Zakaj je omrežje 50 Hz? Sistemski operater enotnega energetskega sistema

02.08.2023

Kaj pomeni 50 Hz?

    Petdeset hercev pomeni, da je naprava zasnovana za delovanje na izmenični tok s frekvenco 50 Hz. To pomeni, da se spremeni od nič do polne napetosti v obe smeri petdesetkrat na sekundo. Dejstvo je, da industrijska frekvenca izmeničnega toka 50 Hz, sprejeta v Evropi, ni univerzalna, drugod po svetu pa je industrijska frekvenca toka drugačna! V ZDA na primer 60 Hz. In če je frekvenca drugačna, potem lahko naprava, v kateri je električni motor, izgori - saj je hitrost vrtenja sinhronskega elektromotorja AC neposredno odvisna od frekvence izmeničnega toka. Poleg tega, če ima naprava transformator, potem tok v nm ne bo pravilno pretvorjen, čeprav bo vhodna napetost tista, za katero je naprava zasnovana, vendar po prehodu skozi notranji transformator zmanjšane (ali povečane) napetosti bo drugačen.

    V Rusiji je frekvenca industrijskega toka v omrežju 50 Hz, zato vam ni treba kupovati gospodinjskih aparatov.

    Hertz je merska enota frekvence periodični proces. Se pravi, če obstaja neka količina, ki se ves čas spreminja naprej in nazaj (karkoli - napetost, koordinata, projekcija vektorja hitrosti, koncentracija snovi v raztopini, število osebkov v populaciji ...), potem nemogoče je uvesti koncept frekvence. To pomeni, koliko takšnih sprememb naprej in nazaj se zgodi na časovno enoto. Na sekundo ali na minuto ali celo na leto, vendar se v fiziki običajno imenuje sekunda. In če je v 1 sekundi 50 takih sprememb naprej in nazaj in nato nazaj na prvotno vrednost ( kdorkoli začetno vrednost - to pomeni, da se ne glede na trenutno vrednost spremenljivke, ki jo vzamemo, zajamčeno vračamo na točno to vrednost v rednih intervalih), potem je frekvenca enaka 50 nihajem na sekundo ali 50 hercev.

    V omrežju s takšno frekvenco se predznak napetosti spremeni. Oblika napetosti ustreza sinusnemu valu. če torej osciloskop priključite v električno vtičnico, se bo na njegovem zaslonu izrisala sinusoida z amplitudo približno 310 voltov (ja, ja! Tam amplituda ni 220 ...), in če je vrednost deljenja zaslona 1 drugič, potem bo za vsako celico 50 obdobij te sinusoide.

    Zakaj je to napisano na nekaterih instrumentih: ker je točnost odčitkov, odvisno od vrste merilnega sistema, lahko odvisna od frekvence. Morda ni odvisno, lahko pa je odvisno. Oznaka 50 Hz (ali v mednarodni oznaki te enote 50 Hz) pomeni, da je pri tej omrežni frekvenci zagotovljena certificirana natančnost naprave.

    Številka 50Hz na oznakah električnih aparatov pomeni, da je za njihovo delovanje potrebna omrežna napetost izmeničnega toka s frekvenco 50Hz. Izmenični električni tok je periodični proces, ki spreminja velikost in smer po sinusnem zakonu. Za vsak periodični proces je glavna značilnost frekvenca procesa. Frekvenca določa število nihanj na časovno enoto. Sistemska enota frekvence je 1 Hertz - en nihaj na sekundo. Tako vrednost 50 Hz pomeni, da se bosta v eni sekundi smer in velikost toka spremenila 50-krat. Ta standard omrežne napetosti je bil sprejet pri nas in mnogih drugih. Obstajajo omrežja 60Hz in 400Hz.

