उपयोगिता आवृत्ति

उपयोगिता आवृत्ति, (शक्ति) लाइन आवृत्ति (अमेरिकी अंग्रेजी) या मुख्य आवृत्ति (ब्रिटिश अंग्रेजी) एक विस्तृत क्षेत्र तुल्यकालिक ग्रिड में प्रत्यावर्ती धारा (एसी-AC) के दोलनों की नाममात्र आवृत्ति है। दुनिया के बड़े हिस्से में यह 50 हर्ट्ज है, हालांकि अमेरिका और एशिया के कुछ हिस्सों में यह आम तौर पर 60 हर्ट्ज है। देश या क्षेत्र द्वारा वर्तमान उपयोग देश द्वारा मुख्य बिजली की सूची में दिया गया है।

वाणिज्यिक विद्युत ऊर्जा प्रणालियों के विकास के दौरान 19वीं सदी के अंत और 20वीं सदी की शुरुआत में, कई अलग-अलग आवृत्तियों (और वोल्टेज) का उपयोग किया गया था। एक बार में उपकरणों में बड़े निवेश ने मानकीकरण को एक धीमी प्रक्रिया बना दिया। हालाँकि, 21वीं सदी के मोड़ के रूप में, जो स्थान अब 50 हर्ट्ज आवृत्ति का उपयोग करते हैं, वे 220-240 वी का उपयोग करते हैं,और जो अब 60 हर्ट्ज़ (Hz.) का उपयोग करते हैं वे 100-127 वी का उपयोग करते हैं। दोनों आवृत्तियां आज सह-अस्तित्व में हैं (जापान दोनों का उपयोग करता है) बिना किसी महान तकनीकी कारण के एक दूसरे को पसंद करने के लिए और पूर्ण विश्वव्यापी मानकीकरण की कोई स्पष्ट इच्छा नहीं है।

व्यवहार में, ग्रिड की सटीक आवृत्ति नाममात्र आवृत्ति के आसपास भिन्न होती है, कम करती है जब ग्रिड बहुत अधिक लोड होता है, और हल्के से लोड होने पर तेज हो जाता है। हालांकि, अधिकांश उपयोगिताएँ चक्रों की निरंतर संख्या सुनिश्चित करने के लिए दिन के दौरान ग्रिड की आवृत्ति को समायोजित करेंगी। इसका उपयोग कुछ घड़ियों द्वारा अपने समय को सही ढंग से बनाए रखने के लिए किया जाता है।

प्रचालक (ऑपरेटिंग) कारक
एक एसी (AC) प्रणाली में आवृत्ति के चुनाव को कई कारक प्रभावित करते हैं। प्रकाश, मोटर, जनित्र, जनित्र और स्थानांतरित रेखाएं सभी में ऐसी विशेषताएं हैं जो बिजली आवृत्ति पर निर्भर करती हैं। ये सभी कारक परस्पर क्रिया करते हैं और बिजली आवृत्ति के चयन को काफी महत्व का विषय बनाते हैं। सबसे अच्छी आवृत्ति विरोधाभासी आवश्यकताओं के बीच एक समझौता है।

19वीं शताब्दी के अंत में, चित्रकार जनित्र और चाप प्रकाशन वाले निकाय के लिए अपेक्षाकृत उच्च आवृत्ति चुनेंगे, ताकि परिवर्तक सामग्री को कम किया जा सके और लैंप की दृश्य झिलमिलाहट को कम किया जा सके, लेकिन लंबी पारेषण रेखाओं वाली प्रणाली के लिए कम आवृत्ति चुनेंगे या प्रत्यक्ष प्रवाह के उत्पादन के लिए मुख्य रूप से मोटर भार या परिभ्रामी संपरिवर्तित्र को खिलाएंगे। जब बड़े केंद्रीय उत्पादन केंद्र व्यावहारिक हो गए, आवृत्ति का चुनाव इच्छित भार की प्रकृति के आधार पर किया गया था। अंततः मशीन रचना में सुधार ने प्रकाश और मोटर भार दोनों के लिए एकल आवृत्ति का उपयोग करने की अनुमति दी। एक एकीकृत प्रणाली ने बिजली उत्पादन के अर्थशास्त्र में सुधार किया, चूंकि एक दिन के दौरान निकाय का भार अधिक समान था।

प्रकाश
वाणिज्यिक विद्युत शक्ति के पहले अनुप्रयोग तापदीप्त प्रकाश और विनिमय निकाय प्रकार के इलेक्ट्रिक मोटर थे। दोनों निकाय डीसी पर अच्छा काम करते हैं, लेकिन डीसी को वोल्टेज में आसानी से नहीं बदला जा सकता था, और आम तौर पर केवल आवश्यक उपयोग वोल्टेज पर ही उत्पादित किया जाता था।

यदि एक तापदीप्त लैंप कम आवृत्ति की धारा पर संचालित होता है, प्रत्यावर्ती धारा के प्रत्येक आधे चक्र पर फिलामेंट ठंडा होता है, जिससे लैंप की चमक और झिलमिलाहट में प्रत्यक्ष परिवर्तन होता है; प्रभाव चाप लैंप, और बाद में पारा वाष्प लैंप और प्रतिदीप्तिशील लैंप के साथ अधिक स्पष्ट है। खुला मेहराब लैंप ने प्रत्यावर्ती धारा पर एक श्रव्य बज़ बनाया, जो मानव श्रवण की सीमा से ऊपर ध्वनि को बढ़ाने के लिए उच्च आवृत्ति वाले प्रत्यावर्तित्र के साथ प्रयोग कर रहा है।

