Điện áp Việt Nam dùng lưới điện có tần số là 50Hz chứ không phải 60Hz. Vậy nguyên nhân gì mà có sự khác biệt này. Để có thể biết thêm thông tin, hãy cùng EvnBamBo theo dõi bài viết sau nhé
Tần số là gì?
Tần số là số lần lặp lại của 1 hiện tượng trên đơn vị thời gian. Để tính tần số thì ta cần chọn khoảng thời gian rồi đếm số lần xuất hiện của hiện tượng trong thời gian đó rồi chia số này cho khoảng thời gian đã chọn.
F=1/T (t= thời gian)
Như vậy đơn vị đo tần số là nghịch đảo đơn vị đo thời gian. Trong hệ thống đo lường quốc tế, đơn vị này ký hiệu là Hz (được đặt theo tên nhà vật lý người Đức, Heinrich Rudolf Hertz). 1 Hz cho biết tần số lặp của sự việc đúng bằng 1 lần trong mỗi giây
1 Hz = 1/T
Khi học trung học phổ thông, các khái niệm về tần số gắn liền trong các bài sóng giao thoa, sóng ngang, sóng dừng.. Trong chuyển động sóng, tần số là số lần quan sát thấy đỉnh sóng tại 1 thời điểm trong 1 đơn vị thời gian. Tần số sóng âm trong âm nhạc được đặc trưng bởi nốt nhạc. Tai chúng ta có thể nghe được âm thanh có tần số từ 16 tới 20Hz.
f= v/ bước sóng
Tần số dòng điện xoay chiều trong hệ thống điện sinh hoạt đời thường của Việt Nam là 50Hz. Trong khi ở các nước phát triển và ở Bắc Mỹ là 60Hz. Qủa lắc đồng hồ là ví dụ về tần số. Nếu quả lắc đi từ trái sang phải rồi lại từ phải đi sang trái bằng 1s thì tần số của nó là 1Hz.
Lịch sử tần số điện Việt Nam
Việt Nam theo CNXH ở các nước Đông Âu và được hỗ trợ kỹ thuật bởi các chuyên gia của họ, và họ sử dụng tần số 50Hz. Tần số 60 Hz được sử dụng ở Mỹ và Nhật, chế tạo thiết bị có tần số 60Hz thì tốn kém vật liệu hơn.
Cho tới trước 1975, miềm Nam sử dụng điện gia dụng 208V/ 127V, trung áp 15kV, 35kV, cao áp 66kV, 220kV. Sau mới thay dần dần: mạng 208/127 được nâng cấp lên thành mạng 380/220V. Mạng 66kV được nâng cấp lên thành 110kV. Tới năm 1975 nhiều nơi miền nam Việt Nam vẫn theo tiêu chuẩn Pháp hoặc Mỹ chứ không phải tiêu chuẩn Nga. Như độ rung vẫn tính theo mil hoặc inch/s chứ không dùng μm hoặc mm/2. Áp suất vẫn được tính theo PSIG chứ không phải bar hay kg/cm2. Phim chụp hình vẫn theo thang đo ASA chứ không phải thang DIN… Nhưng tần số thì vẫn là 50Hz chứ không phải là 60Hz, do nó vẫn phải kế thừa hệ thống điện cũ của Pháp để lại.
Tần số 50Hz là gì?
Tần số 50Hz có nghĩa là cứ mỗi 1/50 giây thì một hiện tượng quay trở về trạng thái trước đó. Khi mà tần số càng lớn thì số lần lặp lại của hiện tượng sẽ càng nhanh và các thiết bị dùng cho tần số lớn phải đảm bảo được về mặt kỹ thuật cũng như chất lượng.
Tần số 60Hz là gì?
Tương tự như tần số 50Hz thì tần số 60Hz là cứ mỗi 1/60s thì một hiện tượng trở về trạng thái trước đó.
Sự khác nhau giữa tần số 50Hz và 60Hz trong dòng điện xoay chiều
Tần số 50Hz hay 60Hz mỗi 1 dải tần đều có những ưu và nhược điểm của nó. Tùy theo quan điểm của từng quốc gia mà người ta áp dụng. Dải tần 50Hz – 60Hz là tần số phù hợp vì:
Tần số này vừa phải so với tốc độ quay của máy phát và số đôi cực, tần số này nếu tăng nhiều sẽ làm tăng tổn hao bậc cao và trong vật liệu tư. Nhưng nếu giảm nhiều thì các thiết bị chiếu sáng như đèn huỳnh quang sẽ bị rung vì thế nên tần số chỉ nằm trong khoảng từ 50 tới 60Hz. Từ xuất phát ban đầu nên dải tần được sử dụng cho tới nay.
Việc lựa chọn dài tần số 50 hay 60Hz chứ không phải là 51, 52… là khi nghiên cứu chũng ta chủ động tối ưu hóa, chọn số chẵn để thuận lợi cho việc tính toán và thiết kế máy móc.
