미국의 긴장은 무엇입니까? 통합에너지시스템 시스템 운영자

도선에서 전자가 먼저 한 방향으로 이동한 다음 다른 방향으로 이동하는 것을 하나의 진동이라고 합니다. 교류. 첫 번째 진동 다음에 두 번째 진동, 세 번째 진동, 이런 식으로 와이어에서 전류가 변동할 때 와이어 주위에 자기장의 해당 진동이 발생합니다.

한 번의 진동 시간을 주기라고 하며 문자 T로 표시됩니다. 주기는 초 단위 또는 초의 분수를 구성하는 단위로 표시됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다. (ns), 10-9초와 같습니다.

특성화하는 중요한 양은 빈도입니다. 이것은 진동 수 또는 초당 주기 수를 나타내며 문자 f 또는 F로 표시됩니다. 주파수 단위는 독일 과학자 G. Hertz의 이름을 따서 명명되고 Hz(또는 Hz)로 약칭되는 헤르츠입니다. 1초에 하나의 완전한 진동이 발생하면 주파수는 1헤르츠입니다. 1초에 10번 진동하면 주파수는 10Hz입니다. 빈도와 기간은 역수입니다.

그리고

10Hz의 주파수에서 주기는 0.1초입니다. 주기가 0.01초이면 주파수는 100Hz입니다.

AC 전기 네트워크에서 주파수는 50Hz입니다. 전류는 한 방향으로 1초에 50번, 반대 방향으로 50번 흐릅니다. 초당 100번, 진폭 값에 도달하고 0과 100번 같아집니다. 즉, 0 값을 통과할 때 방향을 100번 변경합니다. 네트워크에 연결된 램프는 초당 100번 어두워지고 같은 횟수로 더 밝게 깜박이지만 시각적 관성, 즉 약 0.1초 동안 받은 인상을 저장할 수 있는 능력으로 인해 눈은 이를 알아차리지 못합니다.

교류 계산에서 각 주파수 ω도 사용되며 2πf 또는 6.28f와 같습니다. 헤르츠가 아니라 초당 라디안으로 표시해야 합니다(라디안은 360°보다 2π배 작은 각도입니다).

교류는 일반적으로 주파수로 나뉩니다. 주파수가 10,000Hz 미만인 전류를 저주파 전류(LF 전류)라고 합니다. 이러한 전류는 사람의 목소리나 악기의 다양한 소리의 주파수에 해당하는 주파수를 가지므로 가청 주파수 전류라고 합니다(가청 주파수에 해당하지 않는 20Hz 미만의 전류는 제외). 무선 공학에서 저주파 전류는 특히 무선 전화 전송에 매우 유용합니다.

그러나 무선 통신의 주요 역할은 고주파 전류 또는 무선 주파수(HF 전류)라고 하는 10,000Hz 이상의 주파수를 가진 교류에 의해 수행됩니다. 이러한 전류의 주파수를 측정하기 위해 1000 헤르츠와 동일한 킬로헤르츠(kHz), 백만 헤르츠와 동일한 메가헤르츠(MHz) 및 10억 헤르츠와 동일한 기가헤르츠(GHz) 단위가 사용됩니다. 그렇지 않으면 킬로헤르츠, 메가헤르츠 및 기가헤르츠는 kHz, MHz, GHz를 나타냅니다. 수백 메가헤르츠 이상의 주파수를 갖는 전류를 초고주파 또는 초고주파 전류(UHF 및 UHF)라고 합니다.

라디오 방송국은 수백 킬로헤르츠 이상의 주파수를 가진 고주파 교류를 사용하여 작동합니다. 현대의 무선 공학에서는 특수한 목적을 위해 수십억 헤르츠의 주파수를 가진 전류가 사용되며, 이러한 초고주파를 정확하게 측정할 수 있는 장치가 있습니다.

한국의 가전제품이나 기타 외국산 가전제품은 교류 주파수가 60Hz인 전기 네트워크에서 작동하도록 설계되는 경우가 많습니다. 당연히 그러한 장치의 소유자는 합리적인 질문을 가지고 있습니다. 러시아 또는 50Hz의 전원 공급 장치 주파수를 사용하는 다른 국가에서 사용할 수 있습니까? 답은 구구단처럼 간단합니다. 할 수 있습니다! 그러나 장비가 220-230V 전압의 네트워크로 전원을 공급하도록 설계되었다는 점을 감안할 때. 예를 들어 한국 착즙기의 명판에 작동 주파수가 60Hz이고 전압이 220-230V이면 장치가 제대로 작동합니다.

