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

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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