چرا فركانس هاي 50 و 60 هرتز ؟

[محمد خوزستان]

چرا فركانس هاي 50 و 60 هرتز ؟


در اوايل پيدايش صنعت توليد برق، ژنراتورها به علت محدوديتهاي مكانيكي ونبودن انرژي لازم قادر به توليد انرژي الكتريكي با فركانس بيش از 25 هرتز نبودند.

فركانس 25هرتز در آمريكا مورد استفاده قرار مي گرفت ، به عنوان مثال در شهر نيويورك كمپاني New haven Haretford براي راه اندازي لوكوموتيو برقي از اين فركانس استفاده مي كرد وهمچنين در شهر بوستون از فركانس 25هرتز براي انتقال انرژي الكتريكي مورد نياز خود استفاده مي شد.


البته اينگونه نبود كه 25هرتز به عنوان يك فركانس واحد و استاندارد تلقي شود، طوريكه در اروپا فركانسهاي 3/2+16 يا 5/12 هرتز نيز استفاده مي شد.

استفاده از فركانسهاي پايين مشكلاتي در سيستم برق آن زمان ايجاد کرد كه يكي از آنها پديده چشمك زني در لامپهاي روشنايي بود خاموش و روشن شدن متناوب لامپهاي روشنايي در فركانسهاي پايين كاملا محسوس بود و به علت بالا بودن راكتانس خط ، افت ولتاژ نيز شديدتر است بنابراين لازم است در اين خطوط نسبت به سيستمهاي با فركانس پايين تر از هاديهاي با سطح مقطع بالاتر استفاده شود كه علاوه بر اين استفاده از فركانسهاي بالا بر خطوط تلفن نيز تاثير نامطلوب دارد وباعث ايجاد نويز مي گردد.


سازندگان ژنراتورها در اروپا با بررسي همه جوانب فركانسي را با عنوان واحد انتخاب كردند و آن را در تمام اروپا به عنوان بك استاندارد گسترش دادند . اين فركانس 50 هرتز مي باشد. براي اولين بار در اروپا يک شركت آلماني از انرژي الكتريكي با فركانس 50هرتز استفاده كرد.


نكته قابل توجه اين است كه در ساخت ترانسفورماتورهاي قدرت با بالا رفتن فركانس به مواد اوليه كمتري نياز است و ترانسفورماتور كوچكتر ، سبكتر وارزانتر مي شود.


براي لامپهايي كه بر اساس تخليه كار مي كتد 40 هرتز مي باشد.به همين دليل مهندسان بر آن شدند تا فركانسهاي بالاتري توليد كتد.


در حدود سال 1900 ميلادي تكنولوژي ي ساخت توربينهاي با سرعت بالا به دست آمد وتوليد فركانسهاي بالاتر ميسر كشت و فركانس جديد، توسط سازندگان ژنراتورها انتخاب ومعرفي شد. از آنجا كه بيشتر خطوط انتقال در اروپا به يكديگرمتصل بودند ضرورت انتخاب يك فركانس واحد آشكار گرديد .

فركانسهاي بالا نيز مشكلاتي به وجود مي آورند، به عنوان مثال تلفات در خطوط انتقال با بالا رفتن فركانس هر دو استاندارد 50و60 هرتز با سيستم انتقال، ژنراتورها و اکثر مصرف كنندكان الكتريكي سازگار هستند. در اين فركانسها پديده چشمك زني در لامپهاي روشنايي محسوس نخواهد بود و از تاثير خطوط انتقال بر شبكه هاي مخابراتي مي توان صرف نظر نمود.

البته ترانسفورماتورهاي قدرت با فركانس 60هرتز نسبت به ترانسفورماتورهاي 50 هرتز احتياج به مواد اوليه كمتري دارند و از نظر اقتصادي به صرفه تر مي باشند. به همين دليل شايد بتوان گفت فركانس 60 بهتر از 50 هرتز است.