電力系統(tǒng)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(qǐng)讀讀本文吧。
首先要從為什么使用交流電說(shuō)起。電是發(fā)電機(jī)發(fā)出的,當(dāng)遠(yuǎn)間隔的用戶想用電時(shí),假如利用低壓輸送,損耗是很大的。進(jìn)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(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。直流電沒(méi)有變化的磁場(chǎng),也沒(méi)有變化的電場(chǎng),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(yuǎn),也最經(jīng)濟(jì),因此就泛起了超高壓輸電。但誰(shuí)家也不會(huì)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(wàn)戶,交流電可以很利便地由低壓變?yōu)楦邏海筛邏鹤優(yōu)榈蛪?,所以交流電就被采用了?/p>
其次要說(shuō)明的是,為什么要用50Hz呢?其理由有:
(1)眼對(duì)光的感覺(jué)是有慣性的。假如由5Hz的電來(lái)照明,那么燈將是一滅一亮的閃爍,給人是一種錯(cuò)亂的感覺(jué)——應(yīng)該不是錯(cuò)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(jué)暫留”。科學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí),人眼在某個(gè)視像消失后,仍可使該物像在視網(wǎng)膜上滯留0.1-0.4秒左右。片子膠片以每秒24格畫(huà)面勻速滾動(dòng),一系列靜態(tài)畫(huà)面就會(huì)因視覺(jué)暫留作用而造成一種連續(xù)的視覺(jué)印象,產(chǎn)生逼真的動(dòng)感。也就是5Hz的電,變化的時(shí)間已經(jīng)大于人眼的慣性時(shí)間。假如進(jìn)步其變化的頻率,到20~30Hz的時(shí)候,人眼就感覺(jué)不到燈的閃爍了。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō),30Hz就是一個(gè)合適的頻率下限。
——有新研究說(shuō)長(zhǎng)期在50hz的燈下工作學(xué)習(xí),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(méi)有象下限那樣明確。但也不是越高越好,太高也會(huì)發(fā)生題目,如使用2000Hz的話就會(huì)發(fā)生以下題目:
①一切電機(jī)中的鐵損將增加40~1600倍,其中一切部門(mén)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(huì)對(duì)電話線發(fā)生感應(yīng)噪聲,電話無(wú)法聽(tīng)。此外還會(huì)發(fā)生別的題目,在此不逐一列舉。——確實(shí)該有良多題目!
(3)1900年英國(guó)當(dāng)時(shí)定的電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)最快的轉(zhuǎn)速是3000r/min,對(duì)應(yīng)的頻率就是50Hz。
(4)50是一個(gè)整潔的數(shù)字,便于運(yùn)算、記憶。——好整潔,呵呵!
鑒于以上理由就采用了50Hz的頻率。但跟著技術(shù)的提高,采用的頻率有升高的傾向,例如美國(guó)根據(jù)歐洲的經(jīng)驗(yàn),就采用了60Hz,若是現(xiàn)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(shuō)法之二:
頻率的高或低,各有利弊.頻率進(jìn)步,可使發(fā)電機(jī)和變壓器的銅材、鋼材耗用量減少,重量輕,本錢(qián)低.但會(huì)使電氣設(shè)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(guò)低,會(huì)使電氣設(shè)備用料增多,重量大,本錢(qián)高,還會(huì)使電燈光閃爍顯著.考慮到各種因素,經(jīng)由技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,證實(shí)交變電流頻率采用50Hz、60Hz比較相宜.飛機(jī)上的交流電源,其頻率采用400Hz,這樣可以使電氣設(shè)備重量大大減輕.
說(shuō)法之三:
電流頻率對(duì)電擊傷害程度有很大影響。50Hz 的工頻交流電,對(duì)設(shè)計(jì)電氣設(shè)備比較公道,但是這種頻率的電流對(duì)人體觸電傷害程度也最嚴(yán)峻.60Hz的工頻交流電,對(duì)設(shè)計(jì)電氣設(shè)備有難度,需要一定的技術(shù)含量.但這樣的設(shè)計(jì)首要考慮的是人類用電安全方面.