 घूर्णन मशीनें 

विनिमय निकाय प्रकार की मोटरें उच्च आवृत्ति वाले एसी पर अच्छी तरह से काम नहीं करती हैं, क्योंकि विद्युत धारा के तीव्र परिवर्तन का मोटर क्षेत्र के अधिष्ठापन द्वारा विरोध किया जाता है। हालांकि एसी (AC) घरेलू उपकरणों और बिजली उपकरणों में विनिमय निकाय सार्वभौमिक मोटर्स जैसी आम हैं, वे छोटी मोटरें हैं, जो 1 किलोवाट से कम है। प्रेरिण मोटर 50 से 60 हर्ट्ज के आसपास आवृत्तियों पर अच्छी तरह से काम करती पाई गई। लेकिन 1890 के दशक में उपलब्ध सामग्री के साथ, 133 हर्ट्ज की आवृत्ति पर अच्छी तरह से काम नहीं करेगा। प्रेरण मोटर क्षेत्र में चुंबकीय ध्रुवों की संख्या के बीच एक निश्चित संबंध है, प्रत्यावर्ती धारा की आवृत्ति और घूर्णन गति; इसलिए, एक दी गई मानक गति आवृत्ति (और विपरीत) की पसंद को सीमित करती है। एक बार एसी (AC) इलेक्ट्रिक मोटर आम हो गए, ग्राहक के उपकरण के साथ संगतता के लिए आवृत्ति को मानकीकृत करना महत्वपूर्ण था।

धीमी गति से चलने वाले इंजनों द्वारा संचालित जनित्र दी गई संख्या में ध्रुवों के लिए कम आवृत्तियों का उत्पादन करेंगे, द्वारा संचालित, उदाहरण के लिए, एक उच्च गति भाप परिवर्त की तुलना में बहुत धीमी मुख्य प्रस्तावकर्ता गति के लिए, उच्च एसी आवृत्ति प्रदान करने के लिए पर्याप्त ध्रुवों के साथ जनित्र बनाना महंगा होगा। साथ ही, कम गति पर दो जनित्र को समान गति से तुल्यकालित करना आसान पाया गया। जबकि बेल्ट ड्राइव धीमे इंजन की गति बढ़ाने के तरीके के रूप में आम थे, बहुत बड़ी रेटिंग (हजारों किलोवाट) में ये महंगे, अक्षम और अविश्वसनीय थे।लगभग 1906 के बाद, भाप टर्बाइनों द्वारा सीधे संचालित जनित्र ने उच्च आवृत्तियों का पक्ष लिया। परिभ्रामी परिवर्तक में विनिमय निकाय के संतोषजनक संचालन के लिए उच्च गति मशीनों की स्थिर घूर्णन गति की अनुमति है। आरपीएम (RPM) में तुल्यकालिक गति एन (N) की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है,



प्रत्यावर्ती धारा द्वारा प्रत्यक्ष वर्तमान शक्ति पूरी तरह से विस्थापित नहीं हुई थी और यह रेलवे और विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं में उपयोगी था। पारा चाप वाल्व दिष्टकारी के विकास से पहले, एसी (AC) से डीसी (DC) बिजली का उत्पादन करने के लिए परिभ्रामी परिवर्तक का इस्तेमाल किया गया था। अन्य विनिमय निकाय प्रकार की मशीनों की तरह, ये कम आवृत्तियों के साथ बेहतर काम करते थे।

हस्तांतरण और परिवर्तक
एसी (AC) के साथ, परिवर्तक एसी (AC) का उपयोग उच्च हस्तांतरण वोल्टेज को कम करने के लिए किया जाता है, जो ग्राहक उपयोग वोल्टेज को कम करता है। परिवर्तक प्रभावी रूप से एक वोल्टेज रूपांतरण उपकरण है जिसमें कोई हिलता हुआ भाग नहीं होता है और इसे कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। एसी (AC) के उपयोग ने डीसी (DC)  वोल्टेज रूपांतरण मोटर-जनित्रों की कताई करने की आवश्यकता को समाप्त कर दिया, जिन्हें नियमित रखरखाव और निगरानी की आवश्यकता होती है। चूंकि, किसी दिए गए शक्ति स्तर के लिए, एक परिवर्तक के आयाम आवृत्ति के विपरीत लगभग आनुपातिक हैं, कई परिवर्तक के साथ एक प्रणाली एक उच्च आवृत्ति पर अधिक लाभदायक होगी।

इलेक्ट्रिक शक्ति हस्तांतरण लंबी रेखाएं पर कम आवृत्तियों का पक्षधर है। वितरित समाई और रेखा के प्रेरित के प्रभाव कम आवृत्ति पर कम हैं।

सिस्टम इंटरकनेक्शन
जनित्र को केवल समानांतर में संचालित करने के लिए आपस में जोड़ा जा सकता है यदि वे समान आवृत्ति और तरंग आकार के हैं। उपयोग की जाने वाली आवृत्ति का मानकीकरण करके, एक भौगोलिक क्षेत्र में जनित्र को ग्रिड में आपस में जोड़ा जा सकता है, जो विश्वसनीयता और लागत बचत प्रदान करते हैं।

इतिहास
19वीं शताब्दी में कई अलग-अलग बिजली आवृत्तियों का उपयोग किया गया था। बहुत प्रारंभिक पृथक एसी (AC) जनित्र योजनाओं में मनमानी आवृत्तियों का उपयोग किया गया जो भाप इंजन, जल टरबाइन और विद्युत जनित्र डिजाइन की सुविधा पर आधारित है। विभिन्न प्रणालियों पर $1/3$ हर्ट्ज और $2/3$ हर्ट्ज के बीच आवृत्तियों का उपयोग किया गया था। उदाहरण के लिए, 1895 में इंग्लैंड के कोवेंट्री (Coventry) शहर में एक अद्वितीय 87 हर्ट्ज एकल चरण वितरण प्रणाली थी जो 1906 तक उपयोग में थी। 1880 से 1900 की अवधि में विद्युत मशीनों के तेजी से विकास से आवृत्तियों का प्रसार बढ़ा।

