工頻電為何確定為50或60赫茲？

hc2003

其實50H和60HZ的區(qū)別不是很大，沒有實質性的問題。不過是發(fā)電機的轉速略有差別。選擇
　　50HZ或60HZ，在一個國家里，總得一致。
　　
& Z4 @+ g$ a0 h  ^1 [　　應當引起人們關注的倒是，為什么要采用50HZ或60HZ，而不是更高或更低。
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　　在電氣系統(tǒng)里，頻率是一個很重要的基本要素，并不是隨意確定的。
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8 g* h; |' w/ h/ U) z' _# p6 I　　這一個問題看起來簡單，實際上是一個比較復雜的問題，涉及的方面比較多，從原理上追朔，應當從麥
% o6 @1 |( Z2 T( s0 \　　克斯韋發(fā)現(xiàn)了經典電磁理論、赫茲為麥克斯韋的理論添上了至關重要的一筆、法拉第的法拉第電磁感應定律及其世界上第一臺電磁感應發(fā)電機、英國工程師瓦特金首先制出了電動機，
　　法國人皮克希制成了發(fā)電機、西門子發(fā)現(xiàn)了發(fā)電機的原理，發(fā)明了發(fā)電機，這是發(fā)電機領域的第一例實際應用等說起。
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　　此后人們發(fā)現(xiàn)總結出來的定理為，周期性地改變方向的電流叫做交流電，電流發(fā)生1
　　個周期性變化的時間叫做周期，每秒電流發(fā)生變化的次數(shù)做頻率，單位是赫茲（為了紀念赫茲的貢獻）。交流電的頻率為
, k% ]7 F" H7 N9 [　　50（60）赫，電流方向每秒鐘發(fā)生50（60）個周期性的變化，每秒改變的次數(shù)為100（120）次。
　　
　　電動機是根據通電線圈在磁場中轉動的基本原理制成的。
. y' q+ O( }8 D) i) v　　如果將電動機線圈兩端加兩個銅制滑環(huán)及分別與滑環(huán)接觸的兩個電刷就成為交流發(fā)電機（原理）
" p: d0 |6 T" \+ g( o0 \" J* d　　。發(fā)電機是實現(xiàn)將機械能轉化為電能的裝置，需要原動機拖動。
　　
8 \+ ], z+ [+ F$ d# G! u　　頻率大小的確定與發(fā)電機、電動機及變壓器等的構造、材料等有關。
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　　50赫的兩極發(fā)電機的同步轉速是3000轉/分，而如果頻率上升一倍達到100
8 W7 @! z  _+ o' J$ x　　赫，那么同步轉速將會是6000轉/
　　分。如此高的速度將會給發(fā)電機的制造帶來很多問題，特別是轉子表面的線速度太高，必將大大
　　限制容量的增加。另外，從使用角度看，頻率過高，使得電抗增加，電磁損耗大，加劇了無功的數(shù)量。譬
　　如以三相電機為例，其電流大大下降，輸出功率及轉矩也大大下降，實在沒有益處。另外，如果采用較低的頻率譬如30赫，變壓效率低，那么將不利于交流電的變壓和傳輸。
　　
7 P7 @  M( Q2 @1 g　　現(xiàn)代電力系統(tǒng)的頻率即電力系統(tǒng)中的同步發(fā)電機產生的正弦基波電壓的頻率。
　　頻率是整個電力系統(tǒng)統(tǒng)一的運行參數(shù)，一個電力系統(tǒng)只有一個頻率。我國和世界上大多數(shù)歐洲國家電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz。
6 \: u8 H4 ^, a# G8 G　　美洲地區(qū)多數(shù)是60Hz。大多數(shù)國家規(guī)定頻率偏差±0.1～0.3Hz之間。在我國，300萬kW
　　以上的電力系統(tǒng)頻率偏差規(guī)定不得超過±0.2Hz；而300萬kW以下的小電力系統(tǒng)的頻率偏差規(guī)定不得超過±0.5Hz。
　　由于大機
　　組的運行對電力系統(tǒng)頻率偏差要求比較嚴格，因此有些國家對電力系統(tǒng)故障運行方式的頻率偏差也作了規(guī)定，一般規(guī)定在±0.5～±1Hz之間。超過允許的頻率偏差，大機組將跳閘，這不利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
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　　在電力系統(tǒng)內，發(fā)電機發(fā)出的功率與用電設備及送電設備消耗的功率不平衡，
　　將引起電力系統(tǒng)頻率變化。
8 f+ j6 a6 L) U; @% G! D9 {. @　　當系統(tǒng)負荷超過或低于發(fā)電廠的出力時，系統(tǒng)頻率就要降低或升高，發(fā)電廠出力的變化同樣也將引起系統(tǒng)頻率變化。
　　
$ V! {" Z& j0 ]　　另外，我國電網的頻率變化范圍是±1Hz。因為頻率調節(jié)慣量較大，范圍小容易引起電網振蕩，作過溫
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感謝樓主，受教了

螺旋線

文章寫得很一般。
這個問題不復雜，有技術方面的原因，更重要的是話語權的原因，要弄清楚，就要沿著歷史的腳步才能理順。
比如25HZ怎么來的？1895建成的尼亞加拉大瀑布電站，水輪機的轉速已經確定了，開始定為16.7HZ，西屋說，那不行，爺丟不起那人，16.7的照明感觀太不上檔次，得33.3。但是不行啊，代價太大了。最終妥協(xié)，改成12極的發(fā)電機，250轉，正好25HZ。比16.7要高逼格一點。正因為這個電站的重要意義和西屋的地位，25HZ很長時間為北美標準。
7 f' O* z) h$ a& d% b  A后來，老愛在德國弄個通用電力公司，建電站，就推50HZ，為什么？老愛對電燈在行啊，人眼在超過48HZ就不會有閃爍的感官，老愛一拍大腿說：就50！德國的電機，變壓器制造商也推50HZ。然后從德國開始，強強聯(lián)合，在歐洲強推50HZ。
再后來，老愛在米國也開始弄電站，也想推50HZ。但是不行啊，前面說的追求高逼格的西屋說：60HZ好！老愛也抗不住，干工程不就為了掙錢嘛。
再以400HZ來說，這就沒有什么GE和WH的商業(yè)競爭之說，是個純粹的技術原因。
$ q% D9 L/ ^8 h8 F$ ^; h此外，文中說的頻率偏差為什么要求那么嚴格？這其實是個機械問題。

拉斯特

螺旋線 發(fā)表于 2015-12-10 22:18
. a, o& w  r, O: v. k$ ?9 w文章寫得很一般。
/ l# T/ _. ~  z: A, w這個問題不復雜，有技術方面的原因，更重要的是話語權的原因，要弄清楚，就要沿著歷史的 ...

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$ B& L# q: t, J) [0 [% d5 A9 l請大俠指點一下，
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蹦蹦跳跳奔三十

學習，知其所以然，謝謝。

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從對人體傷害方面講：除電壓、電流、作用時間外，頻率的高低傷害作用不同。工頻對人體危害最大。選自電氣安全常識。