Hz là gì? Tần số điện lưới ở Việt Nam là 50 Hz hay 60Hz?

Tần số điện lưới là một trong những tiêu chuẩn quan trọng quyết định sự ổn định và hiệu quả hoạt động của hệ thống điện cũng như các thiết bị điện trong gia đình và công nghiệp. Trên thế giới hiện nay, hai tiêu chuẩn tần số phổ biến nhất là 50Hz và 60Hz, được áp dụng tùy theo từng khu vực địa lý và lịch sử phát triển hệ thống điện. Việt Nam hiện sử dụng tần số điện lưới là 50Hz, một tiêu chuẩn phổ biến tại nhiều quốc gia châu Á và châu Âu. Vậy HZ là gì? Tại sao Việt Nam lại chọn tần số 50Hz mà không phải là 60Hz? Cùng Cáp điện Việt Nam tìm hiểu chi tiết dưới đây.

Hz là gì?

Hz (viết tắt của Hertz) tiếng việt đọc là Héc là đơn vị đo tần số, biểu thị số lần một hiện tượng lặp lại trong một giây. Ví dụ, nếu một sự kiện xảy ra 50 lần trong một giây thì tần số của nó là 50 Hz. Đơn vị này được đặt theo tên nhà vật lý người Đức Heinrich Rudolf Hertz, người đầu tiên chứng minh sự tồn tại của sóng điện từ.

Trong lĩnh vực điện, Hz thường dùng để đo tần số dòng điện xoay chiều, tức là số lần dòng điện thay đổi chiều trong một giây. Ví dụ, tần số điện lưới Việt Nam là 50 Hz, nghĩa là dòng điện thay đổi chiều 50 lần mỗi giây.

Ngoài ra, Hz còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác như tần số quét màn hình (số lần màn hình làm mới hình ảnh mỗi giây), tần số âm thanh, sóng vô tuyến, và các tín hiệu dao động khác.

Đơn vị đo tần số thông dụng

Hertz (Hz) là đơn vị chuẩn quốc tế và phổ biến nhất để đo tần số, còn các đơn vị khác như kHz, MHz, rpm, bpm được sử dụng tùy theo ngữ cảnh và lĩnh vực ứng dụng. Ngoài ra, còn có các đơn vị tần số khác thường dùng trong các lĩnh vực cụ thể như:

• Kilohertz (kHz): bằng 1000 Hz, dùng phổ biến trong âm thanh và sóng điện từ.
• Megahertz (MHz), Gigahertz (GHz), Terahertz (THz): dùng để đo tần số rất cao, ví dụ trong công nghệ viễn thông, máy tính.
• Rpm (revolutions per minute): số vòng quay trong một phút, thường dùng để đo tốc độ động cơ.
• Bpm (beats per minute): số nhịp đập trong một phút, dùng trong âm nhạc và y học để đo nhịp tim.

Một số khái niệm về tần số HZ

Dưới đây là phần viết lại nội dung về một số khái niệm tần số (Hz):

Tần số âm thanh

Tần số âm thanh (AF) là dạng sóng rung cơ học có tần số mà con người có thể nghe được, trong khoảng từ 20 Hz đến 20.000 Hz (20 kHz).

• 16 – 32 Hz: Dưới ngưỡng nghe của con người, tương đương nốt thấp nhất của đàn đại phong cầm.
• 32 – 512 Hz: Tần số giọng nam trầm thấp.
• 512 – 2048 Hz: Tần số nghe rõ khi con người giao tiếp.
• 2048 – 8192 Hz: Tần số để nghe âm thanh, lời nói rõ ràng.
• 8192 – 16384 Hz: Tần số gây cảm giác chói tai, khó chịu.
• 16384 – 32768 Hz: Trên ngưỡng nghe của con người.

Tần số ánh sáng

• Ánh sáng là sóng điện từ bao gồm các trường điện và từ dao động trong không gian. Tần số sóng ánh sáng quyết định màu sắc của ánh sáng đó.
• Các dạng sóng gồm sóng vô tuyến (tần số thấp nhất), sóng vi sóng, sóng hồng ngoại, tia X và tia gamma (tần số cao nhất).

Tần số quét màn hình

• Tần số quét (hay tốc độ làm mới) đo số lần màn hình được cập nhật hình ảnh trong một giây, tính bằng Hertz (Hz).
• Tần số quét càng cao thì chuyển động trên màn hình càng mượt mà, giúp trải nghiệm xem phim, chơi game tốt hơn.

Tần số dòng điện

• Dòng điện một chiều (DC) có tần số 0 Hz vì cường độ dòng không thay đổi theo thời gian và chỉ đi theo một chiều.
• Dòng điện xoay chiều (AC) có tần số lớn hơn 0 Hz, thường là 50 Hz hoặc 60 Hz tùy khu vực, thể hiện số lần đổi chiều trong mỗi giây, phổ biến trong các thiết bị điện gia dụng như tủ lạnh, máy giặt, tivi.