그들은 어디에서 왔습니까?

세계는 19세기 말과 20세기 초에 전기화되기 시작했습니다. 미국에서는 Edison과 Westinghouse가 그 기원에 서 있었고 유럽은 주로 독일 회사 Siemens의 엔지니어들이 전력 산업에 "익숙해졌습니다". 50Hz와 60Hz의 표준 주파수는 일반적으로 40...60Hz 범위에서 비교적 무작위로 선택되었습니다. 여기서 범위의 한계는 우연히 선택되지 않았습니다. 40Hz 미만의 주파수에서는 작동하지 않습니다. 아크 램프, 그 당시 주요 전원인공 조명 및 60Hz 이상의 주파수에서 - 작동하지 않음 비동기식 전동기당시 가장 흔했던 니콜라 테슬라의 디자인...

유럽에서는 50Hz 표준이 선택되었습니다(" 황금 평균"!"), 미국인은 60Hz 표준을 채택했습니다. 아크 램프는 이 주파수에서 더 안정적으로 작동했습니다. 한 세기가 넘는 시간이 흐른 후 아크 램프는 희귀해졌지만 표준은 그대로 유지되었습니다. 이 10Hz의 차이는 전기 장비의 성능에 거의 영향을 미치지 않습니다. 훨씬 더 중요한 것은 전기 네트워크의 전압입니다. 많은 국가에서 러시아의 절반 정도입니다! 그리고 주파수... 예를 들어 일본에서는 도도부현의 1/3이 60Hz를 기준으로 하고 나머지 2/3는 50Hz를 기준으로 합니다.

할 수 있다? 할 수 있다!

가전 ​​제품의 성능은 전원 공급 장치의 주파수에 의존하지 않는다고 안전하게 말할 수 있습니다. 일반 물리학 및 특히 전기 공학의 관점에서 이것은 매우 분명합니다. 50Hz 네트워크에 연결된 60Hz AC 전기 모터의 샤프트에서 회전 속도는 몇 퍼센트만 감소합니다. 전기 모터 자체의 전력을 약간 줄입니다. 즉, 부드러운 모드에서 작동합니다. 예를 들어 냉간 압착 스크류 과즙 짜는기구에서 이것은 더 나은 방법입니다.

모터가 있는 장치에서 직류전원 공급 장치의 주파수는 전혀 역할을하지 않습니다. 전원 공급 장치에 설치된 정류기 다이오드는 모든 모양과 "헤르츠"의 전압을 처리 할 수 ​​​​있습니다. 공급 네트워크의 주파수 변경으로 인해 발생하는 정류 전압 값의 차이는 간단합니다. 또한, 정류된 전압은 일반적으로 장치의 전자 "스터핑"에 의해 안정화됩니다.

위의 모든 것은 내장 또는 외부 스위칭 전원 공급 장치가 있는 가전 제품에 절대적으로 해당됩니다. 전원 공급 장치에 기존 강압 변압기가 포함되어 있으면 상황이 훨씬 더 간단합니다. 출력 특성은 1차 권선의 전압 주파수 변화에서 약간 변경됩니다. 다른 유형의 장치 - 가열 -의 성능은 공급 네트워크의 주파수에 전혀 의존하지 않습니다. 이러한 장치의 경우 주전원 전압의 값이 훨씬 더 중요합니다 ...

할 수 있다! 그냥 ... 조심스럽게!

60Hz 주전원으로 전원이 공급되도록 설계된 기기는 50Hz 주전원에 안전하게 연결할 수 있습니다. 그건 그렇고, 이것은 잘 알려지지 않은 사실에 의해 확인됩니다. 진공 청소기, 헤어 드라이어, 믹서, 냉압 착즙기 등 전기 모터가 있는 꽤 오래된 장치를 열고 주의 깊게 읽으십시오. 엔진 명판의 비문에서 "주 주파수 ... 50-60 Hz"를 볼 수 있습니다! 60Hz의 주파수는 한국, 미국, 일본 및 기타 국가의 기술에서 사용됩니다. 따라서 예를 들어 한국에서 착즙기를 주문했다면 이제 작동 주파수가 당사 네트워크와 다르더라도 장치를 연결할 수 있다는 것을 알고 있습니다!

