Cili është tensioni në Amerikë? Operatori i sistemit të sistemit të unifikuar të energjisë

Lëvizja e elektroneve në një tel fillimisht në një drejtim dhe më pas në tjetrin quhet një vibrim rrymë alternative. Lëkundja e parë pasohet nga një e dyta, pastaj një e treta, etj. Kur rryma lëkundet në telin rreth tij, ndodh një lëkundje përkatëse e fushës magnetike.

Koha e një lëkundjeje quhet periodë dhe shënohet me shkronjën T. Periudha shprehet në sekonda ose në njësi të fraksioneve të sekondës. Këto përfshijnë: një e mijëta e sekondës - një milisekonda (ms), e barabartë me 10 -3 s, një e milionta e sekondës - një mikrosekondë (μs), e barabartë me 10 -6 s, dhe një e miliarda e sekondës - një nanosekonda (ns), e barabartë me 10 -9 s.

Një sasi e rëndësishme që karakterizon është frekuenca. Ai përfaqëson numrin e lëkundjeve ose numrin e periodave në sekondë dhe shënohet me shkronjën f ose F. Njësia e frekuencës është herci, i quajtur sipas shkencëtarit gjerman G. Hertz dhe shkurtuar si Hz (ose Hz). Nëse një lëkundje e plotë ndodh në një sekondë, atëherë frekuenca është e barabartë me një herc. Kur ndodhin dhjetë lëkundje brenda një sekonde, frekuenca është 10 Hz. Frekuenca dhe periudha janë reciproke:

Dhe

Në një frekuencë prej 10 Hz, periudha është 0,1 s. Dhe nëse periudha është 0.01 s, atëherë frekuenca është 100 Hz

Në një rrjet elektrik AC, frekuenca është 50 Hz. Rryma rrjedh pesëdhjetë herë në sekondë në një drejtim dhe pesëdhjetë herë në drejtim të kundërt. Njëqind herë në sekondë ai arrin një vlerë amplitude dhe njëqind herë bëhet e barabartë me zero, domethënë ndryshon drejtimin e tij njëqind herë kur kalon në vlerën zero. Llambat e lidhura me rrjetin errësohen njëqind herë në sekondë dhe ndizen më të ndritura po aq herë, por syri nuk e vëren këtë, falë inercisë vizuale, d.m.th., aftësisë për të mbajtur përshtypjet e marra për rreth 0,1 s.

Gjatë llogaritjes me rryma alternative, përdoret gjithashtu frekuenca këndore ω; është e barabartë me 2πf ose 6.28f. Duhet të shprehet jo në herc, por në radianë për sekondë (një radian është një kënd 2π herë më i vogël se 360 ​​o).

Rrymat alternative zakonisht ndahen sipas frekuencës. Rrymat me frekuencë më të vogël se 10,000 Hz quhen rryma me frekuencë të ulët (rryma LF). Këto rryma kanë një frekuencë që i përgjigjet frekuencës së tingujve të ndryshëm të zërit të njeriut ose instrumenteve muzikore dhe për këtë arsye quhen ndryshe rryma të frekuencës audio (përveç rrymave me frekuencë nën 20 Hz, të cilat nuk korrespondojnë me frekuencat audio). Në inxhinierinë radio, rrymat LF përdoren gjerësisht, veçanërisht në transmetimin radiotelefonik.

Sidoqoftë, rolin kryesor në komunikimet radio e luajnë rrymat alternative me një frekuencë prej më shumë se 10,000 Hz, të quajtura rryma me frekuencë të lartë ose frekuenca radio (rryma HF). Njësitë e përdorura për të matur frekuencën e këtyre rrymave janë kiloherc (kHz), e barabartë me një mijë herc, megahertz (MHz), e barabartë me një milion herc dhe gigahertz (GHz), e barabartë me një miliard herc. Përndryshe, kilohertz, megahertz dhe gigahertz shënohen me kHz, MHz, GHz. Rrymat me një frekuencë prej qindra megaherz dhe më të lartë quhen rryma me frekuencë ultra të lartë ose ultra të lartë (mikrovalë dhe UHF).

