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

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

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

No se publicará 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 senior en 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.
Esta pregunta es realmente mejor respondida por su proveedor de electricidad local.
@Pedro: ¡Interesante! ¿Está Australia en una sola cuadrícula o están (digamos) Perth y Darwin en "islas" separadas?
@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 otros estados se conectan a la red. Pero dieron la impresión de que la red local solo se preocupaba por la fase entre las redes conectadas y no se preocupaba por la precisión a largo plazo. Podría estar usando los términos incorrectos que no son realmente de mi área, pero dijeron que, a diferencia del pasado, ya no intentan usar una referencia para volver a ponerlo en línea.
Bueno. Los cables submarinos son generalmente de CC (ssssh, no le digas al Sr. Tesla) porque el agua de mar es un medio con pérdidas (incluso a 50 Hz), por lo que probablemente no haya necesidad de mantener a Tasmania sincronizada. El resto de Australia bien podría estar sincronizado, y la forma más fácil de hacerlo sería un estándar de frecuencia.
huelga "porque el agua de mar es un medio con pérdidas" de la respuesta anterior. Si bien eso puede ser cierto, la razón indicada es la capacitancia de la cubierta exterior (pantalla) en un cable submarino.
Una solución económica para la precisión, bloquear a una estación de radio "AM" local.
Hice una prueba rápida de frecuencia de dos cables en mi multímetro durante unos 15 minutos. No se acerca a largo plazo y muestra un par de transitorios, pero da una buena impresión de lo que está pasando con la red holandesa: i.stack.imgur.com/GS58e.png
A finales de los 90, me mudé de EE. UU. a Australia, y el primer día conecté diligentemente mi reloj digital a un transformador de 220->110. Aproximadamente seis horas después, me di cuenta de que el reloj estaba una hora atrasado y, después de reiniciarlo, descubrí que después de que había pasado otra hora, estaba diez minutos atrasado. Después de rascarme la cabeza por un tiempo, me di cuenta de que la diferencia de 60 Hz/50 Hz probablemente estaba causando los problemas (y probablemente también era responsable de que mi aspiradora de 110 V/60 Hz se negara a funcionar con 110 V/50 Hz).

Respuestas (6)

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

Frecuencia de la red en el tiempo

El operador de la red está obligado a mantener la frecuencia dentro de +/- 0,5 Hz de 50 Hz (la frecuencia y el rango dependen de los códigos de red del país). Cuando mide el tiempo basándose en la suposición 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 actual de la red en línea, por ejemplo , redes suizas y británicas . El sitio web suizo también muestra la desviación de tiempo actual.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esta publicación en hackaday vincula a este interesante artículo donde alguien investiga la precisión de la frecuencia de la red de 60 Hz 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, sino que varía con el tiempo. También muestra que la frecuencia parece fluctuar mucho más abruptamente durante las horas pico del día. Por la noche, cambia mucho más lentamente.

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

Como solución, ajustarán ligeramente la frecuencia 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 según la hora del día, como resultado de la carga en la red.

Hay algunos enlaces interesantes en la parte inferior del artículo para leer más y experimentar . También me parece recordar otro artículo publicado a través de hackaday que también analizó el mismo tema, pero parece que no puedo encontrarlo ahora.

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 Red Nacional del Reino Unido, y las utiliza para validar cualquier grabación de audio reclamada que se grabó de manera contigua durante el período indicado.

"Mientras que la frecuencia de la electricidad suministrada por la red nacional es de unos 50 Hz, si la miras a lo largo del tiempo, puedes ver fluctuaciones diminutas del orden de unas pocas milésimas de hercio".

Esto supone que la frecuencia de reloj del ADC es más precisa que las milésimas de hercio.
Eso es bastante fácil de lograr en estos días.
La frecuencia de reloj del ADC no tiene que ser precisa, solo significativamente más estable que la variación en la frecuencia de la red. Encontrar la frecuencia real del ADC sería un subproducto trivial de ajustar las variaciones en la frecuencia del zumbido.

Será algo así como +/-0,5 Hz como máximo, y durante el día noté que el reloj se desplazó uno o dos minutos, 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 la oferta y la demanda. Si la frecuencia cae, las empresas de servicios públicos traerán más energía en línea para mantenerla.

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

Wikipedia indica que los operadores de la red de EE. UU. intervienen para recuperar el conteo cuando se desvía 2, 3 o 10 segundos (cuadrículas Oeste, Texas y Este) del objetivo a largo plazo de 60 Hz utilizado para el cronometraje. En 2011 los reguladores estadounidenses autorizaron un experimento para ver qué pasaría si dejaban de hacerse los ajustes; sin embargo, al menos hasta 2021 (ver diapositiva 12) todavía se estaban haciendo.

Mi amigo rumano (o era el chico polaco... Hace bastante tiempo) afirmó que reducirían la frecuencia para ralentizar las cosas y ahorrar energía. Podría haber estado contando una broma, pero era bastante inexpresiva.

¿Por qué el voto negativo? El OP pregunta sobre 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 en la sincronización.
¿Falta de una fuente verificable tal vez? Escuché una historia similar ambientada en la cuenca del Donets(?) durante la era soviética con el remate de que terminaron dañando equipos industriales cuya reparación costó mucho más de lo que ahorraron en el lado de la generación; pero no lo mencioné antes porque no pude encontrar una cita.
¿Qué tan precisa es la frecuencia de la red eléctrica de CA?
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