공평하게, 국내 전기 네트워크에 포함하지 않는 것이 더 나은 유형의 전기 제품이 여전히 있다는 점에 유의해야합니다. 이것은 단상 비동기 모터를 사용하는 전기 장비입니다. 그리고 여기서 요점은 그러한 전기 모터의 경우 회전 속도가 공급 네트워크의 주파수에 의존하지 않고 샤프트에 가해지는 부하에 의존한다는 것조차 아닙니다. 사실 작동 원리로 인해 비동기식 전기 모터는 시동 시 네트워크 주파수에 매우 민감합니다. 50Hz에서 60Hz로 설계된 "비동기식"은 단순히 시작되지 않습니다 ... 예를 들어 한국의 동일한 주서기는 특성면에서 동일한 60Hz를 가질 수 있지만 엔진 유형이 다른 경우 준비하십시오. 장치가 켜지지 않는다는 사실. 한국, 일본, 미국의 모든 장비에도 동일하게 적용됩니다.

여기에 한국, 일본, 대만, 미국 및 기타 여러 국가의 장비를 선택할 때 주의해야 할 사항이 있습니다. 공급 전압의 크기에 대한 요구 사항입니다! 장비를 생산하는 많은 국가(한국, 일본 등)에서 전력망의 작동 전압은 우리처럼 220V가 아니라 110V입니다. 전환 변압기 없이 110V용으로 설계된 장치를 한 번만 켤 수 있습니다. 처음이자 마지막 ... 기껏해야 장치가 "타서", 최악의 경우 손에서 바로 폭발합니다! 따라서 착즙기가 한국 또는 다른 국가의 제품이고 작동 전압이 110V인 경우 이러한 장치는 우리 네트워크에 적합하지 않습니다. 냉압착 착즙기를 선택할 때 장치의 작동 전압에 주의하십시오. 220V여야 합니다!

러시아 네트워크용 장비

우리 기사가 설득력이 없어 보이는 사람들을 위해 러시아 조건을 위해 특별히 제작 된 시장에서 가장 인기있는 장비의 유사품이 있습니다. 이 기술은 삶을 위한 다양한 혁신적인 기술을 갖춘 브랜드로 대표됩니다. 고전력, 신세대 냉압착 등은 지역 전력망과의 불일치에 대한 두려움 없이 구입할 수 있습니다. 이 브랜드의 제품은 가격 대비 최고의 가치를 제공하며 개인 부문과 소규모 기업을 위한 솔루션도 제공합니다.

Hz(헤르츠)
주파수는 문자 "F"(초당 이벤트 발생 횟수)로 표시되는 헤르츠 단위로 측정됩니다. 예를 들어, 사람의 맥박은 분당 60회이므로 심장이 뛰는 주파수는 F=60/60=1Hz입니다. 비닐 레코드를 재생할 때 분당 33회 회전합니다(F=33/60=0.55Hz). CRT 모니터 화면의 재생 빈도는 200Hz이며, 이는 전자빔이 초당 200번 화면을 "통과"한다는 것을 의미합니다.

에너지와 관련하여 주파수는 전력 시스템에서 교류 전류의 주파수로 이해됩니다. 또는 "산업용 주파수"라고 말합니다. 우리와 유럽의 주파수는 50Hz입니다. 미국과 일본에서는 60Hz입니다. 무슨 뜻인가요? 초당 50회를 의미합니다. 전기한 방향으로 증가-감소(정현파에 따라), 다른 방향으로 50배 흐릅니다. 산업용 주파수가 정확히 50 또는 60Hz인 이유를 몇 마디. 바로 발전기 회전자의 회전으로 인해 전류의 주파수가 나타나는 것입니다. 회전자 속도(및 그에 따라 전력 시스템의 주파수)를 높이면 발전기 설계를 보다 내구성 있게 만들어야 합니다. 그리고 강도를 무한대로 높이는 것은 불가능하며, 어떤 구조 재료도 한계가 있습니다. 요컨대, 50-60Hz는 많은 기술적 한계의 균형입니다.