प्रारंभिक तापदीप्त प्रकाश अवधि में, एकल चरण एसी (AC) आम था और विशिष्ट जनित्र 8 पोल मशीन थे जो 133 हर्ट्ज की आवृत्ति देते हुए 2,000 आरपीएम (RPM) पर संचालित होता है। हालांकि कई सिद्धांत मौजूद हैं, और कुछ मनोरंजक शहरी किंवदंतियां हैं, 60 हर्ट्ज़ (Hz) बनाम 50 हर्ट्ज़ के इतिहास के विवरण में बहुत कम प्रमाण है।

जर्मन कंपनी एईजी (AEG) (जर्मनी में एडिसन द्वारा स्थापित कंपनी से निकली) जिसने 50 हर्ट्ज पर चलने वाली पहली जर्मन उत्पादन सुविधा का निर्माण किया। उस समय, एईजी (AEG) का एक आभासी एकाधिकार था और उनका मानक यूरोप के बाकी हिस्सों में फैल गया था। 40 हर्ट्ज शक्ति द्वारा संचालित लैंप के झिलमिलाहट को देखने के बाद जो 1891 में लॉफेन फ्रैंकफर्ट लिंक द्वारा प्रेषित किया गया था, एईजी (AEG) ने 1891 में अपनी मानक आवृत्ति को बढ़ाकर 50 हर्ट्ज कर दिया। वेस्टिंगहाउस इलेक्ट्रिक ने दोनों इलेक्ट्रिक प्रकाशन के संचालन की अनुमति देने के लिए उच्च आवृत्ति पर मानकीकरण करने का निर्णय लिया और एक ही उत्पादक निकाय पर प्रेरण मोटर्स। हालांकि 50 हर्ट्ज दोनों के लिए उपयुक्त था, 1890 में वेस्टिंगहाउस ने माना कि मौजूदा आर्क प्रकाशन उपकरण 60 हर्ट्ज (Hz) पर थोड़ा बेहतर ढंग से संचालित होते हैं, और इसलिए कि आवृत्ति को चुना गया। 1888 में वेस्टिंगहाउस द्वारा अनुज्ञप्ति प्राप्त टेस्ला की प्रेरण मोटर का संचालन, उस समय प्रकाश व्यवस्था के लिए सामान्य 133 हर्ट्ज की तुलना में इसे कम आवृत्ति की आवश्यकता होती है। 1893 में सामान्य इलेक्ट्रिक निगम, जो जर्मनी में एईजी (AEG) से संबद्ध था, ने रेडलैंड्स में बिजली लाने के लिए मिल क्रीक में एक उत्पादन परियोजना का निर्माण किया, कैलिफ़ोर्निया 50 हर्ट्ज़ (Hz) का उपयोग कर रहा है, लेकिन बाज़ार को बनाए रखने के लिए इसे एक साल बाद बदलकर 60 हर्ट्ज़ कर दिया गया है जो वेस्टिंगहाउस मानक के साथ साझा करते हैं।

25 हर्ट्ज मूल
नियाग्रा फॉल्स परियोजना में पहला जनित्र, जो 1895 में वेस्टिंगहाउस द्वारा बनाया गया था, 25 हर्ट्ज़ (Hz) थे, क्योंकि टर्बाइन की गति पहले ही निर्धारित कर दी गई थी कि वैकल्पिक विद्युत पारेषण को निश्चित रूप से चुना गया था। वेस्टिंगहाउस ने मोटर लोड चलाने के लिए 30 हर्ट्ज की कम आवृत्ति का चयन किया होगा, लेकिन परियोजना के लिए टर्बाइनों को पहले से ही 250 आरपीएम (RPM) पर निर्दिष्ट किया गया था। मशीनों को $1/3$ Hz शक्ति देने के लिए बनाया जा सकता था जो भारी विनिमय निकाय प्रकार की मोटरों के लिए उपयुक्त है, लेकिन वेस्टिंगहाउस कंपनी ने इसका विरोध किया यह प्रकाश व्यवस्था के लिए अवांछनीय होगा और $2/3$ हर्ट्ज का सुझाव दिया। अंततः 12-पोल 250 RPM जनित्र के साथ 25 हर्ट्ज़ (Hz) का एक समझौता चुना गया। [./index.php?title=उपयोगिता_आवृत्ति#cite_note-LAMME18-3 [3] ][./index.php?title=उपयोगिता_आवृत्ति#cite_note-LAMME18-3 [3]  ]क्योंकि, नियाग्रा परियोजना विद्युत शक्ति प्रणालियों के डिजाइन पर इतनी प्रभावशाली थी, कम आवृत्ति वाले एसी के लिए उत्तर अमेरिकी मानक के रूप में 25 हर्ट्ज प्रबल रहा।

40 हर्ट्ज (Hz) मूल
एक सामान्य इलेक्ट्रिक अध्ययन संपन्न हुआ प्रकाश, मोटर और हस्तांतरण जरूरतों के बीच 40 हर्ट्ज एक अच्छा समझौता होता जिसने 20वीं सदी की पहली तिमाही में उपलब्ध सामग्री और उपकरणों को दिया। कई 40 हर्ट्ज (Hz) निकाय बनाए गए थे। लॉफ़ेन फ्रैंकफर्ट प्रदर्शन ने 1891 में 175 किमी बिजली संचारित करने के लिए 40 हर्ट्ज (Hz) का उपयोग किया। उत्तर पूर्व इंग्लैंड (न्यूकैसल अपॉन टाइन इलेक्ट्रिक सप्लाई कंपनी, नेस्को) में एक बड़ा परस्पर 40 हर्ट्ज (Hz) नेटवर्क मौजूद था। जो 1920 के दशक के अंत में राष्ट्रीय ग्रिड (यूके UK) के आगमन तक है, और इटली में परियोजनाओं में 42 हर्ट्ज़ (Hz) का उपयोग किया गया। संयुक्त राज्य अमेरिका में सबसे पुराना लगातार संचालित वाणिज्यिक पनबिजली स्टेशन, मैकेनिकविले जल-विद्युत संयंत्र अभी भी 40 हर्ट्ज (Hz) पर बिजली का उत्पादन करता है और आवृत्ति परिवर्तकों के माध्यम से स्थानीय 60 हर्ट्ज प्रसारण प्रणाली को बिजली की आपूर्ति करता है। उत्तरी अमेरिका और ऑस्ट्रेलिया में औद्योगिक संयंत्र और खदानें कभी-कभी इन्हें 40 हर्ट्ज विद्युत प्रणालियों के साथ बनाया गया था जिन्हें जारी रखने के लिए बहुत ही अलाभकारी तक बनाए रखा गया था। यद्यपि 40 हर्ट्ज़ के निकट आवृत्तियों का अधिक व्यावसायिक उपयोग हुआ, इन्हें उच्च मात्रा उपकरण निर्माताओं द्वारा पसंद किए गए 25, 50 और 60 हर्ट्ज की मानकीकृत आवृत्तियों द्वारा छोड़ दिया गया था।