Stacionet radio funksionojnë duke përdorur rryma alternative HF me një frekuencë prej qindra kilohertz dhe më të lartë. Në inxhinierinë moderne të radios, rrymat me një frekuencë prej miliarda herc përdoren për qëllime të veçanta, dhe ka instrumente që bëjnë të mundur matjen e saktë të frekuencave të tilla ultra të larta.

Pajisjet shtëpiake nga Koreja ose çdo pajisje tjetër e prodhimit të huaj shpesh janë projektuar për të funksionuar në një rrjet elektrik me një frekuencë të rrymës alternative prej 60 Hz. Natyrisht, pronarët e pajisjeve të tilla kanë një pyetje të arsyeshme: a mund të përdoren në Rusi ose vende të tjera me një frekuencë të furnizimit me energji elektrike prej 50 Hz? Përgjigja është aq e thjeshtë sa një tabelë shumëzimi: mundeni! Por duke marrë parasysh që pajisja është projektuar për t'u mundësuar nga një rrjet me një tension prej 220-230 Volt. Për shembull, nëse pllaka e emrit të një shtrydhëse frutash nga Korea tregon një frekuencë funksionimi prej 60 Hz dhe një tension prej 220-230 V, atëherë pajisja do të funksionojë siç duhet.

Madje nga erdhën ata?

Bota filloi të elektrizohet në fund të shekullit të 19-të - fillimi i shekullit të 20-të. Në Amerikë, Edison dhe Westinghouse ishin në origjinën e saj; Evropa ishte "mësuar" me energjinë elektrike kryesisht nga inxhinierët e kompanisë gjermane Siemens. Frekuencat standarde 50 dhe 60 Hz u zgjodhën, në përgjithësi, relativisht rastësisht nga diapazoni 40...60 Hz. Kufijtë e diapazonit nuk u zgjodhën rastësisht: ato nuk mund të punonin në frekuenca nën 40 Hz llambat me hark, të cilat ishin në atë kohë kryesore burim elektrik ndriçimi artificial, dhe në frekuenca mbi 60 Hz - nuk funksionoi motorët elektrikë asinkron Modelet e Nikola Teslës, më të zakonshmet në atë kohë...

Në Evropë, u zgjodh standardi 50 Hz (“ mesatare e artë"!), Amerikanët miratuan standardin 60 Hz - llambat e harkut funksionuan më të qëndrueshme në këtë frekuencë. Ka kaluar më shumë se një shekull, llambat me hark janë bërë një gjë e rrallë, por standardet mbeten - dhe ky ndryshim prej 10 Hz praktikisht nuk ndikon në performancën e pajisjeve elektrike. Tensioni në rrjetin elektrik është shumë më i rëndësishëm - në shumë vende është afërsisht gjysma e ulët se në Rusi! Dhe frekuenca... në Japoni, për shembull, në një të tretën e prefekturave standardi është 60 Hz, në dy të tretat e mbetura standardi është 50 Hz.

Mund? Mund!

Mund të themi me siguri se kapaciteti i funksionimit varet nga frekuenca e rrjetit të furnizimit me energji elektrike Pajisje shtëpiake nuk varet. Nga pikëpamja e fizikës në përgjithësi dhe e inxhinierisë elektrike në veçanti, kjo është mjaft e dukshme: boshti i një motori elektrik 60 Hz AC i lidhur me një rrjet 50 Hz do të ketë një shpejtësi rrotullimi që do të ulet vetëm me disa përqind; fuqia e vetë motorit elektrik do të ulet pak. Me fjalë të tjera, do të funksionojë në një modalitet të butë - në të njëjtat, për shembull, shtrydhëse shtrydhëse me shtypje të ftohtë, kjo është vetëm për mirë.

Në pajisjet me motorë rrymë e vazhdueshme Frekuenca e rrjetit të furnizimit nuk luan fare rol - diodat ndreqës të instaluara në furnizimin me energji përballen me tension të çdo forme dhe "herc". Dallimi në tensionet e korrigjuara që lindin për shkak të ndryshimeve në frekuencën e rrjetit të furnizimit do të jetë thjesht i papërfillshëm; Për më tepër, tensioni i korrigjuar zakonisht stabilizohet nga "mbushja" elektronike e pajisjes.