    Gospodinjska električna omrežja uporabljajo izmenični tok. Izmenični tok je, ko se polarnost občasno spremeni. Frekvenca 50 ali 60 hercev pomeni, da se polarnost toka spremeni ustrezno število krat na sekundo. Ta frekvenca ni bila izbrana naključno in je danes enoten standard v svetu. Pri tej frekvenci so izgube zaradi upora žice optimalne. Vsa oprema je zasnovana za napajanje z izmeničnim tokom te frekvence. Če se frekvenca nenadoma spremeni, bo oprema prenehala delovati, električni motorji pa bodo preprosto izgoreli. Prej je bila pomembna tudi napetost 220 voltov, danes pa je vse zasnovano za večji razpon napetosti. Toda frekvenca ne sme preseči 50 do 60 hercev.

    To je frekvenca. 1 Hz - 1-krat na sekundo. 50 Hz - 50-krat na sekundo, to je frekvenca, s katero izmenični tok spremeni smer v ruskih vtičnicah. V ZDA obstajajo različni standardi, kjer je omrežna frekvenca 60 Hz. Ni boljši ali slabši, samo drugačen.

    In 50 Hz je nizek, bas zvok. Ne morete ga slišati prek zvočnikov prenosnika ali poceni slušalk.

    To je frekvenca. Frekvenca zvoka) Frekvenca nihajnega sistema.

    To pomeni, da morajo biti te naprave priključene na vtičnico s frekvenčno napetostjo 50 Hertz. Na splošno v standardno stanovanjsko vtičnico. 50 Hertz je frekvenca, pri kateri se spreminja izmenični tok v vtičnici.

    To pomeni, da je naprava zasnovana za ravnanje z električno energijo, ki niha 50.000-krat na sekundo.

    Torej, kolikokrat se pojavi + na eni od dveh žic v eni sekundi pri 50 hercih? 50 ali 25-krat?

Gospodinjski aparati iz Koreje ali kateri koli drugi aparati tuje proizvodnje so pogosto zasnovani za delovanje v električnem omrežju s frekvenco izmeničnega toka 60 Hz. Seveda imajo lastniki takšnih naprav razumno vprašanje: ali jih je mogoče uporabljati v Rusiji ali drugih državah s frekvenco napajanja 50 Hz? Odgovor je preprost kot tabela množenja: lahko! Toda ob upoštevanju, da je oprema zasnovana za napajanje iz omrežja z napetostjo 220-230 voltov. Na primer, če imenska ploščica sokovnika iz Koreje označuje delovno frekvenco 60 Hz in napetost 220-230 V, bo naprava pravilno delovala.

Od kod so sploh prišli?

Svet se je začel elektrificirati ob koncu 19. – začetku 20. stoletja. V Ameriki sta bila na začetku Edison in Westinghouse, Evropo so na elektriko »navajali« predvsem inženirji nemškega podjetja Siemens. Standardni frekvenci 50 in 60 Hz sta bili na splošno izbrani relativno naključno iz območja 40...60 Hz. Meje dosega niso bile izbrane naključno: pri frekvenci pod 40 Hz obločne sijalke, ki so bile takrat glavni električni vir umetne razsvetljave, niso mogle delovati, pri frekvenci nad 60 Hz pa asinhroni elektromotorji, ki jih je oblikoval Nikola. Tesla, najpogostejša v tistem času, ni delovala.

V Evropi je bil izbran standard 50 Hz (»zlata sredina«!), Američani pa so sprejeli standard 60 Hz - obločne svetilke so na tej frekvenci delovale bolj stabilno. Minilo je več kot stoletje, obločne svetilke so postale redkost, vendar standardi ostajajo - in ta razlika 10 Hz praktično ne vpliva na delovanje električne opreme. Veliko pomembnejša je napetost v električnem omrežju - v mnogih državah je približno polovica nižja kot v Rusiji! In frekvenca... na Japonskem je na primer v tretjini prefektur standard 60Hz, v preostalih dveh tretjinah je standard 50Hz.

Lahko? Lahko!

Lahko rečemo, da zmogljivost gospodinjskih aparatov ni odvisna od frekvence napajalnega omrežja. Z vidika fizike nasploh in še posebej elektrotehnike je to povsem očitno: gred 60 Hz AC elektromotorja, priključenega na 50 Hz omrežje, bo imela vrtilno hitrost, ki se bo zmanjšala le za nekaj odstotkov; moč samega elektromotorja se bo nekoliko zmanjšala. Z drugimi besedami, deloval bo v nežnem načinu - v istih, na primer, polžastih sokovnikih s hladnim stiskanjem je to le na bolje.

