Neden Güç Sistemleri için 50 Hz və ya 60 Hz Dəqiqliyi İstifadə Edilir?
Elektrikli sistem bu bir elektrik komponentlər şəbəkəsidir ki, elektrik enerjisi yaradır, iletləyir və istifadəçilərə təqdim edir. Elektrikli sistem belə bir dərinlikdə işləyir ki, bu dərinlik alternativ cərəyanın (AC) nəzarətini göstərir. Bu dərinlik saniyədəki dövr sayıdır. Ən çox istifadə olunan dərinliklər 50 Hz və 60 Hz-dır, buna görə də dünyanın müxtəlif bölgələrinə qarşıdır. Amma niyə bu dərinlikləri istifadə edirik və başqa dərinlikləri istifadə etməyik? Müxtəlif dərinliklərin üstünlükləri və zərurlüləri nədir? Və bu dərinliklər necə standartlaşdırıldı? Bu məqalə bu suallara cavab verəcək və elektrikli sistem dərinliyinin tarixi və texniki aspektlərini izah edəcək.
Elektrikli Sistem Dərinliyi Nədir?
Elektrikli sistem dərinliyi, AC voltaj və ya cərəyanın faz açısının dəyişmə sürəti kimi təyin edilir. Hertz (Hz) ilə ölçülür, bu da bir saniyədə bir dövrəyə bərabərdir. Elektrikli sistemin dərinliyi, voltaj yaradan jeneratordan asılıdır. Jeneratordan daha tez fırlansa, dərinlik daha yüksəkdir. Dərinlik, elektrik istifadə edən və ya yaradan müxtəlif elektrik cihazları və ekipmanların performansını və dizaynını təsirləyir.
50 Hz və 60 Hz Dərinlikləri Nə Qadar Çıxdı?
Elektrikli sistemlər üçün 50 Hz və ya 60 Hz dərinliklərinin seçimi heç bir güclü texniki səbəbdən asılı deyil, həmin səbəblər təricilə və iqtisadiyyətdən asılıdır. 19-cu və 20-ci əsrlərin sonunda, ticari elektrik enerjisi sistemləri inkişaf etdiyində, dərinlik və voltajın standartlaşdırılması tapılmayıb. Müxtəlif ölkələr və bölgələr özünə xas dərinliklərdən istifadə etmişlər, bu dərinliklər 16.75 Hz-dən 133.33 Hz-ə qədər uzanırdı. Dərinlik seçimini təsirləyən bəzi faktorlar:
Aydınlatma: Aşağı dərinliklər o zaman ki, incandescent lampalar və ark lampalar geniş istifadə edilirdi, aydınlatmada mühim bir titrəməyə səbəb olurdu. Yüksək dərinliklər titrəməni azaltır və aydınlatma keyfiyyətini artırır.
Fırlanan maşınlar: Yüksək dərinliklər daha kiçik və daha hafif motorlar və jeneratollar imkanı yaratır, bu da material və nəqliyyat maliyyətini azaltır. Lakin, yüksək dərinliklər fırlanan maşınlarda ziyan və isidənməni artırır, bu da effektivliyi və etibarlılığını azaldır.
İletim və transformatorlar: Yüksək dərinliklər iletim liniyalarının və transformatorların impedansını artırır, bu da enerji transfer kapasitəsini azaltır və voltaj düşməsini artırır. Aşağı dərinliklər daha uzun iletim məsafələrini və daha az ziyanı imkanı yaratır.
Sistem interkoneksiyası: Fərqli dərinliklərlə olan elektrikli sistemlərin birləşdirilməsi mürəkkəb və maliyyətli konverterlər və ya sinkronizatorlara ehtiyac duyar. Ümumi dərinlik sistem birləşməsini və koordinasiyasını asanlaşdırır.
Elektrikli sistemlər inkişaf edərək və birləşərkən, kompleksliyin azaldılması və uyğunluğun artırılması üçün dərinliğin standartlaşdırılması ehtiyacı ortaya çıxdı. Amma, müxtəlif istehsalçılar və bölgələr öz standartlarını və monopoliyalarını saxlamaq istəyirdilər. Bu, iki böyük qrup arasında bölünməyə səbəb oldu: biri Avropa və Asiya ərazisində 50 Hz-ni standart dərinlik kimi qəbul edən, digəri isə Şimal Amerika və Latin Amerikanın bir hissəsində 60 Hz-ni standart dərinlik kimi qəbul edən. Cənubi Cənub Şimali Japoniya istisna idi, orada hem 50 Hz (Tokyo daxil olmaqla) və hem də 60 Hz (Osaka daxil olmaqla) istifadə edilirdi.
Fərqli Dərinliklərin Üstünlükləri və Zərurlüləri Nədir?
Elektrikli sistemlər üçün 50 Hz və ya 60 Hz dərinliklərinin istifadəsi üçün açıq bir üstünlük və ya zəruriyyət yoxdur, çünki hər iki dərinlik müxtəlif faktorlara əsasən öz üstünlükləri və zərurlüləri var. Bəzi üstünlüklər və zərurlülər:
Güç: 60 Hz sistem, eyni voltaj və cərəyanla 50 Hz sistemə nisbətən 20% daha çox gücü var. Bu, 60 Hz üzərində işləyən maşınların və motorların 50 Hz üzərində işləyən maşınlardan daha tez fırlanması və ya daha çox nəticə verməsi deməkdir. Amma, bu da 60 Hz üzərində işləyən maşınların və motorların 50 Hz üzərində işləyən maşınlardan daha çox soğutma və ya himayaya ehtiyacı olduğunu deməkdir.