E gjithë sa më sipër është absolutisht e vërtetë për pajisjet shtëpiake që kanë një furnizim me energji të integruar ose të jashtëm. Situata është edhe më e thjeshtë nëse furnizimi me energji elektrike përfshin një transformator konvencional të uljes - karakteristikat e tij të daljes ndryshojnë pak si rezultat i ndryshimeve në frekuencën e tensionit në mbështjelljen parësore. Performanca e një lloji tjetër të pajisjes - ngrohja - nuk varet aspak nga frekuenca e rrjetit elektrik të furnizimit; për pajisje të tilla, vlera e tensionit të rrjetit është shumë më e rëndësishme ...

Mund! Vetëm... me kujdes!

Pajisjet e krijuara për t'u furnizuar me energji nga një rrjet 60 Hz mund të lidhen në mënyrë të sigurt me një furnizim me rrjet 50 Hz. Kjo, meqë ra fjala, konfirmohet nga një fakt jo shumë i njohur: nëse hapni një pajisje mjaft të vjetër me një motor elektrik - një fshesë me korrent, tharëse flokësh, mikser, shtrydhëse frutash e perimesh me shtypje të ftohtë - dhe lexoni me kujdes mbishkrimet në tabela e motorit, mund të shihni: "frekuenca e furnizimit... 50-60 Hz"! Frekuenca prej 60 Hz përdoret në teknologjinë nga Koreja, SHBA, Japonia dhe disa vende të tjera. Prandaj, nëse keni porositur, për shembull, një shtrydhëse frutash e perimesh nga Korea, tani e dini që edhe pse frekuenca e funksionimit të tij ndryshon nga rrjetet tona, mund ta lidhni pajisjen!

Për të qenë të drejtë, duhet të theksohet se ekziston ende një lloj pajisje elektrike që është më mirë të mos përfshihet në rrjetin e brendshëm të energjisë - kjo është pajisje elektrike që përdor një motor asinkron njëfazor. Dhe çështja këtu nuk është as që shpejtësia e rrotullimit të motorëve të tillë elektrikë nuk varet nga frekuenca e rrjetit të furnizimit, por nga ngarkesa e aplikuar në bosht - çështja është se, për shkak të parimit të funksionimit të tyre, motorët elektrikë asinkronë janë shumë të ndjeshëm ndaj frekuencës së rrjetit gjatë fillimit. Një pajisje "asinkrone" e krijuar për 60 Hz thjesht nuk do të fillojë në 50 Hz... Meqë ra fjala, i njëjti shtrydhëse frutash e perimesh nga Korea mund të ketë të njëjtat 60 Hz në karakteristikat e tij, por nëse ka një lloj motori të ndryshëm, atëherë të jetë përgatitur për faktin se pajisja nuk do të ndizet. E njëjta gjë vlen për çdo pajisje nga Koreja, Japonia ose SHBA.

Kjo është ajo që patjetër duhet t'i kushtoni vëmendje kur zgjidhni pajisje nga Koreja, Japonia, Tajvani, SHBA dhe një numër vendesh të tjera - kërkesat për tensionin e furnizimit! Në shumë vende që prodhojnë pajisje (Kore, Japoni, etj.), Rrjetet elektrike kanë një tension pune prej 110 V, dhe jo 220, si i yni. Mund të ndizni një pajisje të krijuar për 110 V pa një transformator përshtatës vetëm një herë - e para dhe e fundit ... në rastin më të mirë, pajisja do të "digjet", në rastin më të keq, do të shpërthejë pikërisht në duart tuaja. ! Prandaj, nëse shtrydhësi i frutave është nga Koreja ose një vend tjetër dhe ka një tension operativ prej 110 V, atëherë një pajisje e tillë nuk është e përshtatshme për rrjetet tona. Kur zgjidhni një shtrydhëse frutash me presion të ftohtë, kushtojini vëmendje tensionit të funksionimit të pajisjes - duhet të jetë 220 V!