V napravah z enosmernimi motorji frekvenca napajalnega omrežja sploh ne igra nobene vloge - usmerniške diode, nameščene v napajalniku, se spopadajo z napetostjo katere koli oblike in "Hertz". Razlika v popravljenih napetostih, ki nastane zaradi sprememb frekvence napajalnega omrežja, bo preprosto zanemarljiva; Poleg tega se popravljena napetost običajno stabilizira z elektronskim "polnjenjem" naprave.

Vse našteto popolnoma drži za gospodinjske aparate, ki imajo vgrajen ali zunanji stikalni napajalnik. Situacija je še enostavnejša, če napajalnik vključuje običajen padajoči transformator - njegove izhodne karakteristike se nekoliko spremenijo zaradi sprememb napetostne frekvence v primarnem navitju. Učinkovitost druge vrste naprave - ogrevanje - sploh ni odvisna od frekvence napajalnega električnega omrežja, za takšne naprave je veliko pomembnejša vrednost omrežne napetosti ...

Lahko! Samo... previdno!

Naprave, zasnovane za napajanje iz električnega omrežja s frekvenco 60 Hz, lahko varno priključite na električno omrežje s frekvenco 50 Hz. To, mimogrede, potrjuje eno malo znano dejstvo: če odprete kakšno precej staro napravo z električnim motorjem - sesalnik, sušilec za lase, mešalnik, hladno stiskalni sokovnik - in natančno preberete napise na imenska tablica motorja, lahko vidite: "napajalna frekvenca... 50-60 Hz"! Frekvenca 60 Hz se uporablja v tehnologiji iz Koreje, ZDA, Japonske in nekaterih drugih držav. Torej, če ste naročili na primer sokovnik iz Koreje, zdaj veste, da kljub temu, da se njegova frekvenca delovanja razlikuje od naših omrežij, lahko napravo povežete!

Po pravici povedano je treba opozoriti, da še vedno obstaja vrsta električnih naprav, za katere je bolje, da jih ne vključite v domače električno omrežje - to je električna oprema, ki uporablja enofazni asinhronski motor. In tukaj sploh ni bistvo, da hitrost vrtenja takšnih elektromotorjev ni odvisna od frekvence napajalnega omrežja, temveč od obremenitve gredi - bistvo je, da so asinhroni elektromotorji zaradi načela delovanja so ob zagonu zelo občutljivi na frekvenco omrežja. "Asinhrona" naprava, zasnovana za 60 Hz, preprosto ne bo začela delovati pri 50 Hz ... Mimogrede, isti sokovnik iz Koreje ima lahko enake 60 Hz v svojih značilnostih, če pa ima drugačen tip motorja, potem bodite pripravljen na dejstvo, da se naprava ne bo vklopila. Enako velja za opremo iz Koreje, Japonske ali ZDA.

To je tisto, na kar morate vsekakor biti pozorni pri izbiri opreme iz Koreje, Japonske, Tajvana, ZDA in številnih drugih držav - zahteve za napajalno napetost! V mnogih državah, ki proizvajajo opremo (Koreja, Japonska itd.), Imajo električna omrežja delovno napetost 110 V in ne 220, kot je naša. Napravo, zasnovano za 110 V brez adapterskega transformatorja, lahko vklopite samo enkrat - prvi in ​​zadnji ... v najboljšem primeru bo naprava "pregorela", v najslabšem pa vam bo eksplodirala v rokah ! Torej, če je sokovnik iz Koreje ali druge države in ima delovno napetost 110 V, potem takšna naprava ni primerna za naša omrežja. Pri izbiri sokovnika s hladnim stiskanjem bodite pozorni na delovno napetost naprave – ta naj bo 220V!