हंगरी की गैंज़ कंपनी ने अपने उत्पादों के लिए 5000 प्रत्यावर्तन प्रति मिनट (4 (4)$2/3$ हर्ट्ज) पर मानकीकृत किया था, इसलिए गैंज़ क्लाइंट्स के पास 4$133 1/3$ हर्ट्ज (Hz) निकाय थे जो कुछ मामलों में कई वर्षों तक चलते थे।

मानकीकरण
विद्युतीकरण के शुरुआती दिनों में, इतनी आवृत्तियों का उपयोग किया गया था कि कोई एकल मान प्रबल नहीं हुआ (1918 में लंदन में दस अलग-अलग आवृत्तियाँ थीं)। जैसे-जैसे 20वीं सदी जारी रही, 60 हर्ट्ज (Hz) (उत्तरी अमेरिका) या 50 हर्ट्ज (Hz) (यूरोप और अधिकांश एशिया) में अधिक बिजली का उत्पादन किया गया था। मानकीकरण ने विद्युत उपकरणों में अंतर्राष्ट्रीय व्यापार की अनुमति दी। बहुत बाद में, मानक आवृत्तियों के उपयोग ने शक्ति ग्रिड के अंतःसंबंध की अनुमति दी। यह द्वितीय विश्व युद्ध के बाद तक सस्ती विद्युत उपभोक्ता वस्तुओं के आगमन के साथ नहीं था कि अधिक समान मानकों को अधिनियमित किया गया था।

यूनाइटेड किंगडम में, 50 हर्ट्ज (Hz) की एक मानक आवृत्ति को 1904 की शुरुआत में घोषित किया गया था, लेकिन अन्य आवृत्तियों पर महत्वपूर्ण विकास जारी रहा। 1926 में शुरू होने वाले राष्ट्रीय ग्रिड के कार्यान्वयन ने कई परस्पर जुड़े विद्युत सेवा प्रदाताओं के बीच आवृत्तियों के मानकीकरण को मजबूर किया। द्वितीय विश्व युद्ध के बाद ही 50 हर्ट्ज (Hz) मानक पूरी तरह से स्थापित हो गया था।

लगभग 1900 तक, यूरोपीय निर्माताओं ने नए प्रतिष्ठानों के लिए ज्यादातर 50 हर्ट्ज पर मानकीकृत किया था। जर्मन वर्बैंड डेर इलेक्ट्रोटेक्निक (VDE), 1902 में विद्युत मशीनों और जनित्र के लिए प्रथम मानक में, जिसने मानक आवृत्तियों के रूप में 25 हर्ट्ज (Hz) और 50 हर्ट्ज (Hz) की सिफारिश की। वीडीई (VDE) ने 25 हर्ट्ज (Hz) का अधिक अनुप्रयोग नहीं देखा, और इसे मानक के 1914 संस्करण से हटा दिया। अन्य आवृत्तियों पर अवशेष प्रतिष्ठान द्वितीय विश्व युद्ध के बाद भी जारी रहे।

रूपांतरण की लागत के कारण, वितरण प्रणाली के कुछ हिस्से नई आवृत्ति के चयन के बाद भी मूल आवृत्तियों पर काम करना जारी रख सकते हैं। 25 हर्ट्ज (Hz) बिजली का इस्तेमाल ओंटारियो, क्यूबेक, उत्तरी संयुक्त राज्य अमेरिका और रेलवे विद्युतीकरण के लिए किया गया था। 1950 के दशक में, जनित्र से लेकर घरेलू उपकरणों तक कई 25 हर्ट्ज सिस्टम, और इन्हें परिवर्तित और मानकीकृत किया गया। 2009 तक, सर एडम बेक 1 में कुछ 25 हर्ट्ज (Hz) जनित्र अभी भी अस्तित्व में थे (इन्हें 60 हर्ट्ज (Hz) पर फिर से लगाया गया था) और बड़े औद्योगिक ग्राहकों के लिए बिजली प्रदान करने के लिए नियाग्रा फॉल्स के पास रैंकिन जनरेटिंग स्टेशन (2009 के बंद होने तक) जो मौजूदा उपकरणों को बदलना नहीं चाहता था; और बाढ़ के पानी के पंपों के लिए न्यू ऑरलियन्स में कुछ 25 हर्ट्ज़ (Hz) मोटर्स और एक 25 हर्ट्ज़ (Hz) पावर स्टेशन मौजूद हैं। जर्मनी, ऑस्ट्रिया, स्विट्ज़रलैंड, स्वीडन और नॉर्वे में उपयोग किए जाने वाले 15 केवी एसी रेल नेटवर्क अभी भी $16 2/3$ हर्ट्ज (Hz) या 16.7 हर्ट्ज (Hz) पर काम करते हैं।

