Qual é a precisão da frequência da rede elétrica CA?

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Se eu criar um relógio digital que primeiro detecte a frequência CA de forma aproximada (seja 50, 60, 100Hz, etc), use-o como sua fonte de pulso de relógio, qual a precisão? Funcionaria com precisão no mundo inteiro?

Por exemplo, nos EUA, qual é a média e o desvio padrão da frequência CA de 60Hz?

ac frequency clock reliability hkBattousai
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Não vou postar como resposta, porque não posso fornecer uma citação, mas no estado da Austrália eu vivo essa mesma pergunta surgiu durante um bate-papo na 'hora do almoço' envolvendo engenheiros seniores da empresa de energia local. Eles disseram que não tentam mais manter a precisão a longo prazo porque o uso como fonte de relógio está em declínio e não o consideram importante.
precisa
Esta pergunta é realmente melhor respondida pelo seu fornecedor local de eletricidade.
John U
@ Peter: Interessante! A Austrália está em uma única grade ou (digamos) Perth e Darwin em "ilhas" separadas?
Brian Drummond
@BrianDrummond, moro na Tasmânia, que é o único estado insular e temos um cabo para a Austrália continental ( en.wikipedia.org/wiki/Basslink ), mas ele não compartilha muito da carga e não tenho muita certeza sobre como outros estados se conectam à rede. Mas eles deram a impressão de que a rede local só se preocupava com a fase entre as redes conectadas e não se preocupava com a precisão de longo prazo. Pode ser que os termos errados não sejam realmente minha área, mas eles disseram que, diferentemente do passado, não tentam mais usar uma referência para recolocá-la na linha.
precisa
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greve "porque a água do mar é um meio com perdas" da resposta anterior. Embora isso possa ser verdade, o motivo declarado é a capacitância para a bainha externa (tela) em um cabo submarino.
27613 Brian Drummond

Respostas:

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A frequência da rede mudará ao longo do dia devido ao desequilíbrio entre geração e consumo de eletricidade.

Frequência da grade no tempo

O operador da rede é obrigado a manter a frequência dentro de +/- 0.5Hz a 50Hz (a frequência e a faixa dependem dos códigos de grade do país). Quando você mede o tempo com base no pressuposto de que todo período é igual a 20ms, ocorrerá um erro de desvio de tempo. Este erro é mantido dentro de certos limites pelos operadores de rede. Se o desvio de tempo for muito grande, uma compensação de frequência será agendada para compensá-lo.

Você pode encontrar dados públicos sobre a frequência atual da rede on-line, por exemplo, redes da Suíça e do Reino Unido . O site suíço também mostra o desvio de tempo atual.

insira a descrição da imagem aqui

Szymon Bęczkowski
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Este post no hackaday aponta para este artigo interessante, onde alguém investiga a precisão da frequência da rede de 60Hz ao longo do tempo, espero que ajude.

Uma coisa que mostra com certeza é que a linha CA definitivamente não é uma frequência constante, mas varia com o tempo. Também mostra que a frequência parece flutuar muito mais abruptamente durante os horários de pico do dia. À noite, muda muito mais lentamente.

Como possível explicação, ouvi dizer que as empresas de serviços públicos sabem que muitos clientes dependem desses 60Hz para manter seus relógios funcionando com precisão, mas é difícil manter os 60Hz exatos quando a demanda de energia está flutuando rapidamente.

Como solução, eles ajustam a frequência levemente fora do horário de pico para compensar qualquer acidente durante o dia.

A conclusão parece ser que a frequência provavelmente atinge a média com muita precisão, mas flutua dependendo da hora do dia, como resultado da carga na rede.

Existem alguns links interessantes na parte inferior do artigo para mais leituras e experiências . Também me lembro de outro artigo publicado via hackaday, que também abordava o mesmo tópico, mas não consigo encontrá-lo agora.

xan
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Recentemente, houve uma notícia fascinante sobre esse tópico: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-20629671

Em resumo, o laboratório forense da Polícia Metropolitana de Londres registrou as variações na frequência CA nos últimos 7 anos na National Grid do Reino Unido e a utiliza para validar quaisquer gravações de áudio reivindicadas que tenham sido gravadas de forma contígua durante o período determinado.

"Embora a frequência da eletricidade fornecida pela rede nacional seja de cerca de 50Hz, se você observar com o tempo, poderá ver flutuações mínimas da ordem de alguns milésimos de hertz".

shuckc
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Isso pressupõe que a freqüência de clock do ADC seja mais precisa do que milésimos de um hertz
endólito
Isso é muito fácil de conseguir hoje em dia.
Jamie Hanrahan
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Será algo como +/- 0,5 Hz no máximo e, durante o dia, notei que o relógio varia um minuto ou dois, mas o erro médio de longo prazo será zero; presumivelmente, os utilitários fazem referência a padrões de tempo.

Observar a frequência instantânea é uma maneira de comparar oferta e demanda. Se a frequência cair, os utilitários trarão mais energia on-line para mantê-la.

Veja também esta pergunta e a frequência atual da grade do Reino Unido

Brian Drummond
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A Wikipedia indica que os operadores da rede norte-americana intervêm para recuperar a contagem quando ela é desviada por 2, 3 ou 10 segundos (redes oeste, Texas e leste) da meta de longo prazo de 60 hz usada para manter o tempo. Em 2011, os reguladores dos EUA autorizaram um experimento para ver o que aconteceria se os ajustes parassem de ser feitos; no entanto, pelo menos até 2016, eles ainda estavam sendo concluídos.

Dan Neely
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Meu amigo romeno (ou era o cara polonês .. Há algum tempo) alegou que reduziria a frequência para desacelerar as coisas e economizar energia. Ele poderia estar contando uma piada, mas era um beco sem saída.

Bobbi Bennett
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Por que o voto negativo? O OP está perguntando sobre a estabilidade da frequência de energia em todo o mundo, e a anedota implica que pode haver lugares em que não se pode confiar no tempo.
Bobbi Bennett
Falta de uma fonte verificável, talvez? Eu ouvi uma história semelhante na Bacia de Donets (?) Durante a era soviética, com um argumento de que eles acabavam danificando equipamentos industriais que custavam significativamente mais reparos do que economizavam no lado da geração; mas não o mencionei antes porque não consegui encontrar uma citação.
Dan Neely