Phần khái niệm trên sẽ giúp hiểu rõ hơn về các tần số xảy ra xung quanh trong đời sống và công nghệ.

Dòng điện 50Hz, 60Hz là gì?

Dòng điện 50Hz và 60Hz đều là các loại dòng điện xoay chiều (AC – Alternating Current), có đặc điểm là chiều và cường độ của dòng điện thay đổi tuần hoàn theo thời gian. Tần số (Hz) biểu thị số lần dòng điện đổi chiều trong một giây.

• Dòng điện 50Hz nghĩa là dòng điện thay đổi chiều 50 lần mỗi giây. Đây là tần số tiêu chuẩn được sử dụng ở nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam và phần lớn châu Âu, châu Á.
• Dòng điện 60Hz nghĩa là dòng điện thay đổi chiều 60 lần mỗi giây. Tần số này phổ biến ở Bắc Mỹ, một số nước Nam Mỹ và châu Á như Nhật Bản.
• Dòng điện xoay chiều được tạo ra khi cuộn dây dẫn quay trong từ trường hoặc từ trường quay quanh cuộn dây, làm cho hiệu điện thế và dòng điện biến đổi theo chu kỳ. Chu kỳ này được đo bằng thời gian để dòng điện hoàn thành một vòng thay đổi chiều, và tần số là nghịch đảo của chu kỳ.
• Việc sử dụng tần số 50Hz hay 60Hz phụ thuộc vào lịch sử phát triển hệ thống điện của từng khu vực, đồng thời ảnh hưởng đến thiết kế và vận hành các thiết bị điện.

Tại sao nên dùng dải tần 50Hz – 60Hz?

Dải tần số 50Hz và 60Hz được lựa chọn làm tiêu chuẩn cho hệ thống điện xoay chiều trên toàn thế giới vì những lý do sau:

Hiệu quả truyền tải điện năng:

Tần số 50Hz giúp tiết kiệm năng lượng hơn trong quá trình truyền tải điện trên khoảng cách dài, giảm tổn thất điện năng và tăng hiệu suất hệ thống. Tần số 60Hz cũng có ưu điểm trong một số ứng dụng, đặc biệt là các động cơ điện quay nhanh hơn.

Tính ổn định và tương thích thiết bị:

Các thiết bị điện được thiết kế tương thích với tần số 50Hz hoặc 60Hz, giúp hoạt động ổn định và bền bỉ. Việc duy trì tần số trong khoảng này giúp giảm hao mòn thiết bị và tăng tuổi thọ.

Tiêu chuẩn quốc tế và thuận tiện trong thương mại:

Việc sử dụng 50Hz hoặc 60Hz là do lịch sử phát triển hệ thống điện ở từng khu vực (châu Âu, châu Á dùng 50Hz; Bắc Mỹ, Nhật Bản dùng 60Hz). Việc duy trì tiêu chuẩn này giúp thuận tiện trong nhập khẩu, xuất khẩu và sản xuất thiết bị điện.

Chi phí và an toàn:

Hệ thống điện 50Hz thường có chi phí bảo vệ thiết bị thấp hơn so với 60Hz, vì thiết bị bảo vệ cho 60Hz cần yêu cầu kỹ thuật cao hơn. Ngoài ra, các hệ thống điện 110V/60Hz có thể an toàn hơn trong một số trường hợp chạm pha, nhưng 220V/50Hz lại phổ biến hơn do khả năng tiết kiệm dây trung tính và hiệu quả truyền tải.

Khả năng vận hành và bảo trì:

Tần số trong khoảng 50-60Hz là sự cân bằng tốt giữa hiệu suất truyền tải, độ ổn định hệ thống và chi phí thiết bị, giúp hệ thống điện vận hành hiệu quả và dễ dàng bảo trì.

Tần số điện lưới ở Việt Nam là bao nhiêu?

Hệ thống điện Việt Nam vận hành ở tần số 50 Hz với nhiều cấp điện áp khác nhau từ 500 kV, 220 kV, 110 kV, 35 kV, 22 kV, 10 kV, 6 kV đến hạ áp 0,38 kV, đáp ứng nhu cầu truyền tải và phân phối điện từ các nhà máy điện đến người tiêu dùng cuối cùng. Lưới truyền tải điện cao áp (500 kV, 220 kV, 110 kV) có nhiệm vụ vận chuyển điện năng trên quãng đường dài, giảm tổn thất điện năng, còn lưới phân phối trung áp và hạ áp (35 kV trở xuống) đảm nhận việc phân phối điện đến các khu dân cư, doanh nghiệp và hộ gia đình.

