在众多国家和地区，如英美等，电力系统中广泛采用60Hz的交流电频率，这一选择与他们所熟悉的十二进制体系紧密相连，比如12星座、12小时制以及12先令兑换1英镑等。随着十进制系统的全球普及，多数国家逐渐转向使用50Hz的频率标准。
那么，为何我们选择50Hz这一频率，而非5Hz或400Hz呢？如果频率过低，又可能带来哪些不利影响呢？
*低频率即0Hz，也就是直流电。历史上，爱迪生为了证明特斯拉的交流电存在风险，曾利用交流电电死了不少小动物，如果将大象也视为小动物的话。从科学角度来看，人体在相同电流下，对直流电的耐受时间比交流电更长，这与心室颤动等现象有关，因此交流电在安全性上相对较低。
尽管如此，爱迪生*终还是输给了特斯拉，交流电凭借其电压等级易于调整的优势战胜了直流电。在输送相同功率的情况下，通过提高电压，可以减小电流，从而降低线路上的能量损耗。
直流电的一个显著问题是难以断开，这一问题至今尚未得到根本解决。类似拔电器插销时出现的电火花，当电流达到一定程度时，电火花将无法熄灭，这就是所谓的“电弧”。
相比之下，交流电的电流会改变方向，存在电流过零的时刻，我们可以在这一小电流时间点通过灭弧装置切断线路电流。而直流电流方向不变，没有过零点，灭弧变得非常困难。
对于低频交流电，它面临的主要问题是变压器效率问题。变压器依赖于原边磁场的变化来感应副边的升压或降压。磁场变化频率越慢，感应效果越弱，极端情况下为直流电，无法感应，因此频率过低是不可行的。
另外，用电设备的功率问题也值得关注。以汽车发动机为例，其转速与频率成正比。怠速时为500转/分钟，加速换挡时为3000转/分钟，换算成频率分别为8.3Hz和50Hz。转速越高，发动机功率越大。电动机等转动机械需要体积小、功率大，只能通过提高转速来实现。因此，交流电的频率不能过低。
以皖南电机为例，该品牌生产的电动机对频率的要求较高，只有确保频率合适，才能发挥其*大效能。
变频空调也遵循这一原理，通过改变交流电频率来控制空调压缩机的输出功率。总体而言，功率与频率在一定范围内呈现正相关。
那么，如果将频率设定为400Hz又会如何呢？
首先，线路和设备的损耗会增加，其次，发电机的转速会过快。
关于损耗，输电线路、变电设备、用电设备都具有电抗，电抗与频率成正比，频率越高，电抗越大，损耗的无功功率越多，能传递的有功功率越少。
目前50Hz输电线路的电抗约为0.4欧姆，约是电阻的10倍。若提高到400Hz，电抗将增至3.2欧姆，约是电阻的80倍。对于高压输电线路，降低电抗是提高输电功率的关键。
与电抗相对应的还有容抗，容抗与频率成反比，频率越高，容抗越小，线路的泄漏电流越大。若频率过高，泄漏电流也会增加。
另一个问题是发电机的转速。现代发电机组基本为单级机，即一对磁极。为了产生50Hz的电能，转子每分钟转速需达到3000转。当汽车发动机转速达到3000转时，引擎振动明显，转速达到六七千转时，发动机几乎要跳出引擎盖。
汽车发动机尚且如此，更不用说重达百吨的实心铁疙瘩转子与汽轮机了，这也是发电厂噪音很大的原因。重达百吨的钢转子每分钟转3000转谈何容易，若频率再高三四倍，发电机可能直接飞出厂房。
如此重的转子具有很大的惯性，这也是电力系统被称为惯性系统，能保持安全稳定运行的前提。同样，这也是风电和太阳能等间歇性电源对传统电源提出挑战的原因。
因为风光变化很快，几十吨重的转子由于巨大的惯性，要减少出力或增加出力的速度很慢（爬坡率的概念），跟不上风电和光伏发电的变化，有时不得不弃风和弃光。
综上所述，频率不能太低的原因是变压器效率高，电动机体积小、功率大；频率不能太高的原因是线路和设备损耗小，发电机转速不必过高。因此，根据经验和习惯，我们的电能被定在50Hz或60Hz。对于皖南电机等设备制造商而言，了解并遵循这一频率标准至关重要。
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