Čas po moskovskem časufrekvenca Hz
01-09-2019 00:00 50.03
01-09-2019 01:00 50.00
01-09-2019 02:00 49.97
01-09-2019 03:00 49.97
01-09-2019 04:00 49.99
01-09-2019 05:00 50.01
01-09-2019 06:00 50.02
01-09-2019 07:00 49.99
01-09-2019 08:00 50.00
01-09-2019 09:00 50.02
01-09-2019 10:00 50.01
01-09-2019 11:00 50.01
01-09-2019 12:00 50.02
01-09-2019 13:00 49.99
01-09-2019 14:00 50.03
01-09-2019 15:00 49.98
  • Shrani kot format csv
  • Shrani v formatu xml

Informacije o frekvenci električnega toka v UES Rusije, ki jih je objavil SO UES OJSC v skladu z Odlokom Vlade Ruske federacije z dne 21. januarja 2004 št. 24 "O odobritvi standardov za razkritje informacij s strani subjektov veleprodajni in maloprodajni trgi električne energije« (kakor je bil spremenjen z odloki Vlade Ruske federacije z dne 21. 4. 2009 št. 334 in z dne 09. 08. 2010 št. 609), objavljen v pododdelku »Informacije o vrednosti frekvence električnega toka v enotnem energetskem sistemu Rusije" razdelka "Razkritje informacij o delovanju enotnega energetskega sistema Rusije"

O frekvenci v enotnem energetskem sistemu Rusije

Pogostost električni tok je eden izmed pokazateljev kakovosti električne energije in najpomembnejši parameter načina delovanja EES. Vrednost frekvence prikazuje trenutno stanje bilance proizvedene in porabljene delovne moči v EES. Delovanje Enotnega energetskega sistema Rusije je predvideno pri nazivni frekvenci 50 hercev (Hz). Kontinuiteta proizvodnje električne energije, nezmožnost shranjevanja energije v industrijskem obsegu in nenehno spreminjanje obsega porabe zahtevajo enako stalno spremljanje ujemanja količine proizvedene in porabljene električne energije. Indikator, ki označuje točnost te korespondence, je pogostost.

Pri delovanju v načinu UES nenehno prihaja do nihanj v bilanci moči, predvsem zaradi nestabilnosti odjema, pa tudi (veliko redkeje) ob izklopu proizvodne opreme, daljnovodov in drugih elementov elektroenergetskega sistema. Navedena odstopanja bilance moči povzročajo odstopanja frekvence od nominalne ravni.

Povišan nivo frekvence v EES glede na nazivni pomeni presežek proizvedene delovne moči glede na odjem EES in obratno, znižan nivo frekvence pomeni primanjkljaj proizvedene delovne moči glede na odjem.

Tako je regulacija načina elektroenergetskega sistema po frekvenci sestavljena iz stalnega vzdrževanja načrtovane bilance moči z ročnim ali avtomatskim (pogosteje oboje hkrati) spreminjanjem obremenitve generatorjev elektrarn, tako da frekvenca vedno ostane blizu nominalne. eno. V izrednih razmerah, ko rezerve proizvodne opreme elektrarn niso dovolj, se lahko uporabi omejitev obremenitve potrošnikov, da se ponovno vzpostavi dovoljena raven frekvence.

Regulacija frekvence električnega toka v Enotnem energetskem sistemu Rusije se izvaja v skladu z zahtevami, določenimi s standardom JSC SO UES STO 59012820.27.100.003-2012 "Regulacija pretokov frekvence in delovne moči v Enotnem energetskem sistemu Rusija. Norme in zahteve" (s spremembami 31. januarja 2017) in nacionalni standard Ruske federacije GOST R 55890-2013 "Enotni energetski sistem in izolirani obratovalni energetski sistemi. Operativno dispečerska kontrola. Regulacija pretokov frekvence in delovne moči. Normativi in ​​zahteve« (v nadaljevanju – standardi).