कुछ मामलों में, जहां सबसे अधिक भार रेलवे या मोटर भार होना था, 25 हर्ट्ज पर बिजली उत्पन्न करना आर्थिक माना जाता था और 60 हर्ट्ज (Hz) वितरण के लिए परिभ्रामी परिवर्त्तक स्थापित करें। प्रत्यावर्ती धारा से डीसी (DC) के उत्पादन के लिए परिवर्तक बड़े आकार में उपलब्ध थे और 60 हर्ट्ज़ की तुलना में 25 हर्ट्ज़ पर अधिक कुशल थे। पुराने निकाय के अवशेष टुकड़े एक परिभ्रामी परिवर्त्तक या स्थिर अंर्तवर्तक आवृत्ति परिवर्तक के माध्यम से मानक आवृत्ति प्रणाली से बंधे हो सकते हैं। ये अलग-अलग आवृत्तियों पर दो बिजली नेटवर्क के बीच ऊर्जा का आदान-प्रदान करने की अनुमति देते हैं, लेकिन सिस्टम बड़े, महंगे हैं, और संचालन में कुछ ऊर्जा बर्बाद करते हैं।

25 हर्ट्ज (Hz) और 60 हर्ट्ज (Hz) सिस्टम के बीच कनवर्ट करने के लिए उपयोग किए जाने वाले घूर्णन मशीन आवृत्ति परिवर्तक डिजाइन के लिए अजीब थे; 24 ध्रुवों वाली 60 हर्ट्ज़ मशीन उसी गति से घूमेगी, जैसे 10 ध्रुवों वाली 25 हर्ट्ज़ (Hz) मशीन, यह मशीनों को बड़ी, धीमी गति और महंगी बनाता है। 60/30 के अनुपात ने इन आकृतियों को सरल बनाया होगा, लेकिन 25 हर्ट्ज (Hz) पर स्थापित आधार आर्थिक रूप से विरोध करने के लिए बहुत बड़ा था।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, दक्षिणी कैलिफोर्निया एडिसन ने 50 हर्ट्ज पर मानकीकृत किया था। दक्षिणी कैलिफ़ोर्निया का अधिकांश भाग 50 Hz पर संचालित होता है और 1948 के आसपास तक अपने जनित्र और ग्राहक उपकरण की आवृत्ति को 60 हर्ट्ज (Hz) तक पूरी तरह से नहीं बदला। एयू सेबल (AU Sebal) इलेक्ट्रिक कंपनी की कुछ परियोजनाओं में 1914 में 110,000 वोल्ट तक के हस्तांतरण वोल्टेज पर 30 हर्ट्ज़ (Hz) का उपयोग किया गया था।

प्रारंभ में ब्राजील में, विद्युत संयंत्र यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका से आयात की जाती थी, इसका अर्थ यह है कि देश में प्रत्येक क्षेत्र के अनुसार 50 हर्ट्ज़ (Hz) और 60 हर्ट्ज़ (Hz) दोनों मानक थे।

1938 में, संघीय सरकार ने एक कानून बनाया, डिक्रेटो-लेई (Decreto Lei) 852, आठ वर्षों के भीतर पूरे देश को 50 Hz के अंतर्गत लाने का इरादा रखता है। कानून काम नहीं आया, और 1960 के दशक की शुरुआत में यह तय किया गया था कि ब्राजील 60 हर्ट्ज (Hz) मानक के तहत एकीकृत होगा, क्योंकि अधिकांश विकसित और औद्योगिक क्षेत्रों में 60 हर्ट्ज़ का उपयोग किया जाता है; और 1964 में एक नया कानून लेई (Lei) 4.454 घोषित किया गया। ब्राज़ील ने 60 हर्ट्ज़ (Hz) का आवृत्ति रूपांतरण कार्यक्रम चलाया जो 1978 तक पूरा नहीं हुआ था।

मेकिसको मे, 1970 के दशक के दौरान 50 हर्ट्ज (Hz) ग्रिड पर काम करने वाले क्षेत्रों को परिवर्तित किया गया था, जो देश को 60 हर्ट्ज़ (Hz) के तहत एकजुट करता है

जापान में, देश का पश्चिमी भाग (नागोया और पश्चिम) 60 हर्ट्ज का उपयोग करता है और पूर्वी भाग (टोक्यो और पूर्व) 50 हर्ट्ज (Hz) का उपयोग करता है। यह 1895 में एईजी (AEG) से जनित्र की पहली खरीद में उत्पन्न हुआ, जो टोक्यो के लिए स्थापित किया गया था, और 1896 में सामान्य इलेक्ट्रिक, ओसाका में स्थापित किया गया है। दो क्षेत्रों के बीच की सीमा में चार एक के बाद एक लगातार एचवीडीसी (HVDC) उप-स्टेशन शामिल हैं जो आवृत्ति को परिवर्तित करते है, ये हैं शिन शिनानो, सकुमा डैम, मिनामी फुकुमित्सु,और हिगाशी शिमिज़ु आवृत्ति प्रवर्तक।

=== 1897 में उत्तरी अमेरिका में उपयोगिता आवृत्तियों ===

'''यूरोप में 1900. तक उपयोगिता आवृत्तियाँ'''

बीसवीं सदी के मध्य तक भी, उपयोगिता आवृत्तियों को अभी भी सामान्य 50 हर्ट्ज या 60 हर्ट्ज पर पूरी तरह से मानकीकृत नहीं किया गया था। 1946 में, रेडियो उपकरण के डिजाइनरों के लिए एक संदर्भ पुस्तिका जो निम्नलिखित अब अप्रचलित आवृत्तियों को उपयोग के रूप में सूचीबद्ध करता है। इनमें से कई क्षेत्रों में 50-चक्र, 60-चक्र या प्रत्यक्ष वर्तमान आपूर्ति भी थी।

1946 में उपयोग में आने वाली आवृत्तियाँ (साथ ही 50 हर्ट्ज़ और 60 हर्ट्ज़)
जहां क्षेत्रों को चिह्नित किया गया है (*), यह उस क्षेत्र के लिए दिखाई जाने वाली एकमात्र उपयोगिता आवृत्ति है।

