इस वोल्टेज का उपयोग करने वाले उपकरण व्यापक होते हैं, तो वोल्टेज बदलना एक कठोर और महंगा उपाय है। एक 230 वोल्ट वितरण प्रणाली दी गई मात्रा में बिजली देने के लिए 120 वोल्ट प्रणाली की तुलना में कम कंडक्टर सामग्री का उपयोग करेगी क्योंकि वर्तमान, और फलस्वरूप प्रतिरोधक हानि कम है। जबकि बड़े हीटिंग उपकरण समान आउटपुट रेटिंग के लिए 230 वोल्ट पर छोटे कंडक्टर का उपयोग कर सकते हैं, कुछ घरेलू उपकरण आउटलेट की पूरी क्षमता जैसी किसी भी चीज का उपयोग करते हैं जिससे वे जुड़े हुए हैं। हाथ से पकड़े जाने वाले या पोर्टेबल उपकरण के लिए न्यूनतम तार का आकार सामान्यतः कंडक्टरों की यांत्रिक शक्ति द्वारा प्रतिबंधित होता है।

अमेरिका जैसे कई क्षेत्र, जो (नाममात्र) 120 वी का उपयोग करते हैं, बड़े उपकरणों की आपूर्ति के लिए तीन-तार, विभाजित चरण 240 वी सिस्टम का उपयोग करते हैं। इस प्रणाली में, एक 240 वोल्ट आपूर्ति में दो 120 वोल्ट आपूर्ति देने के लिए एक केंद्र-टैप तटस्थ है जो दो लाइन तारों के बीच जुड़े लोड को 240 वोल्ट की आपूर्ति भी कर सकता है। विभिन्न वर्गों के उपकरणों द्वारा उपयोग के लिए उपयुक्त वोल्टेज के विभिन्न संयोजन देने के लिए तीन-चरण प्रणालियों को जोड़ा जा सकता है। जहां सिंगल-फेज और थ्री-फेज लोड दोनों एक इलेक्ट्रिकल सिस्टम द्वारा परोसे जाते हैं, वहां सिस्टम को लाइन-टू-न्यूट्रल वोल्टेज और लाइन-टू दिखाने के लिए दोनों वोल्टेज जैसे 120/208 या 230/400 वी के साथ लेबल किया जा सकता है। -लाइन वोल्टेज। उच्च वोल्टेज के लिए बड़े भार जुड़े हुए हैं। अन्य तीन-चरण वोल्टेज, 830 वोल्ट तक, कभी-कभी विशेष-उद्देश्य प्रणालियों जैसे कि तेल कुएं पंपों के लिए उपयोग किए जाते हैं। बड़े औद्योगिक मोटर्स (मान लें, 250 एचपी या 150 किलोवाट से अधिक) मध्यम वोल्टेज पर काम कर सकते हैं। 60 हर्ट्ज सिस्टम पर, मध्यम वोल्टेज उपकरण के लिए मानक 2,400/4,160 वी है जबकि 50 हर्ट्ज सिस्टम के लिए 3,300 वी सामान्य मानक है।

मानकीकरण
1987 तक, जर्मनी, ऑस्ट्रिया और स्विटज़रलैंड सहित यूरोप के बड़े हिस्सों में मुख्य वोल्टेज $$220(\pm 22)\,\mathrm{V}$$ था जबकि यूके ने 240 (± 24) का उपयोग किया था ) वी आईएसओ आईईसी 60038:1983 ने नए मानक यूरोपीय वोल्टेज को $$230(\pm 23)\,\mathrm{V}$$ परिभाषित किया।

1987 के बाद से, 230 − 23 + 13.8 वोल्ट की ओर एक कदम-वार बदलाव लागू किया गया। 2009 से, वोल्टेज $$230(\pm 23)\,\mathrm{V}$$ मध्य यूरोपीय या यूके प्रणाली द्वारा वोल्टेज में कोई बदलाव की आवश्यकता नहीं थी, क्योंकि 220 वी और 240 वी दोनों निचले 230 वी सहिष्णुता बैंड (230 वी ± 6%) के भीतर आते हैं। यूके के कुछ क्षेत्रों में विरासती कारणों से अभी भी 250 वोल्ट हैं, लेकिन ये भी 230 वोल्ट के 10% सहिष्णुता बैंड के भीतर आते हैं। व्यवहार में, इसने देशों को समान वोल्टेज (220 या 240 वोल्ट) की आपूर्ति करने की अनुमति दी, कम से कम मौजूदा आपूर्ति ट्रांसफार्मर को बदलने तक। इन देशों में उपयोग किए जाने वाले उपकरण (फिलामेंट बल्बों के अपवाद के साथ) को निर्दिष्ट सीमा के भीतर किसी भी वोल्टेज को स्वीकार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में, राष्ट्रीय मानक निर्दिष्ट करते हैं कि स्रोत पर नाममात्र वोल्टेज 120 वी होना चाहिए और 114 वी से 126 वी (आरएमएस) (-5% से +5) की सीमा की अनुमति देता है। %)। ऐतिहासिक रूप से 110 वी, 115 वी और 117 वी का उपयोग उत्तरी अमेरिका में अलग-अलग समय और स्थानों पर किया गया है। मुख्य शक्ति को कभी-कभी 110 वी कहा जाता है; हालाँकि, 120 वोल्ट नाममात्र वोल्टेज है।