Pajisjet për rrjetet ruse

Për ata që nuk e gjetën artikullin tonë bindës, ka analoge të pajisjeve më të njohura në treg, të krijuara posaçërisht për kushtet ruse. Ky lloj pajisje përfaqësohet nga një markë me një shumëllojshmëri të madhe teknologjive inovative per jeten. Gjenerata e re me fuqi të lartë, me presion të ftohtë dhe shumë më tepër mund të blihen pa frikë se do të ketë një mospërputhje me rrjetet lokale të energjisë. Produktet e kësaj marke kanë raportin më të mirë çmim-cilësi, si dhe ofrojnë zgjidhje për segmentin privat dhe për bizneset e vogla.

Hz (Hertz)
Frekuenca matet në Hertz dhe përcaktohet me shkronjën "F" (numri i shfaqjeve të një ngjarjeje për sekondë). Epo, për shembull, pulsi i një personi është 60 rrahje në minutë, që do të thotë se frekuenca në të cilën rrahjet e zemrës është F=60/60=1 Hz. Kur luhet, një disk vinyl bën 33 rrotullime në minutë - F=33/60=0,55 Hz. Shpejtësia e rifreskimit të një ekrani të monitorit CRT është 200 Hz, që do të thotë se rrezja e elektroneve "kalon" nëpër ekran 200 herë në sekondë.

Në lidhje me energjinë, frekuenca i referohet frekuencës së rrymës elektrike alternative në sistemin energjetik. Ose ndryshe thonë "frekuenca industriale". Ne dhe në Evropë kemi një frekuencë prej 50 Hz. Në SHBA dhe Japoni 60 Hz. Çfarë do të thotë? Kjo do të thotë 50 herë në sekondë elektricitet rrjedh me rritje-zvogëlim (sipas një sinusoidi) në një drejtim, 50 herë në tjetrin. Disa fjalë pse frekuenca industriale është saktësisht 50 ose 60 Hz. Thjesht, frekuenca e rrymës shfaqet për shkak të rrotullimit të rotorit të gjeneratorit. Nëse rritni shpejtësinë e rotorit (dhe, në përputhje me rrethanat, frekuencën në sistemin e energjisë), duhet ta bëni modelin e gjeneratorit më të qëndrueshëm. Por ju nuk mund ta rrisni forcën pafundësisht; çdo material strukturor ka një kufi. Me pak fjalë, 50-60 Hz është një bilanc i shumë kufizimeve teknike.

Kur nuk ka probleme me frekuencën, në materialet gazetareske nuk përmendet kjo vlerë. Por kjo mund të mos jetë gjithmonë rasti. Në çfarë mund të çojë devijimi i frekuencës nga nominalja (kemi 50 Hz)? Për një aksident të rëndë! Kur frekuenca është më e lartë se 50 Hz nominale, rotori rrotullues i gjeneratorit dhe turbinës i nënshtrohet forcave centrifugale më të mëdha se ato të qenësishme në dizajnin e tyre. Kjo mund të çojë në shkatërrimin e tyre. Sigurisht, ka automatizim. Nëse F arrin 55 Hz, njësia do të shkëputet automatikisht nga rrjeti për të parandaluar dëmtimin. Nëse frekuenca është nën 50 Hz, ka një rënie në performancën e të gjithë motorëve elektrikë (reduktim në shpejtësinë e rrotullimit të tyre) të lidhur me rrjetin elektrik - si ata që përdorin shkallët lëvizëse në një supermarket, ashtu edhe ata që rrotullojnë një rrip transportieri në një fabrika, dhe ato që ofrojnë procesi teknologjik prodhimi i energjisë elektrike në termocentrale. Ky i fundit është më i rrezikshmi. Frekuenca zvogëlohet, prodhimi i energjisë elektrike zvogëlohet, gjë që çon në një rënie edhe më të madhe të frekuencës, si rezultat - termocentralet thjesht mund të "shkojnë në zero" (nëse frekuenca bie në 45 Hz), kjo është një shuarje e plotë, siç thonë ata. , ndërprerje. Sigurisht, këtu ka edhe automatizim. Për të parandaluar një reduktim të thellë të frekuencës, disa konsumatorë, përfshirë ata "familjarë", fiken automatikisht. Natyrisht, sa më sipër janë raste ekstreme aksidentesh. Por frekuenca mund të devijojë me sasi më të vogla. Kjo është gjithashtu e keqe. Dhe sistemi i energjisë ka sisteme automatike që lejojnë që kjo të shmanget. Këtu e kam përshkruar pak se si funksionon, nëse jeni të interesuar lexojeni.