Ngoài ra, hệ thống lưới điện quốc gia còn được quản lý và vận hành tập trung bởi các trung tâm điều độ, đảm bảo cân bằng cung cầu điện, vận hành an toàn và ổn định. Công nghệ hiện đại như lưới điện thông minh (Smart Grid) cũng đang được áp dụng để nâng cao hiệu quả vận hành và tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời, điện gió vào hệ thống.

• Các cấp điện áp đang vận hành trong hệ thống điện Việt Nam bao gồm: 500 kV, 220 kV, 110 kV, 35 kV, 22 kV, 10 kV và 6 kV.
• Tần số vận hành của lưới điện là: 50 Hz.
• Kết cấu pha và dây trong hệ thống gồm: 3 pha, 2 pha và 1 pha.

Điện lưới Việt Nam sử dụng dòng điện xoay chiều với tần số danh định là 50 Hz, nghĩa là dòng điện thay đổi chiều 50 lần mỗi giây. Mức tần số này được duy trì ổn định trong phạm vi ±0,2 Hz trong điều kiện bình thường để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn của hệ thống điện cũng như các thiết bị điện sử dụng trong nước.

Tần số 50 Hz cũng được xem là sự cân bằng tốt giữa hiệu suất truyền tải, ổn định hệ thống và chi phí thiết bị. Việc chuyển đổi sang tần số khác như 60 Hz sẽ rất phức tạp và tốn kém do phải thay đổi toàn bộ hạ tầng và thiết bị điện hiện có.

Lý do tần số điện Việt Nam là 50Hz mà không phải 60hz

Việt Nam sử dụng lưới điện tần số 50Hz chủ yếu do ảnh hưởng lịch sử và các lý do kỹ thuật, kinh tế sau đây:

Ảnh hưởng lịch sử:

Trong thời kỳ thuộc địa, Việt Nam chịu ảnh hưởng kỹ thuật từ Pháp và các nước châu Âu, nơi sử dụng tiêu chuẩn điện xoay chiều với tần số 50Hz. Hệ thống điện đầu tiên ở Việt Nam được xây dựng theo tiêu chuẩn này, đồng thời các thiết bị điện nhập khẩu từ châu Âu cũng hoạt động tốt nhất ở tần số 50Hz.

Tính tương thích và thuận tiện trong nhập khẩu thiết bị:

Việc duy trì tần số 50Hz giúp các thiết bị điện gia dụng, công nghiệp và điện tử trong nước tương thích với tiêu chuẩn quốc tế phổ biến ở nhiều quốc gia châu Á, châu Âu và châu Phi. Điều này tạo thuận lợi trong việc nhập khẩu, sản xuất và xuất khẩu thiết bị điện mà không cần điều chỉnh tần số.

Hiệu quả kỹ thuật và kinh tế:

Tần số 50Hz cung cấp sự cân bằng tốt giữa hiệu suất truyền tải điện năng và độ ổn định hệ thống. Nếu dùng tần số cao hơn như 60Hz, thiết bị điện cần cách điện tốt hơn, vật liệu dẫn từ chất lượng cao hơn, làm tăng chi phí sản xuất và vận hành. Do đó, tần số 50Hz phù hợp với điều kiện phát triển và cơ sở hạ tầng điện của Việt Nam.

Chi phí đầu tư và duy trì hạ tầng:

Việt Nam đã đầu tư lớn vào hệ thống điện với tần số 50Hz. Việc chuyển đổi sang tần số khác sẽ rất phức tạp, tốn kém và không thực tế. Vì vậy, duy trì tần số 50Hz giúp bảo đảm sự ổn định và liên tục của hệ thống điện quốc gia.

Tóm lại, Việt Nam dùng lưới điện 220V/50Hz do yếu tố lịch sử từ thời thuộc địa, sự tương thích với thiết bị điện phổ biến trên thế giới, cùng với hiệu quả kỹ thuật và kinh tế trong vận hành hệ thống điện hiện tại.

Tần số điện lưới ở Việt Nam là 50Hz, được duy trì từ thời kỳ thuộc địa do ảnh hưởng của các nước châu Âu, đặc biệt là Pháp, cũng như sự hỗ trợ kỹ thuật từ các nước Đông Âu sử dụng tiêu chuẩn này. Việc giữ nguyên tần số 50Hz giúp đảm bảo tính tương thích với thiết bị điện nhập khẩu, giảm chi phí đầu tư và vận hành hệ thống điện ổn định, hiệu quả. Đồng thời, tần số 50Hz cũng phù hợp với điều kiện kỹ thuật và kinh tế của Việt Nam, góp phần duy trì sự phát triển bền vững của ngành điện quốc gia.