रेलवे
अन्य बिजली आवृत्तियों का अभी भी उपयोग किया जाता है। जर्मनी, ऑस्ट्रिया, स्विटजरलैंड, स्वीडन और नॉर्वे रेलवे के लिए कर्षण शक्ति नेटवर्क का उपयोग करते हैं, जो $133 1/3$ हर्ट्ज़ (Hz) या 16.7 हर्ट्ज़ (Hz) पर एकल चरण एसी (AC) वितरित करता है। ऑस्ट्रियाई मारियाजेल रेलवे के लिए 25 हर्ट्ज (Hz) की आवृत्ति का उपयोग किया जाता है, साथ ही संयुक्त राज्य अमेरिका में एमट्रैक (m track) और एसईपीटीए (septa) की कर्षण शक्ति प्रणालियाँ। अन्य एसी रेलवे सिस्टम स्थानीय वाणिज्यिक बिजली आवृत्ति, 50 हर्ट्ज या 60 हर्ट्ज पर सक्रिय हैं। आवृत्ति प्रर्वतक द्वारा वाणिज्यिक बिजली आपूर्ति से कर्षण शक्ति प्राप्त की जा सकती है, या कुछ मामलों में समर्पित कर्षण शक्ति स्टेशन द्वारा उत्पादित किया जा सकता है। 19वीं शताब्दी में, विनिमय निकाय मोटर्स के साथ इलेक्ट्रिक रेलवे के संचालन के लिए 8 हर्ट्ज जितनी कम आवृत्तियों पर विचार किया गया था। ट्रेनों में कुछ निर्गम सही वोल्टेज ले जाते हैं, लेकिन मूल ट्रेन नेटवर्क आवृत्ति जैसे $16 2/3$ हर्ट्ज (Hz) या 16.7 हर्ट्ज (Hz) का उपयोग करना।

400 हर्ट्ज (Hz)
विमान, अंतरिक्ष यान, पनडुब्बियों, कंप्यूटर शक्ति के लिए सर्वर कमरा, सैन्य उपकरण, और हाथ से पकड़े जाने वाले मशीन के उपकरण में 400 हर्ट्ज (Hz) तक की उच्च आवृत्तियों का उपयोग किया जाता है। ऐसी उच्च आवृत्तियों को आर्थिक रूप से लंबी दूरी तक प्रेषित नहीं किया जा सकता है; बढ़ी हुई आवृत्ति हस्तांतरण लाइनों के शामिल होने के कारण श्रृंखला प्रतिबाधा को बहुत बढ़ा देती है, जिससे विद्युत संचरण मुश्किल हो जाता है। परिणामस्वरूप, 400 हर्ट्ज (Hz) शक्ति निकाय आमतौर पर एक इमारत या वाहन तक ही सीमित होते हैं।

उदाहरण के लिए, जनित्र को छोटा बनाया जा सकता है क्योंकि समान शक्ति स्तर के लिए चुंबकीय कोर बहुत छोटा हो सकता है। प्रवर्तन मोटर्स आवृत्ति के समानुपाती गति से घूमती है, इसलिए एक उच्च आवृत्ति बिजली की आपूर्ति एक ही मोटर मात्रा और द्रव्यमान के लिए अधिक शक्ति प्राप्त करने की अनुमति देती है। 400 हर्ट्ज़ के जनित्र और मोटर 50 या 60 हर्ट्ज़ की तुलना में बहुत छोटे और हल्के होते हैं, जो विमान और जहाजों में एक फायदा है। 400 हर्ट्ज बिजली के विमान के उपयोग के लिए एक संयुक्त राज्य सैन्य मानक एमआईएल (MIL) एसटीडी (STD) 704 मौजूद है।

समय त्रुटि सुधार (TEC)
टाइमकीपिंग सटीकता के लिए शक्ति प्रणाली आवृत्ति का विनियमन सामान्य नहीं था जो 1916 के बाद तक हेनरी वॉरेन के वारेन शक्ति स्टेशन मास्टर घड़ी और स्व-प्रारंभ समकालिक मोटर के आविष्कार के साथ है। निकोला टेस्ला ने 1893 के शिकागो विश्व मेले में लाइन आवृत्ति द्वारा समकालिक की गई घड़ियों की अवधारणा का प्रदर्शन किया। हैमंड ऑर्गन अपने आंतरिक "टोन चक्र" जनित्र की सही गति बनाए रखने के लिए एक समकालिक एसी (AC) घड़ी मोटर पर भी निर्भर करता है, इस प्रकार सभी नोट्स पिच-उत्तम रखते हैं।

आज, एसी शक्ति नेटवर्क प्रचालक दैनिक औसत आवृत्ति को नियंत्रित करते हैं ताकि घड़ियां सही समय के कुछ सेकंड के भीतर रह सकें। व्यवहार में तुल्यकालन बनाए रखने के लिए नाममात्र आवृत्ति को एक विशिष्ट प्रतिशत द्वारा बढ़ाया या घटाया जाता है। एक दिन के दौरान, औसत आवृत्ति को कुछ सौ भागों प्रति मिलियन के भीतर नाममात्र मूल्य पर बनाए रखा जाता है। [./index.php?title=उपयोगिता_आवृत्ति#cite_note-20 [20] ] [20]  महाद्विपीय यूरोप के विनियमन ग्रिड में, नेटवर्क चरण समय और यूटीसी (UTC) (अंतर्राष्ट्रीय परमाणु समय के आधार पर) के बीच विचलन की गणना स्विट्जरलैंड के एक नियंत्रण केंद्र में प्रत्येक दिन 08:00 बजे की जाती है। लक्ष्य आवृत्ति को 50 हर्ट्ज से ± 0.01 हर्ट्ज (± 0.02%) तक आवश्यकतानुसार समायोजित किया जाता है, ताकि 50 हर्ट्ज × 60 एस/मिनट × 60 मिनट/एच × 24 एच/डी की दीर्घकालिक आवृत्ति औसत सुनिश्चित किया जा सके। = 4320000 चक्र प्रति दिन। उत्तरी अमेरिका में, जब भी पूर्वी इंटरकनेक्शन के लिए त्रुटि 10 सेकंड, टेक्सास इंटरकनेक्शन के लिए 3 सेकंड या पश्चिमी इंटरकनेक्शन के लिए 2 सेकंड से अधिक हो जाती है, तो ± 0.02 हर्ट्ज (0.033%) का सुधार लागू किया जाता है। समय त्रुटि सुधार या तो घंटे या आधे घंटे पर शुरू और समाप्त होते हैं।