Pak më shumë teori (duroni me mua, pasi tashmë kemi arritur në këtë pikë). Frekuenca në sistem mund të jetë saktësisht 50 Hz vetëm në një rast - nëse në çdo moment të kohës gjenerohet saktësisht aq fuqi aktive sa konsumohet. Nëse ky ekuilibër është i shqetësuar, frekuenca "çon" në njërën anë ose në tjetrën, dhe kjo çon në një aksident. Imagjinoni çdo ndërmarrje tjetër (fabrikë mobiljesh, furrë buke, fabrikë automobilistike) dhe të njëjtën detyrë - çdo fraksion sekonde për të prodhuar saktësisht aq produkt sa u nevojitet konsumatorëve. E shihni sa kompleks është prodhimi për inxhinierët e energjisë. Ajo që është interesante këtu është se nëse frekuenca është mbi 50 Hz, kjo do të thotë që gjeneratorët prodhojnë më shumë energji sesa fuqia e të gjithë konsumatorëve, mirë, kjo mund të trajtohet lehtësisht - prodhimi në termocentralet zvogëlohet, dhe kjo është e gjitha. Nëse frekuenca është nën 50 Hz, konsumi i energjisë është më i madh se fuqia e gjeneruar. Dhe nëse frekuenca është gjithmonë nën 50 Hz, atëherë ekziston një mungesë e energjisë në sistemin e energjisë. Termocentralet nuk u ndërtuan në kohë - ky është një problem i madh.

Sot, Rusia na siguron një frekuencë me cilësi të lartë prej 50 Hz. Këtu janë vendosur rregullatorët e frekuencës me shpejtësi të lartë, duke prekur stacionet ruse. Kur ndizni hekurin, diku larg në Rusi, një gjenerator ngarkohet me 1,5 kW shtesë, dhe anasjelltas (ky është paksa një thjeshtim i tepërt, por në pjesën më të madhe është e vërtetë). As në UES të Kazakistanit, as në sistemet energjetike të Azisë Qendrore, sot nuk ka sisteme që lejojnë mbajtjen e frekuencës "në rrugën e duhur" në nivelin 50 Hz. Nëse ndahemi nga Rusia (elektrikisht), frekuenca jonë do të luhatet, dhe kjo është shumë e keqe.

Dhe një gjë tjetër - frekuenca është një faktor global. E njëjta gjë është kudo në sistemin energjetik. Dhe në Kazakistan dhe në të gjithë Rusinë (pjesa që është pjesë e EEC), është e njëjta në të njëjtën kohë. Nëse në një pjesë frekuenca ka ndryshuar, kjo do të thotë se kjo pjesë është shkëputur elektrike (për shkak të një aksidenti ose për arsye të tjera) dhe funksionon i izoluar nga sistemi kryesor i energjisë.

Vetëm mos më thuaj: "Babi, me kë po flisje tani?" Bëj shaka, sigurisht :) Le të vazhdojmë.

UES - Sistemi i Unifikuar i Energjisë Elektrike. Ky është një grup i termocentraleve, nënstacioneve dhe linjave të transmetimit të energjisë të lidhura nga një mënyrë e vetme e përgjithshme teknologjike e funksionimit. Me pak fjalë, çdo gjë që funksionon "paralelisht" dhe është e ndërlidhur (gjithçka që është e ndërlidhur nga linjat e energjisë elektrike) përbën një UES. Dhe megjithëse ekziston UES i Kazakistanit dhe ekziston UES i Rusisë, në fakt kjo është më shumë një ndarje politike, "elektrikisht" është i gjithi një sistem energjetik, i cili më parë quhej UES i BRSS. Por, për shembull, sistemi energjetik australian nuk është i përfshirë në Sistemin tonë të Unifikuar të Energjisë, pasi ai nuk është i lidhur me ne me linja elektrike.