2000 में, ऑस्ट्रेलिया +10%/-6% की सहिष्णुता के साथ नाममात्र मानक के रूप में 230 वोल्ट में परिवर्तित हो गया, पुराने 240 वोल्ट मानक, AS2926-1987 का स्थान ले रहा था। जैसा कि यूके में, 240 वी स्वीकार्य सीमा के भीतर है और "240 वोल्ट" ऑस्ट्रेलियाई और ब्रिटिश अंग्रेजी में मुख्य का पर्याय है। जापान में, घरों में बिजली की आपूर्ति 100 और 200 वी पर है। होन्शू (टोक्यो सहित) के पूर्वी और उत्तरी हिस्सों और होक्काइडो में 50 हर्ट्ज की आवृत्ति है, जबकि पश्चिमी होन्शु (नागोया, ओसाका और हिरोशिमा सहित), शिकोकू, क्यूशू और ओकिनावा 60 हर्ट्ज पर काम करते हैं। दो क्षेत्रों के बीच की सीमा में चार बैक-टू-बैक हाई-वोल्टेज डायरेक्ट करंट (एचवीडीसी) सबस्टेशन होते हैं जो दो ग्रिड सिस्टम के बीच बिजली को इंटरकनेक्ट करते हैं; ये हैं शिन शिनानो, सकुमा डैम, मिनामी-फुकुमित्सु और हिगाशी-शिमिजू फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर। अंतर को समायोजित करने के लिए, जापान में बेचे जाने वाले आवृत्ति-संवेदनशील उपकरणों को प्रायः दो आवृत्तियों के बीच स्विच किया जा सकता है।

इतिहास
दुनिया की पहली सार्वजनिक बिजली आपूर्ति 1881 में गोडाल्मिंग के छोटे से अंग्रेजी शहर में निर्मित एक जल पहिया चालित प्रणाली थी। यह सीमेंस अल्टरनेटर का उपयोग करके दो वोल्टेज, 250 पर स्ट्रीट लाइट और उपभोक्ताओं दोनों के लिए बिजली की आपूर्ति करने वाली एक वैकल्पिक चालू (एसी) प्रणाली थी। आर्क लैंप के लिए वोल्ट, और प्रदीप्त लैंप के लिए 40 वोल्ट।

दुनिया का पहला बड़े पैमाने का केंद्रीय संयंत्र-थॉमस एडिसन का लंदन में होलबोर्न वायाडक्ट में भाप से चलने वाला स्टेशन-जनवरी 1882 में 110 वी पर प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) प्रदान करते हुए परिचालन प्रारम्भ किया। मैनहट्टन में बहुत बड़े पर्ल स्ट्रीट स्टेशन, दुनिया के पहले स्थायी वाणिज्यिक केंद्रीय बिजली संयंत्र के निर्माण के लिए होलबोर्न वायाडक्ट स्टेशन का उपयोग अवधारणा के प्रमाण के रूप में किया गया था। 4 सितंबर 1882 से पर्ल स्ट्रीट स्टेशन ने 110 वी पर डीसी भी प्रदान किया, जिसे उपभोक्ताओं के लिए "सुरक्षित" वोल्टेज माना जाता है।

