Quelle est la précision de la fréquence du réseau électrique AC?

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Si je fabrique une horloge numérique qui détecte d'abord grossièrement la fréquence CA (que ce soit 50, 60, 100 Hz, etc.), puis l'utilise comme source d'impulsion d'horloge, quelle serait sa précision? Cela fonctionnerait-il précisément dans le monde entier?

Par exemple, aux États-Unis, quelle est la moyenne et l'écart-type de la fréquence 60Hz AC?

ac frequency clock reliability

— hkBattousai
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Je ne posterai pas en tant que réponse, car je ne peux pas fournir de citation, mais dans l'État de l'Australie, je vis cette question qui a été soulevée lors d'une conversation à l'heure du déjeuner impliquant des ingénieurs de haut niveau de la compagnie d'électricité locale. Ils ont dit qu'ils n'essayaient plus de maintenir une précision à long terme parce que l'utilisation comme source d'horloge est en déclin et ils ne la considèrent pas comme importante.

— PeterJ

Il est préférable de répondre à cette question par votre fournisseur d'électricité local.

— John U

@Peter: Intéressant! L'Australie est-elle sur une seule grille ou est-ce que (disons) Perth et Darwin sur des "îles" distinctes?

— Brian Drummond

@BrianDrummond, j'habite en Tasmanie, qui est le seul État insulaire et nous avons un câble vers l'Australie continentale ( en.wikipedia.org/wiki/Basslink ) mais il ne partage pas beaucoup de charge et je ne suis pas vraiment sûr de comment les autres États se connectent au réseau. Mais ils ont donné l'impression pour le réseau local qu'ils ne se préoccupaient que de la phase entre les réseaux connectés et ne se préoccupaient pas de la précision à long terme. Peut-être utilise-t-on les mauvais termes, pas vraiment mon domaine, mais ils ont dit que contrairement au passé, ils n'essaient plus d'utiliser une référence pour la remettre en ligne.

— PeterJ

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grève «parce que l'eau de mer est un milieu à perte» de la réponse précédente. Bien que cela puisse être vrai, la raison indiquée est la capacité de la gaine extérieure (écran) sur un câble sous-marin.

— Brian Drummond

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La fréquence du réseau changera tout au long de la journée en raison d'un déséquilibre entre la production et la consommation d'électricité.

Fréquence du réseau dans le temps

L'opérateur du réseau est obligé de maintenir la fréquence à +/- 0,5 Hz de 50 Hz (la fréquence et la plage dépendent des codes de réseau du pays). Lorsque vous mesurez le temps en supposant que chaque période est égale à 20 ms, vous aurez une erreur d'écart de temps. Cette erreur est conservée dans certaines limites par les opérateurs de réseau. Si l'écart de temps est trop important, une compensation de fréquence est prévue pour le compenser.

Vous pouvez trouver des données publiques sur la fréquence actuelle du réseau en ligne, par exemple les réseaux suisses et britanniques . Le site Internet suisse indique également l'écart horaire actuel.

entrez la description de l'image ici

— Szymon Bęczkowski
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Ce post sur hackaday renvoie à cet article intéressant où quelqu'un étudie la précision de la fréquence du réseau 60Hz au fil du temps, j'espère que cela pourrait aider.

Une chose qu'il montre avec certitude, c'est que la ligne AC n'est certainement pas une fréquence régulière, mais elle varie dans le temps. Cela montre également que la fréquence semble flotter beaucoup plus brusquement pendant les heures de pointe de la journée. La nuit, cela change beaucoup plus lentement.

Comme explication possible, j'ai entendu dire que les entreprises de services publics d'électricité savent que de nombreux clients dépendent de cette fréquence de 60 Hz pour maintenir leurs horloges avec précision, mais il est difficile de maintenir la fréquence exacte de 60 Hz lorsque la demande d'énergie fluctue rapidement.

Comme solution, ils ajusteront légèrement la fréquence pendant les heures creuses pour compenser tout incident pendant la journée.

La conclusion semble être que la fréquence moyenne est probablement assez précise, mais fluctuera en fonction de l'heure de la journée, en raison de la charge sur le réseau.

Il y a quelques liens intéressants au bas de l'article pour une lecture plus approfondie et des expériences . Il me semble également me souvenir d'un autre article publié via hackaday qui a également examiné le même sujet, mais je n'arrive pas à le trouver maintenant.

— xan
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Il y a eu récemment une histoire fascinante sur ce sujet: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-20629671

En bref, le laboratoire médico-légal de la London Metropolitan Police a enregistré les variations de fréquence AC au cours des 7 dernières années dans le National Grid du Royaume-Uni, et l'utilise pour valider tous les enregistrements audio revendiqués qui ont été enregistrés de manière contiguë au cours de la période indiquée.

"Bien que la fréquence de l'électricité fournie par le réseau national soit d'environ 50 Hz, si vous la regardez dans le temps, vous pouvez voir des fluctuations infimes de l'ordre de quelques millièmes de hertz."

— shuckc
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Cela suppose que la fréquence d'horloge de l'ADC est plus précise que les millièmes de hertz

— endolith

C'est assez facile à réaliser de nos jours.

— Jamie Hanrahan

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Ce sera quelque chose comme +/- 0,5 Hz maximum, et pendant la journée, j'ai remarqué une dérive d'horloge d'une minute ou deux, mais l'erreur moyenne à long terme sera nulle; les services publics font vraisemblablement référence à des normes de temps.

L'observation de la fréquence instantanée est un moyen de comparer l'offre et la demande. Si la fréquence baisse, les utilitaires apporteront plus d'énergie en ligne pour la maintenir.

Voir aussi cette question et la fréquence actuelle du réseau britannique

— Brian Drummond
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Wikipedia indique que les opérateurs de réseau américains interviennent pour ramener le décompte lorsqu'il dérive de 2, 3 ou 10 secondes (grilles ouest, texas et est) de l'objectif à long terme de 60 Hz utilisé pour le chronométrage. En 2011, les régulateurs américains ont autorisé une expérience pour voir ce qui se passerait si les ajustements cessaient d'être effectués; mais au moins jusqu'en 2016, ils étaient toujours en cours.

— Dan Neely
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Mon ami roumain (ou était-ce le Polonais ... il y a un certain temps) a affirmé qu'ils réduiraient la fréquence pour ralentir les choses et économiser de l'énergie. Il avait peut-être raconté une blague, mais c'était plutôt impassible.

— Bobbi Bennett
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Pourquoi le downvote? L'OP pose des questions sur la stabilité de la fréquence de puissance dans le monde entier, et l'anecdote implique qu'il pourrait y avoir des endroits auxquels on ne peut pas faire confiance pour le timing.

— Bobbi Bennett

Manque d'une source vérifiable peut-être? J'ai entendu une histoire similaire se dérouler dans le bassin des Donets (?) Pendant l'ère soviétique avec une punchline qui a fini par endommager l'équipement industriel qui a coûté beaucoup plus cher à réparer que ce qu'il a économisé du côté de la génération; mais je ne l'ai pas mentionné plus tôt car je n'ai pas pu trouver de citation.

— Dan Neely