Miért használunk 50 Hz vagy 60 Hz frekvenciát az energiarendszerben?
A energiaellátó rendszer egy hálózat elektromos alkatrészekből, amelyek előállítják, továbbítják és elosztják az áramot a végfelhasználóknak. Az energiaellátó rendszer adott frekvencián működik, ami a váltóáram (VA) feszültség és áram másodpercenkénti ciklusainak számát jelenti. A világ különböző régióiban leggyakrabban 50 Hz és 60 Hz frekvenciákat használnak. De miért használunk éppen ezeket a frekvenciákat, és nem másokat? Milyen előnyökkel és hátrányokkal jár a különböző frekvenciák használata? Hogyan kerültek bevezetésre ezek a frekvenciák? Ez a cikk válaszol ezekre a kérdésekre, és magyarázza az energiaellátó rendszerek frekvenciájának történetét és technikai aspektusait.
Mi az energiaellátó rendszer frekvenciája?
Az energiaellátó rendszer frekvenciája a VA feszültség vagy áram fázis-szögének változási sebességét határozza meg. Hertz (Hz) egységekben mérik, ami egy ciklus per másodperc. Az energiaellátó rendszer frekvenciája attól függ, hogy milyen gyorsan forognak a generátorok, amelyek a VA feszültséget előállítják. Minél gyorsabban forog a generátor, annál magasabb a frekvencia. A frekvencia befolyásolja a különböző elektromos eszközök és berendezések teljesítményét és tervezését, amelyek használják vagy előállítják az áramot.
Hogyan jöttek létre a 50 Hz és 60 Hz frekvenciák?
A 50 Hz vagy 60 Hz frekvenciák kiválasztása az energiaellátó rendszerekhez nem erős technikai okokra épül, hanem történelmi és gazdasági tényezőkre. A 19. század végén és a 20. század elején, amikor a kereskedelmi elektrikus energiaellátó rendszereket fejlesztették, nincs standardizált frekvencia vagy feszültség. A különböző régiók és országok különböző frekvenciákat használtak 16,75 Hz-től 133,33 Hz-ig, a helyi preferenciáik és igényeik alapján. Néhány olyan tényező, ami befolyásolta a frekvencia kiválasztását:
Világítás: A legalacsonyabb frekvenciák jelentős pislogást okoztak a incandescens lámpákban és a íves lámpákban, amelyek ekkor széles körben használtak világításra. A magasabb frekvenciák csökkentették a pislogást és javították a világítás minőségét.
Forgó gépek: A magasabb frekvenciák lehetővé tették, hogy a motorok és generátorok kisebbek és könnyebbek legyenek, ami csökkentette a anyag- és szállítási költségeket. Azonban a magasabb frekvenciák növeltek a forgó gépek veszteségeit és melegedését, ami csökkentette a hatékonyságot és megbízhatóságot.
Továbbítás és