यूनाइटेड किंगडम में बिजली उत्पादन के लिए वास्तविक समय आवृत्ति मीटर जो राष्ट्रीय ग्रिड के लिए एक आधिकारिक ऑनलाइन उपलब्ध हैं, और एक अनौपचारिक गतिशील मांग द्वारा बनाए रखा गया। महाद्वीपीय यूरोप के तुल्यकालिक ग्रिड का वास्तविक समय आवृत्ति डेटा जो https://www.mainsfrequency.com/ और gridfrequency.eu जैसी वेबसाइटों पर उपलब्ध है। टेनेसी विश्वविद्यालय में आवृत्ति जांच नेटवर्क (FNET) उत्तर अमेरिकी शक्ति ग्रिड के भीतर इंटरकनेक्शन की आवृत्ति को मापता है, साथ ही दुनिया के कई अन्य हिस्सों में ये माप एफनेट (FNET) वेबसाइट पर प्रदर्शित किए जाते हैं।

अमेरिकी नियम
संयुक्त राज्य अमेरिका में, संघीय ऊर्जा नियामक आयोग जिसने 2009 में समय त्रुटि सुधार को अनिवार्य बना दिया। 2011 में, उत्तर अमेरिकी इलेक्ट्रिक विश्वसनीयता निगम (एनईआरसी - NERC) ने एक प्रस्तावित प्रयोग पर चर्चा की जो विद्युत ग्रिड के लिए आवृत्ति विनियमन आवश्यकताओं में ढील देगा जो घड़ियों और अन्य उपकरणों की दीर्घकालिक सटीकता को कम करेगा जो समय आधार के रूप में 60 हर्ट्ज ग्रिड आवृत्ति का उपयोग करते हैं।

आवृत्ति और भार
सटीक आवृत्ति नियंत्रण का प्राथमिक कारण नेटवर्क के माध्यम से कई जनित्र से वर्तमान बिजली के प्रवाह को नियंत्रित करने की अनुमति देना है। प्रणाली आवृत्ति में प्रवृत्ति मांग और उत्पादन के बीच बेमेल का एक उपाय है, और यह इंटरकनेक्टेड प्रणाली में भार के नियंत्रण के लिए एक आवश्यक पैरामीटर है।

निकाय की आवृत्ति भार और पीढ़ी परिवर्तन के रूप में अलग-अलग होगी। किसी भी व्यक्तिगत तुल्यकालिक जनित्र के लिए यांत्रिक इनपुट शक्ति को बढ़ाने से समग्र प्रणाली आवृत्ति पर बहुत अधिक प्रभाव नहीं पड़ेगा, लेकिन उस इकाई से अधिक विद्युत शक्ति का उत्पादन करेगा। जनित्र या हस्तांतरित रेखाओं की विफलता के कारण अत्यधिक अधिभार के दौरान, भार बनाम पीढ़ी के असंतुलन के कारण बिजली व्यवस्था की आवृत्ति घट जाएगी। बिजली निर्यात करते समय एक इंटरकनेक्शन के नुकसान से निकाय की आवृत्ति हानि के ऊपर की ओर वृद्धि होगी, लेकिन नुकसान के बहाव का कारण बन सकता है, क्योंकि उत्पादन अब खपत के साथ तालमेल नहीं रख रहा है।

अनुसूचित आवृत्ति और आपस में अदला बदली शक्ति प्रवाह को बनाए रखने के लिए स्वचालित पीढ़ी नियंत्रण (एजीसी AGC) का उपयोग किया जाता है। बिजली स्टेशनों में नियंत्रण प्रणाली नेटवर्क की व्यापक आवृत्ति में परिवर्तन का पता लगाती है और जनित्र को यांत्रिक शक्ति इनपुट को उनके लक्ष्य आवृत्ति पर वापस समायोजित करती है। बड़े घूमने वाले द्रव्यमानों के शामिल होने के कारण इस प्रतिकार में आमतौर पर कुछ दसियों सेकंड लगते हैं (हालाँकि बड़ी जनता पहली जगह में अल्पकालिक गड़बड़ी के परिमाण को सीमित करने का काम करती है)। अस्थायी बारंबारता परिवर्तन मांग में परिवर्तन का एक अपरिहार्य परिणाम है। असाधारण या तेजी से बदलती मुख्य आवृत्ति अक्सर एक संकेत है कि एक बिजली वितरण नेटवर्क अपनी क्षमता सीमा के पास काम कर रहा है, इसके नाटकीय उदाहरण जिसे कभी-कभी बड़े आउटेज से कुछ समय पहले देखा जा सकता है। सौर खेतों सहित बड़े उत्पादन केंद्र अपने औसत उत्पादन को कम कर सकते हैं और यह ग्रिड विनियमन प्रदान करने में सहायता के लिए प्रचालक भार और अधिकतम क्षमता के बीच हेडरूम का उपयोग करता है; सौर अंर्तवर्तक की प्रतिक्रिया जनित्र की तुलना में तेज होती है क्योंकि उनका कोई घूर्णन द्रव्यमान नहीं होता है। चूंकि परिवर्तनीय संसाधन जैसे सौर और पवन पारंपरिक पीढ़ी और उनके द्वारा प्रदान की जाने वाली जड़ता को प्रतिस्थापित करते हैं, कलन विधि को और अधिक परिष्कृत बनाना पड़ा है। बैटरी जैसी ऊर्जा भंडारण प्रणालियां भी एक विस्तार की डिग्री के लिए विनियमन भूमिका को पूरा कर रही हैं।