빈도에 문제가 없으면 저널리즘 자료에 이 값에 대한 언급이 없습니다. 그러나 항상 그런 것은 아닙니다. 공칭 리드에서 주파수 편차는 얼마입니까(50Hz)? 큰 사고에! 주파수가 공칭 50Hz보다 높으면 설계에 내재된 것보다 더 큰 크기의 원심력이 발전기와 터빈의 회전하는 회전자에 작용합니다. 이것은 그들의 파괴로 이어질 수 있습니다. 물론 자동화가 있습니다. F가 55Hz에 도달하면 장치가 손상을 방지하기 위해 자동으로 주전원에서 분리됩니다. 주파수가 50Hz 미만이면 전력 시스템에 연결된 모든 전기 모터의 성능이 저하됩니다(회전 속도 감소) - 슈퍼마켓에서 에스컬레이터 작동을 제공하는 모터와 컨베이어를 회전시키는 모터 모두 공장의 벨트와 발전소의 생산 공정 전기를 공급하는 벨트. 마지막이 가장 위험합니다. 주파수가 감소하고 발전량이 감소하여 주파수가 훨씬 더 크게 감소합니다. 결과적으로 발전소는 단순히 "0으로 갈" 수 있습니다(주파수가 45Hz로 떨어지는 경우). 정전이라고 말했듯이 이것은 완전한 상환입니다. . 물론 여기에도 자동화가 있습니다. 주파수의 깊은 감소를 방지하기 위해 "가정용"소비자를 포함하여 일부 소비자는 자동으로 꺼집니다. 위의 경우는 물론 극단적인 사고의 경우입니다. 그러나 주파수는 더 작은 값으로도 벗어날 수 있습니다. 이것도 나쁘다. 그리고 전력 시스템은 이를 피하기 위해 자동화를 제공합니다. 여기에서 어떻게 작동하는지 조금 그렸습니다. 관심이 있다면 읽어보세요.

조금 더 이론이 있습니다(여기에 도달했으므로 인내심을 가지십시오). 시스템의 주파수에서 정확히 50Hz의 값은 한 가지 경우에만 가능합니다. 각 순간에 소비되는 만큼의 유효 전력이 생성되는 경우입니다. 이 균형이 어긋나면 주파수가 한쪽으로 또는 다른 쪽으로 "연결"되어 사고로 이어집니다. 다른 기업(가구 공장, 제과점, 자동차 공장)과 동일한 작업을 상상해 보십시오. 소비자가 필요로 하는 만큼의 제품을 정확히 생산하기 위해 1초의 1초도 걸리지 않습니다. 전력 엔지니어의 생산이 얼마나 복잡한지 알 수 있습니다. 여기서 흥미로운 점은 주파수가 50Hz보다 높으면 발전기가 모든 소비자의 전력보다 더 많은 전력을 생산한다는 것을 의미합니다. 음, 이것은 쉽게 처리됩니다. 발전소의 출력이 감소하고 그게 전부입니다. 주파수가 50Hz 미만인 경우 소비 전력이 발전 전력보다 큽니다. 주파수가 항상 50Hz 미만이면 전원 시스템에 전력이 부족합니다. 발전소는 제 시간에 건설되지 않았습니다. 이것은 큰 문제입니다.

오늘날 러시아는 50Hz의 고품질 주파수를 제공합니다. 러시아 방송국에 영향을 미치는 고속 주파수 조정기가 있습니다. 러시아에서 멀리 떨어진 곳에서 철을 켜면 발전기에 추가 1.5kW가 로드되고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다(약간 단순화되었지만 대부분 그렇습니다). 카자흐스탄의 UES나 중앙 아시아의 에너지 시스템에서는 오늘날 주파수를 50Hz 수준에서 "동조"로 유지할 수 있는 시스템이 없습니다. 우리가 러시아와 (전기적으로) 분리되면 주파수가 변동하여 매우 나쁩니다.

그리고 한 가지 더 - 빈도는 글로벌 요인입니다. 전력 시스템의 모든 곳에서 동일합니다. 그리고 카자흐스탄과 러시아 전역(EEC의 일부인 부분)에서는 동시에 동일합니다. 어떤 부분에서 주파수가 변경된 경우 이 부분은 전기적으로 분리되고(사고 또는 기타 이유로) 주 전원 시스템에서 격리됩니다.