V skladu s temi standardi je treba v prvem sinhronem območju UES Rusije zagotoviti, da se frekvenčne vrednosti, povprečne v 20-sekundnem časovnem intervalu, vzdržujejo v mejah (50,00 ± 0,05) Hz, medtem ko je dovoljeno za vrednosti frekvence v (50,0 ± 0,2) Hz z obnovitvijo frekvence na raven (50,00 ± 0,05) Hz v največ 15 minutah. Visoke zahteve za vzdrževanje frekvence so posledica potrebe po usklajevanju odstopanj frekvence z načrtovanimi rezervami zmogljivosti nadzorovanih odsekov UES v normalnih razmerah. Za UES Rusije, za katero so značilne obsežne medsistemske povezave, vključene v nadzorovane odseke, strožji standardi za vzdrževanje frekvence in s tem ravnotežja moči omogočajo največjo uporabo prepustnosti teh povezav.

Vsi vrtilni mehanizmi v sinhrono delujočih delih elektroenergetskega sistema (turbine, generatorji, motorji itd.) imajo nazivne konstrukcijske vrtilne frekvence sorazmerne z nazivno frekvenco v omrežju. Znano je, da je nazivni način delovanja vseh rotacijskih mehanizmov najučinkovitejši glede na njihovo učinkovitost, zanesljivost in vzdržljivost. Odstopanje od nazivne hitrosti vrtenja vodi do neželenih učinkov pri delovanju opreme elektrarn in porabnikov (pojav povečanih vibracij, obrabe itd.), Zmanjšanje njihove učinkovitosti in zanesljivosti. Za različno opremo obstajajo največja dovoljena odstopanja frekvence od nominalne vrednosti. Ohranjanje frekvence na ravni blizu nominalne zagotavlja največjo učinkovitost delovanja energetske opreme in največjo stopnjo zanesljivosti elektroenergetskih sistemov.

Ta izraz "izmenični električni tok" je treba razumeti kot tok, ki se na kakršen koli način spreminja skozi čas, v skladu s konceptom "spremenljive količine", ki je uveden v matematiko. Vendar pa je izraz "izmenični električni tok" prišel v elektrotehniko in pomeni električni tok, ki se spreminja v smeri (v nasprotju z) in s tem v magnitudi, saj si je fizično nemogoče predstavljati spremembe električnega toka v smeri brez ustreznih sprememb v magnitudi .

Gibanje elektronov v žici najprej v eno in nato v drugo smer imenujemo eno nihanje izmeničnega toka. Prvemu nihanju sledi drugi, tretji itd. Ko tok niha v žici okoli njega, pride do ustreznega nihanja magnetnega polja.

Čas enega nihanja imenujemo perioda in ga označujemo s črko T. Perioda je izražena v sekundah ali v enotah delčkov sekunde. Ti vključujejo: tisočinko sekunde - milisekundo (ms), enako 10 -3 s, milijoninko sekunde - mikrosekundo (μs), enako 10 -6 s, in milijardo sekunde - nanosekundo (ns), enako 10 -9 s.

Pomembna značilnost količine je frekvenca. Predstavlja število nihanj ali število period na sekundo in se označuje s črko f ali F. Enota za frekvenco je hertz, poimenovana po nemškem znanstveniku G. Hertzu in skrajšano Hz (ali Hz). Če v eni sekundi pride do enega popolnega nihanja, je frekvenca enaka enemu hercu. Ko se v eni sekundi pojavi deset nihanj, je frekvenca 10 Hz. Frekvenca in obdobje sta recipročni:

in

Pri frekvenci 10 Hz je obdobje 0,1 s. In če je obdobje 0,01 s, potem je frekvenca 100 Hz.

Frekvenca je najpomembnejša značilnost izmeničnega toka.Električni stroji in naprave za izmenični tok lahko normalno delujejo le pri frekvenci, za katero so zasnovani. Vzporedno delovanje električnih generatorjev in postaj v skupnem omrežju je možno le na isti frekvenci. Zato je v vseh državah frekvenca izmeničnega toka, ki ga proizvajajo elektrarne, zakonsko standardizirana.

