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为什么电网频率偏偏是50Hz?

在电气系统里,频率是一个很重要的基本要素,并不是随意确定的。这一个问题看起来简单,实际上是一个比较复杂的问题,涉及的方面比较多。为什么我国的电源是采用50hz的,而外国有的国家采用60hz的电源?制定

在电气体系里,频率是一个很重要的基本要素,并不是随意确认的。这一个问题看起来简略,实际上是一个比较复杂的问题,触及的方面比较多。为什么我国的电源是选用50hz的,而外国有的国家选用60hz的电源?拟定此标准时的依据什么呢?

咱们平常家里用的电是50Hz的,Hz是赫兹的缩写,代表一秒钟电流周期性改换方向的次数,50Hz表明1秒钟电流有50个周期,方向改动100次。

世界上有些国家,例如英美用的是60Hz的沟通电,由于选用的是十二进制,什么12星座、12小时、12先令等于1英镑等等。后来的国家都选用十进制了,所以频率是50Hz。当然还有某奇葩的漆器国,东边用50Hz,西边用60Hz。

整体来说50Hz和60Hz不同不大,以下就用50Hz代表吧。那为什么要选用50Hz的沟通电,而不是5Hz或400Hz呢?

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1.1 先说频率低了会怎么样

频率最低便是0,也便是直流。史上最经典的便是爱迪生和特斯拉的直流沟通大战,爱迪生为了证明特斯拉的沟通电有风险,用沟通电电死了若干动物,其间还包含一头大象,爱老先生也是蛮拼的~(客观上说,相同的电流巨细下,人体耐受直流电的时刻是要善于耐受沟通电的时刻,跟心室震颤什么的有联系,也便是沟通电更风险)

不过最终爱迪生仍是输给了特斯拉,凭仗沟通电便利改动电压等级的优势,沟通电战胜了直流电。在运送功率相同的状况下,进步电压,送电电流就能减小,耗费在线路上的能量就能下降。而直流电其时无法变压,发电机出口端电压只要几百伏,为了削减损耗,只能削减送电功率和间隔,所以爱迪生其时建的电厂有点像现在的分布式电源,处处都是。

直流送电另一个问题是难以开断,直到现在这个问题还困扰着直流输电。咱们平常在拔一些电器的插销时,还会打电火花。直流输电的问题同电火花相同,当电流大到必定程度时,这个电火花是无法平息的,咱们称之为“电弧”。关于沟通电而言,电流会改动方向,因而有电流过零的时刻,使用这个小电流时刻点,咱们能够经过灭弧设备堵截线路电流。但直流电流方向不会改动,没有这个过零点,咱们想要灭弧就难了。

1.2 低频沟通呢? 5Hz的沟通电有什么问题?

一是变压器功率的问题。变压器是靠原边的磁场改变,感应到副边升压或降压的。磁场改变的频率越慢,感应是越弱的,极点状况便是直流,底子没有感应,所以频率太低了不可。当然,太高了也会有漏磁太多的问题。

二是用电设备功率问题。举个身边的比方吧,轿车发起机的转速便是他的频率,比方怠速时500转/分钟,加快换挡时是3000转/分钟,换算成频率分别是8.3Hz和50Hz。这就看出来了,转速越高,发起机的劲儿(功率)越大。相同道理,在相同频率下,发起机越大,输出功率越大,这也是为什么柴油机个头都比汽油大的原因,个儿大劲儿大的柴油机才干带动公交货车等重型轿车。

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1.3 高频沟通呢?比方定在400Hz怎么样?

首先是线路和设备的损耗添加,先说损耗的工作,输电线路、变电设备、用电设备,都是有电抗的,电抗与频率成正比,频率越高,电抗越大,耗费的无功就越大,能传递的有功功率就越少。现在50Hz输电线路的电抗约0.4欧姆,约是电阻的10倍,假如进步到400Hz,那电抗将是3.2欧姆,约是电阻的80倍。关于高压输电线路,下降电抗是进步输电功率的要害。与电抗相对应的还有容抗,容抗和频率成反比,频率越高,容抗越小,线路的走漏电流越大。(由于电缆的%&&&&&%效应较大,所以这也是电缆线路送电间隔不能过长的原因。)假如频率高了,则线路的走漏电流也会添加。

另一个问题是发电机的转速。现在的发电机组基本是单级机,也便是一对磁极。为了宣布50Hz的电,转子每分钟转速要到达3000转。咱们的轿车发起机转速到达3000转时,就能显着感觉引擎在振荡作响了,转到六七千转时,你会觉得发起机要跳出引擎盖。小小的轿车发起机姑且如此,更何况是一个重达百吨的实心铁疙瘩转子与汽轮机,也因而发电厂的噪音都很大。一个重达百吨的钢转子每分钟转3000转谈何容易,假如频率再高三四倍,估量发电机能飞出厂房了。

总结一下,频率不能太低的原因:变压器能功率高,电动机能够个头小功率大。频率不能太高的原因:线路和设备能够损耗小,发电机转速不用过高。所以依据经历和习气,咱们的电能就被定在在50或60Hz。

沟通电网的频率,是电能质量的重要标志之一,直接联系许多电能驱动设备的产质量量,例如:若电流频率由50HZ降到48HZ,电动机的转速将下降4%,致使冶金、化工、机械、纺织造纸等工业的产值和质量都会受到影响。而供应工厂的电能频率是由电力体系决议的。

周建功致远电子自主研制出产的电能质量在线监测设备,能够丈量带宽为42.5000-57.5000Hz,丈量精度高达0.002Hz。一起在电能质量在线监测设备能够记载频率反常工作,当频率出现反常时,针对事情产生的时刻段出产的产品,加强质量把控,然后确保产质量量。

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周建功致远电子的电能质量在线监测体系在后台即可实时看到频率的改变趋势图,一起还能够导出某个区间时段的频率最大值、最小值、平均值,让您轻松掌握电网体系的实时状况。

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