"아빠, 지금 누구와 통화 중이신가요?"라고 말하지 마세요. 물론 농담입니다. :) 계속 진행합시다.

EEC - 통합 전력 시스템. 이것은 단일 공통 기술 작동 모드로 연결된 발전소, 변전소 및 송전선 세트입니다. 간단히 말해서 "병렬로" 작동하고 상호 연결된 모든 것(전력선으로 상호 연결된 모든 것)이 EEC를 구성합니다. 그리고 카자흐스탄의 UES와 러시아의 UES가 있지만 실제로는 정치적 분열에 가깝습니다. "전기적으로" 그것은 모두 하나의 에너지 시스템으로 예전에는 소련의 UES라고 불렸습니다. 그러나 예를 들어 호주의 전력 시스템은 전력선으로 우리와 연결되어 있지 않기 때문에 UES에 포함되지 않습니다.

씨엘 - 케이블 라인전력 전송 - 케이블은 물론 강력한 절연체로 지하에 놓여 있습니다. 케이블 라인 비용은 가공 라인보다 훨씬 비쌉니다. 따라서 소련에서는 외관을 손상시키지 않도록 정착지 내부에만 케이블 라인을 배치하는 것이 관례였습니다. 다른 나라와 마찬가지로 그러한 야만성은 거리를 통해 모든 창자가 풀릴 때 여기에서 찾을 수 없습니다.

최초의 케이블 라인은 전기를 전송하는 것이 아니라 신호를 전송하도록 설계되었습니다. 1843년에 미국 의회는 실험적인 전신선 건설을 위한 입찰을 발표했는데, 그 입찰은 Morse(우리에게 "Morse 부호"로 알려짐)가 낙찰받았고, 따라서 이 선은 지하에 설치하기로 결정되었습니다. 그러나 Morse의 동료가 전선 대신 전선의 절연 비용을 절약하기로 결정했기 때문에 하나의 연속적인 단락이 있었습니다(이와 같은 상황은 오늘날에도 상인이 기술자를 제어하기 시작할 때 발생합니다). 그리고 이미 충분한 돈이 지출되었습니다. 프로젝트에 참여한 Cornell 엔지니어는 경로를 따라 기둥을 배치하고 목을 사용하여 이러한 기둥에 직접 전신주를 걸어두는 것과 같은 상황에서 벗어날 수 있는 방법을 제안했습니다. 유리 병. 이것이 가공 전신선이 등장한 방식이며 전기 가공선은 실제로 그 사본이며 오늘날에도 디자인은 근본적으로 변경되지 않았습니다.

VL - 가공 전력선. 절연체를 통해 지지대에 매달린 전선을 통해 전기를 전송하는 역할을 합니다. 가공선의 작동 전압이 높을수록 지지대가 높아지고 화환의 절연체 수가 많아집니다. 6.10kV 가공선에 절연체 1개, 35kV 가공선에 2개, 110kV 가공선에 6개, 220kV 가공선에 12개, 500kV 가공선에 24개 절연체만 있으므로 모습가공선의 작동 전압을 결정하는 것은 어렵지 않습니다.

수력 발전소 - 수력 발전소 (수력 발전소를 나타낼 수도 있습니다. 구어체 "수력 발전소"를 사용하지 마십시오. 제 생각에는 저속하게 들립니다). 수력 발전소는 물의 에너지(물의 흐름이 터빈을 돌림)를 변환하여 전기를 얻는 발전소입니다. 카자흐스탄에는 대규모 수력발전소가 많지 않습니다. 용량 측면에서 비교하면 모든 HPP는 UES의 모든 발전 용량의 10%를 넘지 않습니다. 이것은 나쁘다. 에너지 시스템이 자급자족하려면 시스템에 수력 발전소의 20~30% 이상이 있어야 하지만, 무엇을 할 수 있습니까? 수자원부족한. 수력 발전소의 장점은 높은 기동성입니다. 이러한 스테이션은 부하를 빠르게 선택하고 신속하게 덤프할 수도 있습니다(50Hz 수준에서 정확한 주파수 제어에 필요함). 어떤 수력 발전소가 있습니까?