當(dāng)你用手機(jī)對(duì)著照明光源錄像時(shí)有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錄下的視頻可能明暗交替閃個(gè)不停？為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？
因?yàn)槿庋劭雌饋?lái)一直亮著的燈其實(shí)是在高速閃爍的每秒會(huì)閃爍一百次閃這么快肉眼根本看不出來(lái)而用手機(jī)拍攝時(shí)它就會(huì)“露出馬腳”
肉眼為什么看不出來(lái)？就得從“頻率”說(shuō)起了。

頻率（frequency）指單位時(shí)間內(nèi)完成振動(dòng)或振蕩的次數(shù)或周數(shù)單位被命名為赫茲（Hz）這是為了紀(jì)念德國(guó)物理學(xué)家海因里希·魯?shù)婪颉ず掌潓?duì)電磁學(xué)的貢獻(xiàn)。
我國(guó)電力系統(tǒng)的額定頻率為交流50Hz也就是說(shuō)在1秒內(nèi)正弦交流電電壓變化50個(gè)周期方向改變100次人眼存在“視覺(jué)暫留”對(duì)于閃爍這么快的燈光當(dāng)然看不出變化了。


頻率為50Hz的正弦交流電波形圖。

頻率穩(wěn)定是電力系統(tǒng)穩(wěn)定的重要指標(biāo)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下頻率偏差限值為±0.2Hz也就是要將頻率控制在49.8Hz～50.2Hz之間電力系統(tǒng)中的各類發(fā)電與用電設(shè)備都是根據(jù)50Hz的額定頻率設(shè)計(jì)制造的在設(shè)定頻率內(nèi)設(shè)備才能發(fā)揮出最佳性能那為什么我國(guó)電力系統(tǒng)頻率要定在50Hz改為10Hz、20Hz或者100Hz不可以嗎？且聽(tīng)頭條君慢慢道來(lái)。

我國(guó)電力頻率相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)30年代基于當(dāng)時(shí)電氣設(shè)備、技術(shù)水平等因素頻率如果降低到10Hz想保持電力設(shè)備功率不變變壓器、發(fā)電機(jī)的體積都需要增加電氣設(shè)備造價(jià)也就隨之提升。


1930年上海閘北電廠擴(kuò)建后的廠房全景。（來(lái)源：《電力根脈——電力工業(yè)遺產(chǎn)名錄》）

那20Hz呢？發(fā)明家威斯汀豪斯和特斯拉通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)交流電的頻率在20Hz的時(shí)候照明設(shè)備產(chǎn)生了令人苦惱的閃爍。

那為何不把頻率盡量提高？
問(wèn)題又來(lái)了當(dāng)頻率提升至100Hz時(shí)以一對(duì)磁極的發(fā)電機(jī)為例電機(jī)轉(zhuǎn)速需要從3000轉(zhuǎn)/分升至6000轉(zhuǎn)/分這將對(duì)材料的強(qiáng)度提出更高要求設(shè)備制造的難度也增大了而且當(dāng)頻率增加時(shí)電力線路與設(shè)備的電抗會(huì)變大損耗則隨之增大，除技術(shù)原因外頻率標(biāo)準(zhǔn)也存在歷史沿革，自交流電產(chǎn)生之初世界各國(guó)曾使用過(guò)的交流電頻率類別繁多從15Hz、16（三分之二）Hz到125Hz、133（三分之一）Hz不等在1929年時(shí)通用的頻率主要為16Hz、25Hz、50Hz、60Hz幾種其余均已淘汰或僅在某一地區(qū)使用我國(guó)當(dāng)時(shí)多使用50Hz的頻率，1930年9月我國(guó)結(jié)合當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)實(shí)際情況借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)同時(shí)整合眾多企業(yè)、學(xué)者等的意見(jiàn)后制定了中國(guó)第一個(gè)電壓、頻率標(biāo)準(zhǔn)：電燈、電器電壓為220V頻率為50Hz這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一直使用到今天，目前世界各國(guó)電力系統(tǒng)都采用正弦交流電流所用頻率主要有50Hz和60Hz如德國(guó)、法國(guó)等國(guó)為50Hz美國(guó)、加拿大等國(guó)則為60Hz，不過(guò)我國(guó)也并不是所有電力頻率都是50Hz比如飛機(jī)上用到的交流電源頻率多為400Hz這是因?yàn)轭l率越高發(fā)電機(jī)和變壓器的銅材、鋼材用料就會(huì)越少能夠減輕飛機(jī)的重量但頻率超過(guò)一定數(shù)值又會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備和線路感抗增大、容抗減小損耗就會(huì)增加輸電效率也會(huì)降低經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)在115V電壓和400Hz頻率的條件下設(shè)備頻率與重量比最大因此這個(gè)“黃金數(shù)值”一直沿用至今，電網(wǎng)柔性低頻輸電工程通常會(huì)將輸送頻率降低至15～20Hz頻率過(guò)高會(huì)降低遠(yuǎn)距離輸電能力頻率過(guò)低則會(huì)增加低頻變壓器的體積和重量增加斷路器的分?jǐn)嚯y度提高設(shè)備成本如在臺(tái)州35千伏柔性低頻輸電示范工程中國(guó)網(wǎng)浙江電力經(jīng)過(guò)層層計(jì)算驗(yàn)證和仿真比對(duì)便選用20赫茲為工程頻率。



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