Có 2 vấn đề chính khác nhau giữa tần số 50Hz và 60Hz là
Vấn đề bảo vệ: đối với mngj 60Hz thì rơ le bảo vệ và những thiết bị đóng cắt phải có thời gian nhanh hơn và thiết bị ở mạng 50Hz. Cụ thể: đối với mạng 50Hz máy cắt hiện nay có thể cắt được ở 1.5 cycle (30ms) nhưng mạng 60Hz thì cũng 1.5 cycle(25ms). Với 1 hệ thống phối hợp bảo vệ thì ở mạng 60Hz có thời gian yêu cầu nhanh hơn 50Hz
Khả năng truyền tải: ở mạng 60Hz cũng trong 1s thì giá trị dòng điện hiệu dụng (RMS) lớn hơn giá trị hiệu dụng dòng điện 50Hz, vì thế cùng 2 động cơ có kết cấu giống nhau, nhưng tần số làm việc khác nhau thì động cơ 60Hz có momen đầu trục lớn hơn 50Hz.
Tại sao Việt Nam sử dụng lưới điện 50Hz
Lưới điện 50Hz tại nước ta ngoài điều kiện lịch để lại còn phù hợp với tình hình hiện tại do 1 số nguyên nhân sau:
- Đa số các nước trên thế giới vẫn sử dụng điện lưới 50Hz, vì thế việc nhập khẩu hay xuất khẩu các thiết bị điện trong nước gặp thuận lợi hơn, bởi các thiết bị hoạt động đúng tần số là 1 yêu cầu kỹ thuật quan trọng.
- Tần số 60Hz thì đòi hỏi cách điện của thiết bị cao hơn, tốn chi phí cho cách điện nhiều hơn.
Điện áp tần số 60Hz có 1 số điểm yếu như:
Với động cơ và máy phát: động cơ và máy phát cần chạy nhanh hơn. Vì thế, thiết kế sẽ đắt tiền hơn do phải tính toán lực ly tâm cao hơn, lực ma sát lớn hơn.
Với đường dây truyền tải và phân phối: Trở kháng (Zr) đường dây sẽ tăng khoảng hơn 20% nên sụt áp sẽ cao hơn. Dung kháng (Zc) đường dây bị giảm 20% ảnh hưởng lên lưới điện mạnh hơn. Hiệu ứng bề mặt tăng lên, nên yêu cầu thiết diện cũng cần lớn hơn.
Đối với máy biến áp: sự cân đối giữa đồng và thép sẽ khác đi, giảm được thép, giảm được khối lượng đồng nhưng lại không thể giảm được diện tích cửa sổ. Vì thế, tổng trở máy biến áp sẽ bị thay đổi, từ thông tản tăng lên. Hệ thống tần số 60Hz sẽ tiết kiệm được 1 ít vật tư nguyên liệu khi chế tạo các thiết bị điện nhưng sẽ tổn thất điện áp trên đường dây nhiều hơn. Lý do khi f tăng thì XL cũng tăng theo. Tổn thất trên đường dây cũng sẽ tăng. Các động cơ tần số 60Hz sẽ phải chạy với tốc độ cao hơn nếu chạy mạng điện 50Hz. Vì thế hệ thống cơ khí phải thiết kế tốt hơn, đắt tiền hơn.
Truyền tải điện năng
Ngoài việc khác nhanh về chế tạo thì điện áp 220V/50Hz giúp tiết kiệm điện trong truyền tải điện năng hơn. Điện áp cao thì sụt giảm sẽ càng thấp. Tần số 50Hz và 60Hz đều có những ưu – nhược điểm cả/ Ngoài việc tần số và điện áp ra thì ngày xưa220V/50Hz còn đi kèm theo hệ thống điện có tiếp địa, còn hệ thống 110V/60Hz thường không sử dụng tiếp địa.
Về mặt an toàn: Mặc dù độ nguy hiểm về điện là ở dòng điện nhưng chúng ta thường quy về áp. Hệ thống điện 110V/60Hz thì có độ an toàn cao hơn và trong 1 số trường hợp an toàn hơn cả khi có sự khố chạm pha vì khi đó chỉ chạm 1 pha, 1 pha nửa không bị tác động vì chúng ta đứng ở dưới đất. Tuy nhiên, nó có nhược điểm là khi xảy ra tình trạng đứt thì các thiết bị bảo vệ sẽ không hoạt động vì không xảy ra ngắn mạch dẫn tới hiện tượng không được xử lý ngay.
Đối với dòng điện 220V/50Hz nguy hiểm hơn về điện áp khi chạm phải 1 pha lửa. Nhưng bù lại nó có khả năng làm cho thiết bị bảo vệ tác động vì 1 pha lửa chạm đất sẽ xảy ra hiện tượng ngắn mạch.-> thiết bị bảo vệ tác động. Nếu chạm phải 2 pha thì rất nguy hiểm. Khi dùng các thiết bị điện nhìn phích cắm có chút khác nhau 3 chân và 2 chân.Cần lưu ý hệ thống điện đã có tiếp địa cho vỏ tốt vỏi vào chân mát là tốt nhất. Với hệ thống không tiếp địa thì bắt buộc phải dùng chân mát này vì nó tương đương với tiếp địa.
Tham khảo các sản phẩm bán chạy tại EvnBamBo
Chat Facebook
Gọi điện