1880 के दशक के मध्य में एसी सिस्टम अमेरिका में दिखाई देने लगे, उच्च वितरण वोल्टेज का उपयोग करते हुए ट्रांसफार्मर के माध्यम से उसी 110 वी ग्राहक उपयोग वोल्टेज का उपयोग किया गया जो एडिसन ने उपयोग किया था। 1883 में एडिसन ने डीसी उत्पादन संयंत्रों को तांबे की लागत बचाने के लिए ग्राहकों के व्यापक दायरे की सेवा करने की अनुमति देने के लिए एक तीन-तार वितरण प्रणाली का पेटेंट कराया। श्रृंखला में 110 वी लैंप के दो समूहों को जोड़कर अधिक भार को उसी आकार के कंडक्टरों द्वारा परोसा जा सकता है जो उनके बीच 220 वी के साथ चलते हैं; एक तटस्थ कंडक्टर ने दो उप-सर्किटों के बीच वर्तमान का कोई असंतुलन किया। धाराओं के युद्ध के दौरान एसी सर्किट ने उसी रूप को अपनाया, जिससे लैंप को लगभग 110 वी पर चलाया जा सके और प्रमुख उपकरणों को 220 वी से जोड़ा जा सके। नाममात्र वोल्टेज धीरे-धीरे 112 वी और 115 वी, या यहां तक कि 117 वी तक ऊपर की ओर बढ़ गया। द्वितीय विश्व युद्धके बाद अमेरिका में मानक वोल्टेज 117 वोल्ट हो गया, लेकिन कई क्षेत्र 1960 के दशक में भी पिछड़ गए। 1954 में, अमेरिकी राष्ट्रीय मानक संस्थान (एएनएसआई) ने C84.1 "अमेरिकन नेशनल स्टैंडर्ड" प्रकाशित किया इलेक्ट्रिक पावर सिस्टम और उपकरण के लिए - वोल्टेज रेटिंग (60 हर्ट्ज)"। इस मानक ने एक 120-वोल्ट नॉमिनल सिस्टम और सर्विस वोल्टेज और उपयोग वोल्टेज विविधताओं के लिए दो रेंज स्थापित कीं। आज, वस्तुतः सभी अमेरिकी घरों और व्यवसायों की 60 हर्ट्ज पर 120 और 240 वी तक पहुंच है। दोनों वोल्टेज तीन तारों (विपरीत चरणों के दो "गर्म" पैर और एक "तटस्थ" पैर) पर उपलब्ध हैं।

1899 में, बर्लिनर इलेक्ट्रीज़िटैट्स-वेर्के (बीईडब्ल्यू), एक बर्लिन विद्युत उपयोगिता, ने नव विकसित धातु फिलामेंट लैंप की उच्च वोल्टेज क्षमता का लाभ उठाते हुए, 220 वोल्ट नाममात्र वितरण पर स्विच करके अपनी वितरण क्षमता में काफी वृद्धि करने का निर्णय लिया। वितरण कंडक्टर लागत में परिणामी बचत से कंपनी ग्राहक के उपकरण को परिवर्तित करने की लागत को ऑफसेट करने में सक्षम थी। यह जर्मनी और शेष यूरोप में विद्युत वितरण का मॉडल बन गया और 220 वी प्रणाली साधारण हो गई। लैंप के लिए 110 वी के पास वोल्टेज के साथ उत्तर अमेरिकी अभ्यास जारी रहा।

अमेरिका में प्रत्यावर्ती धारा की प्रारम्भ के बाद के पहले दशक में (1880 के दशक की प्रारम्भ से लेकर लगभग 1893 तक) विभिन्न आवृत्तियों की एक किस्म का उपयोग किया गया था, जिसमें प्रत्येक विद्युत प्रदाता ने अपनी स्वयं की सेटिंग की थी, ताकि कोई एक प्रबल न हो। सबसे साधारण आवृत्ति 133⅓ हर्ट्ज थी। प्रेरण जनरेटर और मोटर्स की घूर्णन गति, ट्रांसफार्मर की दक्षता, और कार्बन आर्क लैंप की झिलमिलाहट सभी ने आवृत्ति सेटिंग में भूमिका निभाई। 1893 के आसपास संयुक्त राज्य अमेरिका में वेस्टिंगहाउस इलेक्ट्रिक कंपनी और जर्मनी में एईजी ने क्रमशः 60 हर्ट्ज और 50 हर्ट्ज पर अपने पीढ़ी के उपकरण को मानकीकृत करने का फैसला किया, अंततः दुनिया के अधिकांश हिस्सों में इन दो आवृत्तियों में से एक पर आपूर्ति की जाती है। आज अधिकांश 60 हर्ट्ज सिस्टम नाममात्र 120/240 वी, और अधिकांश 50 हर्ट्ज नाममात्र 230 वी प्रदान करते हैं। महत्वपूर्ण अपवाद ब्राजील में हैं, जिसमें विभिन्न क्षेत्रों में मानक वोल्टेज के रूप में 127 वी और 220 वी दोनों के साथ एक सिंक्रनाइज़ 60 हर्ट्ज ग्रिड है, [20] ] और जापान, जिसकी दो आवृत्तियाँ हैं: पूर्वी जापान के लिए 50 हर्ट्ज़ और पश्चिम जापान के लिए 60 हर्ट्ज़।

