¿Qué tan precisa es la frecuencia de la red eléctrica de CA?

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Si hago un reloj digital que primero detecta la frecuencia de CA aproximadamente (ya sea 50, 60, 100Hz, etc.), luego lo usa como fuente de pulso de reloj, ¿qué tan precisa sería? ¿Funcionaría en todo el mundo con precisión?

Por ejemplo, en EE. UU., ¿Cuál es la media y la desviación estándar de la frecuencia de CA de 60 Hz?

ac frequency clock reliability hkBattousai
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No publicaré como respuesta, porque no puedo proporcionar una cita, pero en el estado de Australia en el que vivo, esta misma pregunta surgió durante un chat de 'hora del almuerzo' que involucró a ingenieros superiores de la compañía eléctrica local. Dijeron que ya no intentan mantener la precisión a largo plazo porque el uso como fuente de reloj está en declive y no lo consideran importante.
PeterJ
Esta pregunta es realmente mejor respondida por su proveedor local de electricidad.
John U
@Peter: ¡Interesante! ¿Está Australia en una red única o están (digamos) Perth y Darwin en "islas" separadas?
Brian Drummond
@BrianDrummond, vivo en Tasmania, que es el único estado insular y tenemos un cable a Australia continental ( en.wikipedia.org/wiki/Basslink ) pero no comparte gran parte de la carga y no estoy muy seguro cómo se conectan otros estados a la red. Pero dieron la impresión de que la red local solo les preocupaba la fase entre las redes conectadas y no les preocupaba la precisión a largo plazo. Podría estar usando los términos incorrectos no realmente mi área, pero dijeron que, a diferencia del pasado, ya no intentan usar una referencia para volver a alinearlo.
PeterJ
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huelga "porque el agua de mar es un medio con pérdida" de la respuesta anterior. Si bien eso puede ser cierto, la razón establecida es la capacitancia a la cubierta exterior (pantalla) en un cable submarino.
Brian Drummond

Respuestas:

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La frecuencia de la red cambiará a lo largo del día debido al desequilibrio entre la generación y el consumo de electricidad.

Frecuencia de red en el tiempo

El operador de red está obligado a mantener la frecuencia dentro de +/- 0.5Hz de 50Hz (la frecuencia y el rango dependen de los códigos de red del país). Cuando mide el tiempo basándose en el supuesto de que cada período es igual a 20 ms, tendrá un error de desviación de tiempo que. Los operadores de red mantienen este error dentro de ciertos límites. Si la desviación de tiempo es demasiado grande, se programa una compensación de frecuencia para compensarla.

Puede encontrar datos públicos sobre la frecuencia de red actual en línea, por ejemplo, redes suizas y del Reino Unido . El sitio web suizo también muestra la desviación de tiempo actual.

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Szymon Bęczkowski
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Esta publicación en hackaday enlaza con este interesante artículo donde alguien investiga la precisión de la frecuencia de la red de 60Hz a lo largo del tiempo, espero que pueda ayudar.

Una cosa que muestra con certeza es que la línea de CA definitivamente no es una frecuencia constante, pero varía con el tiempo. También muestra que la frecuencia parece agitarse mucho más abruptamente durante las horas pico del día. Por la noche, cambia mucho más lentamente.

Como posible explicación, escuché que las compañías de servicios eléctricos saben que muchos clientes dependen de esos 60Hz para mantener sus relojes funcionando con precisión, pero es difícil mantener los 60Hz exactos cuando la demanda de energía fluctúa rápidamente.

Como solución, ajustarán la frecuencia ligeramente durante las horas de menor actividad para compensar cualquier percance durante el día.

La conclusión parece ser que la frecuencia probablemente promedia con bastante precisión, pero fluctuará dependiendo de la hora del día, como resultado de la carga en la red.

Hay algunos enlaces interesantes al final del artículo para lecturas y experimentos adicionales . También parece recordar otro artículo publicado a través de hackaday que también examinó el mismo tema, pero parece que no puedo encontrarlo ahora.

xan
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Recientemente hubo una noticia fascinante sobre este tema: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-20629671

En resumen, el laboratorio forense de la Policía Metropolitana de Londres ha registrado las variaciones en la frecuencia de CA durante los últimos 7 años en la National Grid del Reino Unido, y lo utiliza para validar cualquier grabación de audio reclamada que se haya grabado de manera contigua durante el período establecido.

"Si bien la frecuencia de la electricidad suministrada por la red nacional es de aproximadamente 50 Hz, si la observa con el tiempo, puede ver fluctuaciones diminutas del orden de unas pocas milésimas de hertz".

shuckc
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Esto supone que la frecuencia de reloj del ADC es más precisa que milésimas de hertz
endolito
Eso es bastante fácil de lograr en estos días.
Jamie Hanrahan
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Será algo así como un máximo de +/- 0.5 Hz, y durante el día noté una deriva del reloj por un minuto o dos, pero el error promedio a largo plazo será cero; presumiblemente, las empresas de servicios públicos hacen referencia a los estándares de tiempo.

Observar la frecuencia instantánea es una forma de comparar oferta y demanda. Si la frecuencia cae, las utilidades traerán más energía en línea para mantenerla.

Consulte también esta pregunta y la frecuencia actual de la red del Reino Unido.

Brian Drummond
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Wikipedia indica que los operadores de la red de EE. UU. Intervienen para recuperar el recuento cuando se desvía 2, 3 o 10 segundos (cuadrículas del oeste, Texas y el este) desde el objetivo a largo plazo de 60 hz utilizado para el cronometraje. En 2011, los reguladores estadounidenses autorizaron un experimento para ver qué sucedería si los ajustes dejaran de hacerse; sin embargo, al menos hasta 2016 todavía se estaban haciendo.

Dan Neely
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Mi amigo rumano (o era el chico polaco ... hace bastante tiempo) afirmó que reducirían la frecuencia para ralentizar las cosas y ahorrar energía. Él podría haber estado contando un chiste, pero fue bastante aburrido.

Bobbi Bennett
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¿Por qué el voto negativo? El OP pregunta por la estabilidad de la frecuencia de potencia en todo el mundo, y la anécdota implica que puede haber lugares en los que no se puede confiar para el momento.
Bobbi Bennett
¿Falta de una fuente verificable quizás? Escuché una historia similar ambientada en la Cuenca de Donets (?) Durante la era soviética con el argumento de que terminaron dañando equipos industriales que cuestan mucho más reparar de lo que ahorraron en el lado de la generación; pero no lo mencioné antes porque no pude encontrar una cita.
Dan Neely