電力系統中使用50Hz交流電是很多人都知道的,但為什么要用50Hz交流電就有不少人不知道了。你想知道嗎?就請讀讀本文吧。
首先要從為什么使用交流電說起。電是發電機發出的,當遠間隔的用戶想用電時,假如利用低壓輸送,損耗是很大的。進步電壓是降低損耗的好辦法。但直流電變壓是很難題的,(——變壓器的原理是變化的電場產生磁場,變化的磁場產生電場。直流電沒有變化的磁場,也沒有變化的電場,不能在直流電路中使用,否則馬上飽和。)而交流電卻很利便,只要用變壓器就能辦到。電壓越高,電能輸送的間隔就可以越遠,也最經濟,因此就泛起了超高壓輸電。但誰家也不會用超高壓,例如:將220kV的電壓引到家中,還必需用變壓器將它降低,變成低壓,才可以引入千家萬戶,交流電可以很利便地由低壓變為高壓,由高壓變為低壓,所以交流電就被采用了。
其次要說明的是,為什么要用50Hz呢?其理由有:
(1)眼對光的感覺是有慣性的。假如由5Hz的電來照明,那么燈將是一滅一亮的閃爍,給人是一種錯亂的感覺——應該不是錯亂,而是直接瘋掉?。?!片子每秒是24格。片子最重要的原理是“視覺暫留”??茖W實驗證實,人眼在某個視像消失后,仍可使該物像在視網膜上滯留0.1-0.4秒左右。片子膠片以每秒24格畫面勻速滾動,一系列靜態畫面就會因視覺暫留作用而造成一種連續的視覺印象,產生逼真的動感。也就是5Hz的電,變化的時間已經大于人眼的慣性時間。假如進步其變化的頻率,到20~30Hz的時候,人眼就感覺不到燈的閃爍了。從這一點來說,30Hz就是一個合適的頻率下限。
——有新研究說長期在50hz的燈下工作學習,輕易損傷人的視力,不知道真假。
(2)頻率的下限有了,上限要多少呢?上限并沒有象下限那樣明確。但也不是越高越好,太高也會發生題目,如使用2000Hz的話就會發生以下題目:
①一切電機中的鐵損將增加40~1600倍,其中一切部門以噪聲的形式而損失掉?!窃肼晢??我不是很清晰,有待研究。
②輸電線將會對電話線發生感應噪聲,電話無法聽。此外還會發生別的題目,在此不逐一列舉?!_實該有良多題目!
(3)1900年英國當時定的電力系統中發電機最快的轉速是3000r/min,對應的頻率就是50Hz。
(4)50是一個整潔的數字,便于運算、記憶?!谜麧?,呵呵!
鑒于以上理由就采用了50Hz的頻率。但跟著技術的提高,采用的頻率有升高的傾向,例如美國根據歐洲的經驗,就采用了60Hz,若是現在能再度選擇的話,也許是要選擇70Hz或80Hz了?!坪跞允钦娴陌?。
說法之二:
頻率的高或低,各有利弊.頻率進步,可使發電機和變壓器的銅材、鋼材耗用量減少,重量輕,本錢低.但會使電氣設備和輸電線路的感抗增大,容抗減少,損耗增大,從而降低了輸電效率.頻率過低,會使電氣設備用料增多,重量大,本錢高,還會使電燈光閃爍顯著.考慮到各種因素,經由技術經濟比較,證實交變電流頻率采用50Hz、60Hz比較相宜.飛機上的交流電源,其頻率采用400Hz,這樣可以使電氣設備重量大大減輕.
說法之三:
電流頻率對電擊傷害程度有很大影響。50Hz 的工頻交流電,對設計電氣設備比較公道,但是這種頻率的電流對人體觸電傷害程度也最嚴峻.60Hz的工頻交流電,對設計電氣設備有難度,需要一定的技術含量.但這樣的設計首要考慮的是人類用電安全方面.