V električnem omrežju AC je frekvenca 50 Hz. Tok teče petdesetkrat na sekundo v eno smer in petdesetkrat v nasprotno smer. Stokrat na sekundo doseže amplitudno vrednost in stokrat postane enaka nič, to pomeni, da pri prehodu skozi ničelno vrednost stokrat spremeni svojo smer. Svetilke, povezane v omrežje, zatemnijo stokrat na sekundo in enako številokrat utripnejo močneje, vendar oko tega ne opazi zaradi vizualne inercije, to je sposobnosti, da zadrži prejete vtise približno 0,1 s.

Pri izračunu z izmeničnimi tokovi se uporablja tudi kotna frekvenca, ki je enaka 2pif ali 6,28f. Ne sme biti izražen v hercih, ampak v radianih na sekundo.

Pri sprejeti industrijski tokovni frekvenci 50 Hz je največje možno število vrtljajev generatorja 50 vrt/min (p = 1). Za to število vrtljajev so zgrajeni turbogeneratorji, torej generatorji, ki jih poganjajo parne turbine. Hitrost hidravličnih turbin in hidravličnih generatorjev, ki jih poganjajo, je odvisna od naravnih pogojev (predvsem tlaka) in se zelo spreminja, včasih se zmanjša na 0,35 - 0,50 vrt/min.

Število vrtljajev ima velik vpliv na ekonomsko učinkovitost stroja - skupne mere in težo. Hidrogeneratorji z več vrtljaji na sekundo imajo zunanji premer 3-5 krat večji in tehtajo večkrat več kot turbogeneratorji enake moči z n = 50 rps. V sodobnih generatorjih izmeničnega toka se njihov magnetni sistem vrti, vodniki, v katerih se inducira emf, pa so nameščeni v mirujočem delu stroja.

Izmenične tokove običajno delimo po frekvenci. Tokove s frekvenco manj kot 10.000 Hz imenujemo nizkofrekvenčni tokovi (NF tokovi). Ti tokovi imajo frekvenco, ki ustreza frekvenci različnih zvokov človeškega glasu ali glasbil, zato jih drugače imenujemo tokovi zvočne frekvence (razen tokov s frekvenco pod 20 Hz, ki ne ustrezajo zvočnim frekvencam). V radijski tehniki se LF tokovi pogosto uporabljajo, zlasti pri radiotelefonskem prenosu.

Vendar pa imajo glavno vlogo v radijskih komunikacijah izmenični tokovi s frekvenco nad 10.000 Hz, imenovani visokofrekvenčni tokovi ali radijske frekvence (HF tokovi). Enote, ki se uporabljajo za merjenje frekvence teh tokov, so kiloherc (kHz), enak tisoč hercem, megaherc (MHz), enak milijonu hercev, in gigaherc (GHz), enak milijardi hercev. Sicer pa kiloherce, megaherce in gigaherce označujemo s kHz, MHz, GHz. Tokovi s frekvenco več sto megahercev in več se imenujejo ultravisoki ali ultravisokofrekvenčni tokovi (mikrovalovi in ​​UHF).

Radijske postaje delujejo na izmenične HF tokove s frekvenco več sto kilohercev in več. V sodobni radijski tehniki se za posebne namene uporabljajo tokovi s frekvenco milijard hercev in obstajajo instrumenti, ki omogočajo natančno merjenje takšnih ultravisokih frekvenc.

Zakaj sta frekvenci 50 in 60 Hz izbrani in še danes sprejeti v celotni energetski industriji za prenos in distribucijo električne energije? Ste kdaj razmišljali o tem? A to sploh ni naključje.

V Evropi in državah CIS je standard 220-240 voltov 50 Hz, v državah Severne Amerike in ZDA - 110-120 voltov 60 Hz, v Braziliji pa 120, 127 in 220 voltov 60 Hz. Mimogrede, neposredno v ZDA se včasih lahko izkaže, da je vtičnica, recimo, 57 ali 54 Hz. Od kod te številke?

Oglejmo si zgodovino, da bi razumeli to temo. V drugi polovici 20. stoletja so znanstveniki iz mnogih držav sveta aktivno preučevali elektriko in iskali njene praktične uporabe. Thomas Edison je izumil svojo prvo žarnico in s tem uvedel električno razsvetljavo. Zgrajene so bile prve enosmerne elektrarne. Začetek elektrifikacije v ZDA.

