摘要：在電氣系統(tǒng)里，頻率是一個(gè)很重要的基本要素，并不是隨意確定的,。這一個(gè)問題看起來簡單,，實(shí)際上是一個(gè)比較復(fù)雜的問題,，涉及的方面比較多,。為什么我國的電源是采用50hz的,而外國有的國家采用60hz的電源?制定此標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的依據(jù)什么呢?
　　大家平時(shí)家里用的電是50Hz的，Hz是赫茲的縮寫,，代表一秒鐘電流周期性變換方向的次數(shù),，50Hz表示1秒鐘電流有50個(gè)周期，方向改變100次,。
　　世界上有些國家,，例如英美用的是60Hz的交流電，因?yàn)椴捎玫氖鞘M(jìn)制,，什么12星座,、12小時(shí)、12先令等于1英鎊等等,。后來的國家都采用十進(jìn)制了,，所以頻率是50Hz。當(dāng)然還有某奇葩的漆器國,，東邊用50Hz,，西邊用60Hz。
　　總體來說50Hz和60Hz差別不大,，以下就用50Hz代表吧,。那為什么要選用50Hz的交流電，而不是5Hz或400Hz呢,？

　　1.1先說頻率低了會怎么樣
　　頻率最低就是0,，也就是直流,。史上最經(jīng)典的就是愛迪生和特斯拉的直流交流大戰(zhàn)，愛迪生為了證明特斯拉的交流電有危險(xiǎn),，用交流電電死了若干動物,，其中還包括一頭大象，愛老先生也是蠻拼的~（客觀上說,，同樣的電流大小下,，人體耐受直流電的時(shí)間是要長于耐受交流電的時(shí)間，跟心室震顫什么的有關(guān)系,，也就是交流電更危險(xiǎn)）
　　不過最后愛迪生還是輸給了特斯拉,，憑借交流電方便改變電壓等級的優(yōu)勢，交流電戰(zhàn)勝了直流電,。在輸送功率相同的情況下,，提高電壓，送電電流就能減小,，消耗在線路上的能量就能降低。而直流電當(dāng)時(shí)無法變壓,，發(fā)電機(jī)出口端電壓只有幾百伏,，為了減少損耗，只能減少送電功率和距離,，所以愛迪生當(dāng)時(shí)建的電廠有點(diǎn)像現(xiàn)在的分布式電源,，到處都是。
　　直流送電另一個(gè)問題是難以開斷,，直到現(xiàn)在這個(gè)問題還困擾著直流輸電,。我們平時(shí)在拔一些電器的插銷時(shí)，還會打電火花,。直流輸電的問題同電火花一樣,，當(dāng)電流大到一定程度時(shí)，這個(gè)電火花是無法熄滅的,，我們稱之為“電弧”,。對于交流電而言，電流會改變方向,，因而有電流過零的時(shí)刻,，利用這個(gè)小電流時(shí)間點(diǎn)，我們可以通過滅弧裝置切斷線路電流,。但直流電流方向不會改變,，沒有這個(gè)過零點(diǎn)，我們想要滅弧就難了,。
　　1.2低頻交流呢? 5Hz的交流電有什么問題,？
　　一是變壓器效率的問題,。變壓器是靠原邊的磁場變化，感應(yīng)到副邊升壓或降壓的,。磁場變化的頻率越慢,，感應(yīng)是越弱的，極端情況就是直流,，根本沒有感應(yīng),，所以頻率太低了不行。當(dāng)然,，太高了也會有漏磁太多的問題,。
　　二是用電設(shè)備功率問題。舉個(gè)身邊的例子吧,，汽車發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速就是他的頻率,，比如怠速時(shí)500轉(zhuǎn)/分鐘，加速換擋時(shí)是3000轉(zhuǎn)/分鐘,，換算成頻率分別是8.3Hz和50Hz,。這就看出來了，轉(zhuǎn)速越高,，發(fā)動機(jī)的勁兒（功率）越大,。同樣道理，在相同頻率下,，發(fā)動機(jī)越大,，輸出功率越大，這也是為什么柴油機(jī)個(gè)頭都比汽油大的原因,，個(gè)兒大勁兒大的柴油機(jī)才能帶動公交卡車等重型汽車,。

　　1.3高頻交流呢？比如定在400Hz怎么樣,？
　　首先是線路和設(shè)備的損耗增加,，先說損耗的事情，輸電線路,、變電設(shè)備,、用電設(shè)備，都是有電抗的,，電抗與頻率成正比,，頻率越高，電抗越大,，消耗的無功就越大,，能傳遞的有功功率就越少。目前50Hz輸電線路的電抗約0.4歐姆,，約是電阻的10倍,，如果提高到400Hz,，那電抗將是3.2歐姆，約是電阻的80倍,。對于高壓輸電線路,，降低電抗是提高輸電功率的關(guān)鍵。與電抗相對應(yīng)的還有容抗,，容抗和頻率成反比,，頻率越高，容抗越小,，線路的泄漏電流越大,。（因?yàn)殡娎|的電容效應(yīng)較大，所以這也是電纜線路送電距離不能過長的原因,。）如果頻率高了,，則線路的泄漏電流也會增加。
　　另一個(gè)問題是發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)在的發(fā)電機(jī)組基本是單級機(jī),，也就是一對磁極。為了發(fā)出50Hz的電,，轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)速要達(dá)到3000轉(zhuǎn),。咱們的汽車發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3000轉(zhuǎn)時(shí)，就能明顯感覺引擎在振動作響了,，轉(zhuǎn)到六七千轉(zhuǎn)時(shí)，你會覺得發(fā)動機(jī)要跳出引擎蓋,。小小的汽車發(fā)動機(jī)尚且如此,，更何況是一個(gè)重達(dá)百噸的實(shí)心鐵疙瘩轉(zhuǎn)子與汽輪機(jī)，也因此發(fā)電廠的噪音都很大,。一個(gè)重達(dá)百噸的鋼轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)談何容易,，如果頻率再高三四倍，估計(jì)發(fā)電機(jī)能飛出廠房了,。
　　總結(jié)一下,，頻率不能太低的原因：變壓器能效率高，電動機(jī)可以個(gè)頭小功率大,。頻率不能太高的原因：線路和設(shè)備可以損耗小,，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不必過高。所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣,，我們的電能就被定在在50或60Hz,。
　　交流電網(wǎng)的頻率，是電能質(zhì)量的重要標(biāo)志之一,，直接關(guān)系許多電能驅(qū)動設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量,，例如：若電流頻率由50HZ降到48HZ,，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速將降低4%，致使冶金,、化工,、機(jī)械、紡織造紙等工業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量都會受到影響,。而供給工廠的電能頻率是由電力系統(tǒng)決定的,。
　　周立功致遠(yuǎn)電子自主研發(fā)生產(chǎn)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置，可以測量帶寬為42.5000-57.5000Hz,測量精度高達(dá)0.002Hz,。同時(shí)在電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置可以記錄頻率異常事情,，當(dāng)頻率出現(xiàn)異常時(shí)，針對事件發(fā)生的時(shí)間段生產(chǎn)的產(chǎn)品,，加強(qiáng)品質(zhì)把控,，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。

　　周立功致遠(yuǎn)電子的電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)在后臺即可實(shí)時(shí)看到頻率的變化趨勢圖,，同時(shí)還可以導(dǎo)出某個(gè)區(qū)間時(shí)段的頻率最大值,、最小值、平均值,，讓您輕松把握電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)情況,。

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