眾所周知，我國的用電頻率是50Hz，比如居民單相用電是220V/50Hz，民用三相電是380V/50Hz，工業(yè)用電一般是10KV/50Hz，變送配電系統(tǒng)一般是220KV/50Hz的高壓電。那么問題來了，為什么我國的用電頻率是50Hz，而不是60Hz?或者是高頻的400Hz亦或是低頻5Hz呢?

一用電頻率為什么不是60Hz?

　　我們知道，很多歐美國家的用電頻率是60Hz，首先需要申明的是，50Hz和60Hz并不是孰優(yōu)孰劣，之所以中國使用的是50Hz的用電，主要是因?yàn)闅v史原因。中國最初的供電電網(wǎng)都是蘇聯(lián)支持創(chuàng)建的，而蘇聯(lián)本國的用電就是50Hz，所以我國就延用了前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)。

二用電頻率為什么不是低頻5Hz?

　　主要考慮是變壓器的效率問題和用電設(shè)備的功率問題。

　　變壓器是主要的輸送電設(shè)備，目前電能主要依靠變壓器進(jìn)行變電輸送。而變壓器是靠原邊的磁場變化，感應(yīng)到副邊升壓或降壓的。磁場變化的頻率越慢，感應(yīng)越弱，極端情況就是直流，根本沒有感應(yīng)，所以頻率太低了會嚴(yán)重影響變壓器的效率。

　　在用電設(shè)備上，選擇50Hz有歷史的原因也有設(shè)備本身的原因。在19世紀(jì)末29世紀(jì)初的制造條件下，可以生產(chǎn)在50Hz系統(tǒng)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)良好的電機(jī)，卻難造出在1331/3Hz系統(tǒng)運(yùn)行的感應(yīng)電機(jī)，因此，對于兼有多種負(fù)荷的系統(tǒng)，折中不失為現(xiàn)實(shí)方案。在用電設(shè)備的性能上，比如相同大小的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高，發(fā)動機(jī)的功率也就越大。但是相同頻率下，發(fā)動機(jī)越大，輸出功率越大。而平時(shí)我們需要的是個(gè)頭小但功率大的發(fā)動機(jī)。這也要求用電頻率不能太低的原因。反觀我們的飛機(jī)電源頻率是400Hz，這是因?yàn)闇p輕重量是飛行器制造的首選目標(biāo)。

三用電頻率為什么不是高頻?

　　主要考慮的是線路和設(shè)備的損耗隨著頻率增大損耗增加，另外過高的頻率發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速也會過快導(dǎo)致失控。

　　輸電線路、變電設(shè)備、用電設(shè)備，都是有電抗的，電抗與頻率成正比，頻率越高，電抗越大，消耗的無功就越大，能傳遞的有功功率就越少，所以過高的頻率會導(dǎo)致用電損耗大大增加。

　　過高頻率對發(fā)電機(jī)的控制是一個(gè)很大問題。例如一對磁極的發(fā)電機(jī)，為了發(fā)出50Hz的電，轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)速要達(dá)到3000轉(zhuǎn)。咱們的汽車發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3000轉(zhuǎn)時(shí)，就能明顯感覺引擎在振動作響了，轉(zhuǎn)到六七千轉(zhuǎn)時(shí)，你會覺得發(fā)動機(jī)要跳出引擎蓋。小小的汽車發(fā)動機(jī)尚且如此，更何況是一個(gè)重達(dá)百噸的實(shí)心鐵疙瘩轉(zhuǎn)子與汽輪機(jī)，也因此發(fā)電廠的噪音都很大。一個(gè)重達(dá)百噸的鋼轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)談何容易，如果頻率再高三四倍，估計(jì)發(fā)電機(jī)能飛出廠房了。

　　用電頻率采用50Hz有歷史發(fā)展的客觀原因，也有本身的主觀原因，用電設(shè)備、變電輸送等直接與電接觸的裝置決定什么頻率是最適合需要的用電頻率。

---