वोल्टेज विनियमन
स्वीकार्य सीमा के भीतर ग्राहक की सेवा में वोल्टेज बनाए रखने के लिए, विद्युत वितरण उपयोगिताओं विद्युत सबस्टेशनों पर या वितरण लाइन के साथ-साथ विनियमन उपकरण का उपयोग करती हैं। एक सबस्टेशन पर, स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर में एक स्वचालित ऑन-लोड टैप परिवर्तक होगा, जिससे ट्रांसमिशन वोल्टेज और वितरण वोल्टेज के बीच अनुपात को चरणों में समायोजित किया जा सकेगा। लंबे (कई किलोमीटर) ग्रामीण वितरण सर्किट के लिए, वितरण लाइन के खंभों पर स्वचालित वोल्टेज नियामक लगाए जा सकते हैं। देखे गए वोल्टेज परिवर्तनों के आधार पर अनुपात को समायोजित करने के लिए ये ऑटोट्रांसफॉर्मर हैं, फिर से ऑन-लोड टैप परिवर्तक हैं। प्रत्येक ग्राहक की सेवा में, स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर में समायोजन की कुछ सीमा की अनुमति देने के लिए पांच टैप तक होते हैं, सामान्यतः नाममात्र वोल्टेज का ± 5%। चूंकि ये नल स्वचालित रूप से नियंत्रित नहीं होते हैं, इसलिए उनका उपयोग केवल सेवा में दीर्घकालिक औसत वोल्टेज को समायोजित करने के लिए किया जाता है और उपयोगिता ग्राहक द्वारा देखे गए वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए नहीं है।

बिजली की गुणवत्ता
ग्राहकों को आपूर्ति की जाने वाली वोल्टेज और फ्रीक्वेंसी की स्थिरता देशों और क्षेत्रों में भिन्न होती है। "बिजली की गुणवत्ता" एक शब्द है जो नाममात्र आपूर्ति वोल्टेज और आवृत्ति से विचलन की डिग्री का वर्णन करता है। शॉर्ट टर्म सर्ज और ड्रॉप-आउट संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जैसे कंप्यूटर और फ्लैट पैनल डिस्प्ले को प्रभावित करते हैं। लंबी अवधि के बिजली आउटेज, ब्राउन-आउट और ब्लैकआउट और आपूर्ति की कम विश्वसनीयता सामान्यतः ग्राहकों के लिए लागत में वृद्धि करती है, जिन्हें यूटिलिटी आपूर्ति अनुपलब्ध या अनुपयोगी होने पर बिजली प्रदान करने के लिए निर्बाध बिजली आपूर्ति या स्टैंड-बाय जनरेटर सेट में निवेश करना पड़ सकता है। बिजली की अनियमित आपूर्ति व्यवसायों और सार्वजनिक सेवाओं के लिए एक गंभीर आर्थिक बाधा हो सकती है जो विद्युत मशीनरी, रोशनी, जलवायु नियंत्रण और कंप्यूटर पर निर्भर हैं। यहां तक कि सबसे अच्छी गुणवत्ता वाली बिजली व्यवस्था में भी खराबी हो सकती है या सर्विसिंग की आवश्यकता हो सकती है। जैसे, कंपनियों, सरकारों और अन्य संगठनों के पास कभी-कभी संवेदनशील सुविधाओं पर बैकअप जनरेटर होते हैं, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि बिजली आउटेज या ब्लैकआउट की स्थिति में भी बिजली उपलब्ध रहे।

बिजली की गुणवत्ता मौलिक (आपूर्ति) आवृत्ति के हार्मोनिक्स के रूप में वर्तमान या वोल्टेज तरंग के विकृतियों से भी प्रभावित हो सकती है, या गैर-हार्मोनिक (अंतर) मॉडुलन विरूपण जैसे कि आरएफआई या ईएमआई हस्तक्षेप के कारण होता है। इसके विपरीत, हार्मोनिक विकृति सामान्यतः लोड या जनरेटर की स्थितियों के कारण होती है। बहु-चरण शक्ति में, असंतुलित भार के कारण होने वाली चरण परिवर्तन विकृतियाँ हो सकती हैं।

यह भी देखें

 * एनर्जी मीटर
 * अधिकतम मांग सूचक