शक्ति प्रणाली नेटवर्क पर आवृत्ति सुरक्षात्मक प्रसारण आवृत्ति की गिरावट को महसूस करते हैं और नेटवर्क के कम से कम हिस्से के संचालन को संरक्षित करने के लिए स्वचालित रूप से बिजली की कटौती या इंटरकनेक्शन लाइनों की विमोचक युक्ति शुरू करें। छोटे आवृत्ति विचलन (उदाहरण के लिए, 50 हर्ट्ज या 60 हर्ट्ज नेटवर्क पर 0.5 हर्ट्ज) के परिणामस्वरूप निकाय आवृत्ति को खत्म करने के लिए स्वचालित बिजली की कटौती या अन्य नियंत्रण क्रियाएं होंगी।

छोटी बिजली प्रणालियाँ, जो कई जनित्र और भार के साथ व्यापक रूप से परस्पर जुड़ी नहीं हैं, और यह सटीकता की समान डिग्री के साथ आवृत्ति को बनाए नहीं रखेगा। जहां भारी लोड अवधि की स्थिति में निकाय आवृत्ति को कसकर नियंत्रित नहीं किया जाता है, निकाय प्रचालक स्वीकार्य सटीकता की दैनिक औसत आवृत्ति बनाए रखने के लिए हल्के भार की अवधि के दौरान निकाय आवृत्ति को बढ़ने की अनुमति दे सकते हैं। वहनीय जनित्र, उपयोगिता प्रणाली से जुड़े नहीं, उनकी आवृत्ति को कसकर विनियमित करने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि सामान्य भार छोटे आवृत्ति विचलन के प्रति असंवेदनशील होते हैं।

भार-आवृत्ति नियंत्रण (LFC)
भार-आवृत्ति नियंत्रण (LFC) एक प्रकार का अभिन्न नियंत्रण है जो निकाय आवृत्ति को पुनर्स्थापित करता है और लोड में परिवर्तन से पहले आसन्न क्षेत्रों में बिजली प्रवाह उनके मूल्यों पर वापस आ जाता है। निकाय के विभिन्न क्षेत्रों के बीच बिजली हस्तांतरण को "पूर्ण टाई-लाइन शक्ति" के रूप में जाना जाता है।

एलएफसी (LFC) के लिए सामान्य नियंत्रण कलन 1971 में नाथन कोहन द्वारा विकसित किया गया था। इस कलन विधि में क्षेत्र नियंत्रण त्रुटि  (एसीई ACI) शब्द को परिभाषित करना शामिल है, जो पूर्ण टाई-लाइन शक्कि की गलतियो का योग होता है और आवृत्ति बायस स्थिरांक के साथ आवृत्ति की त्रुटियों का उत्पाद होता है। जब क्षेत्र नियंत्रण त्रुटि शून्य हो जाती है, नियंत्रण कलन ने आवृत्ति और टाई-लाइन शक्ति त्रुटियों को शून्य पर लौटा दिया जाता है।

श्रव्य शोर और हस्तक्षेप
एसी (AC) चालित उपकरण एक विशेषता ह्यूम दे सकते हैं, जिसे अक्सर "मेन्स ह्यूम" कहा जाता है, एसी पावर की आवृत्तियों के गुणकों पर जो वे उपयोग करते हैं (चुंबकीय विरूपण देखें)। यह आमतौर पर चुंबकीय क्षेत्र के साथ समय में कंपन करने वाले मोटर और जनित्र कोर विपाटन द्वारा निर्मित होता है। यह ह्यूम श्र्व्य निकाय में भी दिखाई दे सकता है, जहां एक प्रवर्धक का बिजली की आपूर्ति फिल्टर या संकेत परिरक्षण पर्याप्त नहीं है।



अधिकांश देशों ने अपनी टेलीविज़न ऊर्ध्वाधर तुल्यकालन दर को स्थानीय मेन आवृत्ति की आपूर्ति के समान चुना है। इससे शक्ति लाइन ह्यूम और चुंबकीय हस्तक्षेप को प्रारंभिक एनालॉग टीवी प्राप्तिकर्ता की प्रदर्शित तस्वीर में विशेष रूप से मुख्य जनित्र से दृश्यमान बीट आवृत्तियों के कारण रोकने में मदद मिली। हालांकि तस्वीर में कुछ विकृति मौजूद थी, लेकिन यह ज्यादातर किसी का ध्यान नहीं गया क्योंकि यह स्थिर थी। एसी/डीसी (AC/DC) प्राप्तकर्ता के उपयोग से जनित्र का उन्मूलन, और समूह आकृति में अन्य परिवर्तनों ने प्रभाव को कम करने में मदद की और कुछ देश अब एक ऊर्ध्वाधर दर का उपयोग करते हैं जो आपूर्ति आवृत्ति (सबसे विशेष रूप से 60 हर्ट्ज क्षेत्रों) के लिए एक सन्निकटन है।

इस दुष्प्रभाव का एक अन्य उपयोग फोरेंसिक उपकरण के रूप में है। जब एक अभिलेखबद्ध की जाती है जो एसी उपकरण या परिपथ के पास श्र्व्य को अधिग्रहित करती है, ह्यूम भी संयोग से दर्ज किया गया है। हर एसी (AC) चक्र (50 हर्ट्ज एसी (AC) के लिए हर 20 एमएस (ms), या 60 हर्ट्ज एसी (AC) के लिए हर 16.67 एमएस (ms)) को हर एसी चक्र दोहराता है। ह्यूम की सटीक आवृत्ति, सटीक तिथि और समय पर ह्यूम की फोरेंसिक अधिग्रहण की आवृत्ति से मेल खाना चाहिए कि अधिग्रहित का आरोप लगाया गया है। आवृत्ति मेल होने की स्थिति में रुकावट या बिल्कुल भी मेल नहीं होना अधिग्रहण की प्रामाणिकता के साथ विश्वासघात करेगा।