KL - linjë kabllore transmetimi i energjisë - një kabllo vendoset nën tokë, natyrisht me izolim të fortë. Për sa i përket kostos, linjat kabllore janë shumë më të shtrenjta se linjat ajrore, kështu që në BRSS ishte zakon që linjat kabllore të vendoseshin vetëm brenda zonave të populluara, në mënyrë që të mos shpërfytyrohej pamja. Nuk do të gjesh një egërsi të tillë si në vendet e tjera, kur të gjitha guximet janë shpërndarë në rrugë.

Linja e parë kabllore nuk ishte projektuar për të transmetuar energji elektrike, por për të transmetuar sinjale. Në 1843, Kongresi Amerikan shpalli një tender për ndërtimin e një linje telegrafike eksperimentale, e cila u fitua nga Morse (i njohur tek ne me "kodin Morse"), kështu që ata vendosën të vendosnin linjën nën tokë. Sidoqoftë, për shkak të faktit se partneri i Morse vendosi të kursejë në izolimin e telave, në vend të linjës kishte një qark të shkurtër të vazhdueshëm (situata të tilla ndodhin edhe sot, kur biznesmenët fillojnë të menaxhojnë teknikët). Dhe tashmë janë shpenzuar më shumë se sa para. Një inxhinier Cornell që merr pjesë në projekt sugjeroi një rrugëdalje nga situata - vendosni shtylla përgjatë rrugës dhe varni telat e zhveshur telegrafi direkt në këto shtylla, duke përdorur qafat e telave si izolues. shishe qelqi. Kështu u shfaq linja ajrore telegrafike, linja ajrore elektrike ishte praktikisht një kopje e saj, dhe as sot dizajni nuk ka ndryshuar rrënjësisht.

VL - Linja elektrike ajrore. Përdoret për të transmetuar energji elektrike përmes telave që janë pezulluar nga një mbështetës duke përdorur izolatorë. Sa më i lartë të jetë voltazhi i funksionimit të linjës ajrore, aq më të larta janë mbështetësit dhe aq më i madh është numri i izolatorëve në kurorë. Ka vetëm një izolator në linjën ajrore 6,10 kV, 2 izolatorë në linjën ajrore 35 kV, 6 izolatorë në linjën ajrore 110 kV, 12 izolatorë në linjën ajrore 220 kV, 24 izolatorë në linjën ajrore 500 kV, pra pamjen Nuk është e vështirë të përcaktohet tensioni i funksionimit të linjës ajrore.

hidrocentrali - hidrocentrali (mund të deshifrohet gjithashtu si stacion hidraulik, përpiquni të mos përdorni "stacionin hidraulik" bisedor - për mendimin tim, tingëllon vulgar). Një hidrocentral është një termocentral ku energjia elektrike prodhohet duke konvertuar energjinë e ujit (rrjedha e ujit kthen një turbinë). Nuk ka shumë hidrocentrale të mëdha në Kazakistan. Nëse krahasohen për nga kapaciteti, atëherë të gjithë HEC-et do të përbëjnë jo më shumë se 10% të të gjitha kapaciteteve gjeneruese në UES. Kjo është e keqe. Në mënyrë që sistemi energjetik të jetë i vetë-mjaftueshëm, është e nevojshme të keni të paktën 20-30% energji hidroelektrike në sistem, por çfarë mund të bëni - burimet ujore jo mjaftueshem. Avantazhi i hidrocentraleve është manovrimi i lartë. Stacione të tilla mund të marrin shpejt ngarkesën dhe gjithashtu ta hedhin shpejt atë (kjo është e nevojshme për kontroll të saktë të frekuencës në nivelin 50 Hz). Çfarë hidrocentralesh kemi?