Prve svetilke so bile obločne, svetile so z električnim razelektritvijo, ki je gorela na prostem, prižgana med dvema ogljikovima elektrodama. Eksperimentatorji tistega časa so hitro ugotovili, da oblok postane bolj stabilen pri 45 voltih, vendar je bil za varen vžig na svetilko zaporedno povezan uporovni balast, na katerega je med delovanjem svetilke padlo približno 20 voltov.

Tako je bila dolgo časa uporabljena konstantna napetost 65 voltov. Nato so jo povečali na 110 voltov, tako da je bilo mogoče zaporedno povezati dve obločni sijalki hkrati.

Edison je bil fanatični zagovornik sistemov enosmernega toka in Edisonovi generatorji enosmernega toka so sprva delovali kot taki in so dovajali 110 voltov enosmernega toka potrošniškim tokokrogom.

Toda Edisonova tehnologija enosmernega toka je bila zelo, zelo draga, ekonomsko nedonosna: bilo je treba položiti veliko debelih žic, prenos od elektrarne do potrošnika pa ni presegel razdalje več sto metrov, saj so bile izgube pri prenosu ogromen.

Kasneje je bil uveden trižilni 220-voltni enosmerni sistem (dva vzporedna 110-voltna voda), vendar se ekonomičnost takšnega prenosa ni bistveno izboljšala.

Kasneje je razvil lastne, popolnoma inovativne generatorje izmeničnega toka in uvedel stroškovno učinkovit sistem prenosa električne energije pri visokih napetostih nekaj tisoč voltov, elektriko pa je bilo mogoče prenašati na tisoče metrov, izgube pri prenosu so se zmanjšale desetkrat. Edisonov enosmerni tok se ni mogel kosati s Teslovim izmeničnim tokom.

Železni transformatorji so znižali visoko napetost na 127 voltov na vsaki od treh faz in jo dovajali potrošniku v obliki izmeničnega toka. Pri delovanju generatorjev izmeničnega toka, ki jih poganja para ali padajoča voda, so se njihovi rotorji vrteli s frekvenco 3000 obratov na minuto ali celo več.

To je omogočilo, da svetilke ne utripajo, asinhroni motorji delujejo normalno, ohranjajo nazivno število vrtljajev, transformatorji pa pretvarjajo električno energijo, povečujejo in zmanjšujejo napetost.

Medtem je v ZSSR omrežna napetost ostala 127 voltov do 60-ih let, nato pa so jo z rastjo proizvodnih zmogljivosti dvignili na zdaj znanih 220 voltov.

Dolivo-Dobrovolsky je tako kot Tesla, ki je raziskoval možnosti izmeničnega toka, predlagal uporabo sinusnega toka za prenos električne energije in predlagal nastavitev frekvence v območju od 30 do 40 hercev. Kasneje so se dogovorili za 50 hercev v ZSSR in 60 hercev v ZDA. Te frekvence so bile optimalne za AC opremo, ki je polno delovala v mnogih tovarnah.

Vrtilna frekvenca dvopolnega generatorja izmeničnega toka je 3000 ali največ 3600 vrtljajev na minuto in daje med generiranjem frekvence le 50 in 60 Hz. Za normalno delovanje alternatorja mora biti frekvenca vsaj 50-60 Hz. Industrijski transformatorji zlahka pretvorijo izmenični tok določene frekvence.

Danes je načeloma možno povečati frekvenco prenosa električne energije na več kilohercev in s tem prihraniti na prevodniških materialih v daljnovodih, vendar infrastruktura ostaja prilagojena posebej za tok s frekvenco 50 Hz, prvotno je bila zasnovana tako okoli V svetu se generatorji v jedrskih elektrarnah vrtijo enako s frekvenco 3000 obratov na minuto, imajo še vedno isti par polov. Zato je sprememba sistemov za proizvodnjo, prenos in distribucijo električne energije stvar daljne prihodnosti. Zato za zdaj ostaja naš standard 220 voltov 50 hercev.

Andrej Povni