Ölçüsü: Yüksək dərinlik, transformatorlar və motorlar da daxil olmaqla, elektrik cihazlarının və ekipmanlarının daha kiçik və hafif olması imkanı yaratır, çünki bu, magnit çekirdeklerinin ölçüsünü azaltır. Bu, yer, material və nəqliyyat maliyyətini azalda bilər. Amma, bu da daha yüksək dərinlikli cihazların daha aşağı illümiyator qüvvəsi və ya daha yüksək ziyanlara malik olacağını deməkdir.
Ziyan: Yüksək dərinlik, deri effekti, turbyulans, histerezis, dielektrik isidənməsi və s. səbəbindən elektrik cihazlarında və ekipmanlarında ziyanı artırır. Bu ziyanlar effektivliyi azaltır və elektrik cihazlarında və ekipmanlarında isidənməni artırır. Amma, bu ziyanlar laminasyon, himayalar, soğutma və s. kimi düzgün dizayn texnikaları ilə minimal edilə bilər.
Harmonikalar: Yüksək dərinlik, aşağı dərinliklərə nisbətən daha çox harmonikalar yaratır. Harmonikalar fundamental dərinlikin katlarıdır və elektrik cihazlarında və ekipmanlarında deformasiya, interferensiya, rezonans və s. səbəb olur. Harmonikalar elektrikli sistemlərdə güc keyfiyyətini və etibarlılığını azaldır. Amma, harmonikalar filtrlər, kompensatorlar, konverterlər və s. ilə azalda bilər.
Elektrikli Sistem Dərinliyi Nə Qadar Kontrol Edilir?
Elektrikli sistem dərinliyi, elektrik enerjisinin təchizi (yaratılma) və tələbi ( yük) anında mütəyənni etməklə kontroll edilir. Təchizat tələbdən çox olarsa, dərinlik artır; tələb təchizdən çox olarsa, dərinlik azalır. Dərinlik dəyişiklikləri, elektrikli sistemlərin qararlılığını və etibarlılığını, elektrik cihazlarının və ekipmanlarının işləməsini və performansını təsirləyir.
Qəbul edilə bilən limitlər (adi dəyərə nisbətən ümumi ±0.5%) ərzində dərinliklərin qorunması üçün elektrikli sistemlər müxtəlif metodlardan istifadə edirlər, bunlar:
Vaxt səhv tənzimləməsi (TEC): Bu, dərinlik dəyişikliklərinə görə uzun müddət boyunca yığılan vaxt səhvlərini düzəltmək üçün jeneratordan tezliyini periodik olaraq tənzimləmək metodudur. Məsələn, dərinlik uzun müddət (yükündən asılı olaraq) adi dəyərdən aşağı olarsa, jeneratordan tezliyini bir az artırar və itirilmiş vaxtı təkmilləşdirir.
Yük-dərinlik kontrolu (LFC): Bu, müəyyən bir sahə və ya zonada (məsələn, bir ölkə və ya bir ölkə) yük dəyişikliklərinə uyğun olaraq jeneratordan çıxışını avtomatik olaraq tənzimləmək metodudur. Məsələn, yük birdən artarsa (məsələn, alətlərin açılmasından), jeneratordan çıxışını uyğun olaraq artırar və dərinliyi qoruyur.
Dərinlik dəyişikliyi sürəti (ROCOF): Bu, elektrikli sistemlərdə arızalar və ya kesintilər kimi dəyişikliklərə görə dərinlikdəki dad dəyişikliklərini aşkar etmək üçün metodudur. Məsələn, bir böyük jeneratordan beqar olarsa (məsələn, arızadan), ROCOF, bu hadisəyə görə dərinliyin neçə sürətlə dəyişdiyini göstərir.
Isitici səs: Bu, transformatorlar və ya motorlar kimi elektrik cihazlarındakı mekanik titrəmələrə görə dərinlikdəki dəyişikliklərin isitici göstəricisidir. Məsələn, dərinlik bir az artarsa (yükündən asılı olaraq), bəzi cihazlar normaldan daha yüksək tonlu səs yayabilir.
Nəticə
Elektrikli sistem dərinliyi, elektrik enerjisinin yaratılması, iletilmesi, paylanması və istifadəsi üzrə mühüm parametrdir. Elektrikli sistemlər üçün 50 Hz və ya 60 Hz dərinliklərinin seçimi, texniki səbəblərdən deyil, tərici və iqtisadi səbəblərdən asılıdır. Hər iki dərinlik, güvə, ölçüsü, ziyan, harmonikalar və s. kimi müxtəlif faktorlara əsasən öz üstünlükləri və zərurlüləri var. Elektrikli sistem dərinliyi, TEC, LFC, ROCOF və isitici səs kimi müxtəlif metodlarla kontroll edilir ki, elektrikli sistemlərin qararlılığını və etibarlılığını, elektrik cihazlarının və ekipmanlarının işləməsini və performansını təmin edəsin.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
