商用電源のジッター

関東では50Hzで電気がきてますけど、この50Hzをベースに機器類の時刻同期をしようかなと思ったら、案外とジッターがあるみたいですね。
フォトカプラでACのゼロクロスを出すと、49.8~50.1Hzくらいで揺れているようです。
夏場の電力が逼迫する時はすっごく不安定になって2%くらいの周波数低下が発生するそうです。
電気使いすぎると、電圧が低くなるのは分かりますけども、周波数も低くなるんですねー。
ACモーターとかだと周波数が変わると出力も変わるのでインパクトありそうですけども、、、
Parents
  • チョコです。

    発電機の負荷が増えて,回転しにくくなるからでしょうね。

  • なるほど、車でいうところのエンストですね!

  • 地域で違うのかな?

    九州ですが、最近オシロで測定しましたが、60.01HZの周波数で、あまりの精度の良さに感動しました。

  • 素人予想です。

    中型蒸気タービンは今でも機械式ガバナーが活躍しているとのことです。佐久間周波数変換所はコンピュータ制御されたスイッチ素子(光サイリスタ)で周波数はコントロールされて、インバータそのもので極めて周波数は正確かつ安定しているはずです。原子力発電所に同様の設備があるかは不明ですが、すくなくともコンピュータ制御ガバナーで機械式ガバナーよりはかなり周波数は正確で安定してきます。

    水力やガスタービンは始動停止が容易です。始動停止の難しい原子力や蒸気タービンをベースに水力やガスタービンで発電量を調整していると思います。全電気をまとめるのではなく送電系統の切り替えで対応する方が設備は作りやすく、発電と送電は別々にコントロールされているように思えます。自分のコンセントがどこにつながっているかで周波数の精度と安定度は変わってくることになります。また、このつながりは、全体の電力需要で刻々と変化すると予想します。

    大変興味のある技術です。ぜひ、専門家のお話をお聞きしたいです。電力会社の見学会などに行けばわかるんですかね?

  • やまさん

    瞬間瞬間では0.01Hz程度のゆれですけども、MAX,MINホールドを掛けて暫くほったらかしておくと、揺れが大きくでてました。

    蛍光灯がたまにチラッと一瞬消えることもあるので、電源系統が弱いのかもしれませんね。

  • kirinさん

    >50Hzをベースに機器類の時刻同期をしようかな

    つかぬことを伺いますが、これは商品化されたのでしょうか?

  • あーばんさん

    それ作ったら買っていただけます?

    って実はまだ、なーんにもしてません^^;

  • kirinさん

    そうですか、残念!ゼロクロスの検出をどうやって保証したのか聞いてみたかったので質問させていただきました。ご回答、ありがとうございました。

    >それ作ったら買っていただけます?

    1000円くらいでいいですか?購入したのち、分解・解析させていただきますが。

  • あーばんさん

    お買い上げありがとうございまーす。

    ゼロ検出のやり方は、100Vなら、100KΩくらいの抵抗を介してフォトカプラのLED側につなげばOKです。LEDの逆電圧保護のため並列にLEDとAK反対向きでダイオードを入れれば、逆電圧が0.6Vくらいに制限できますね。
    ただ、どうしてもデューティが50%/50%にならないので、そこは何か考慮が必要ですね。

  • kirinさん

    ありがとうございす。もしよろしければ、もう一点ご意見をお願いできますでしょうか。

    仰られる方法でゼロクロスを検出したとして、それをそのまま信用してよいのか?という疑問があります。なにしろ相手は一次側ですので、思い描いている通りの波形で思い描いている通りLEDが点灯/消灯してくれるものなのか、いまいち信用できないように思います。やりたいことは、あるタイミングのゼロクロスを検出したいのですが、1秒間に50回又は60回入ってくる信号を利用して、何らかの工夫が必要と考えるべきでしょうか。それとも考えすぎでしょうか・・・?

  • あーばんさん

    日本ならそのままの信号で信頼できますよ。

    中国だと70V~100Vのスパイクノイズがしょっちゅう発生するので、LPFを入れないと誤検出が多くなります。

  • kirinさん

    地域によっては電源の波形は全く信用ならないのですね。貴重な情報ありがとうございます。また、その対策までご提案いただきましてありがとうございます。参考にさせていただきます。

Reply
  • kirinさん

    地域によっては電源の波形は全く信用ならないのですね。貴重な情報ありがとうございます。また、その対策までご提案いただきましてありがとうございます。参考にさせていただきます。

Children
  • Kirinさんは系統を基準クロックにして同期を取るのを目的にしてますが、TV-CMにあるガスコジェネやソーラシステムなどは系統連系しているのでエネルギー庁のガイドラインをク

    リアするゼロクロス検知回路をオペアンプのアクティブフィルターとコンパレータで実現しているようです。かなり低価格なシンプルな回路です。

    あーばんさんはその関連の方で釈迦に説教なのかとも思いますが、。ネットには電機会社の技報なども多くあります。このスレッドが出た時にネットサーフィンしました。結構、ヒットします。

  • kijoさん

    >エネルギー庁のガイドラインをクリアするゼロクロス検知回路

    そんな回路があるのですね。知りませんでした。私が検討しているのは、ゼロクロス検知を失敗すると、その程度にもよりますが、多分装置が故障すると思います。ですので、コストにもよりますが、できるだけ信頼性を高くしたいと考えています。早速調査してみます。ありがとうございました。

  • なんとなく正しく情報が伝わっていないような気がしてます。

    "エネルギー庁" & "電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン"で検索すればガイドラインそのものはインターネットで見れます。しかし、具体的な実現方法の記載はありません。これを目安にすればインバータやパワーコンディショナを電力会社の系統につなげてもダメージを与えないと言う要求の一例が書かれてます。

    "系統連系" "インバータ" "パワーコンディショナ" で検索すると多くのメーカがヒットします。系統側のゼロクロス検知の具体的な回路や手法がこれらのメーカのHPや技報などに出ていることがあります。あーばんさんのご要望の情報はこのHPや技報にあると思います。

  • 系統連系技術ですが発電機はこれを考えると直接は商用線には絶対に繋げないでしょうね、発電機→パワーコンディショナ(同期ACを生成)→商用100Vというような、10Aぐらいな小さいものなら容易でしょうけど何100KWというような、フライホイールでも使用するのでしょうか?半導体でしょうかね、発電機そのものの同期?どうしてるんですかね?

  • kijoさん

    アドバイスありがとうございます。ご推察の通り、エネルギー庁のガイドラインにヒントがあるものと勘違いしてました。

    IKUZOさん

    うーん、どうなってんでしょうかね。今まで考えたこともありませんでした。自宅に太陽光発電でもあれば、どうやって接続しているのか疑問に思ったかもしれませんが。太陽光発電、興味はありますが、初期投資が・・・