Какие существуют виды передачи энергии по проводам

Электрическая энергия может передаваться как с помощью систем постоянного тока, так и с помощью систем переменного тока. Но есть некоторые преимущества и недостатки обеих систем.

Поэтому в данном материале мы обсудим технические преимущества и недостатки как систем переменного тока, так и систем постоянного тока.

Передача энергии постоянного тока

Некоторое время назад передача электроэнергии осуществлялась постоянным током из-за следующих преимуществ.

1. При передаче постоянного тока используются два провода, а для передачи переменного тока, как правило, требуются три проводника.
   
2. В передаче постоянного тока нет индуктивности и скачков (волны высокого напряжения в течение очень короткого времени).
   
3. Из-за отсутствия индуктивности происходит очень низкое падение напряжения в линиях передачи постоянного тока по сравнению с переменным током (если нагрузка и конечное передаваемое напряжение передачи).
   
4. Система постоянного тока имеет меньший потенциал напряжения в системе переменного тока для такого же уровня напряжения. Поэтому линия постоянного тока требует меньшей изоляции.
   
5. Для DC-систем требуется проводник небольшой площади поперечного сечения.
   
6. В системе постоянного тока нет помех относительно систем связи.
   
7. В высоковольтных линиях постоянного тока DC отсутствуют диэлектрические потери.
   
8. В системе передачи постоянного тока нет проблем с синхронизацией и стабильностью.
   
9. В системе постоянного тока диапазон регулирования скорости больше, чем в системе переменного тока.
   
10. В системе питания постоянного тока потери в оболочке подземных кабелей низки.
    
11. Система постоянного тока больше подходит для высокомощной передачи за счет высокого значения тока.
    

Но есть и недостатки систем постоянного тока.

1. Из-за коммутационных проблем электрическая энергия не может производиться при высоком постоянном напряжении.
   
2. Для передачи высокого напряжения мы не можем изменять уровень напряжения постоянного тока (поскольку трансформатор не может работать на постоянном токе).
   
3. Существует предел DC-переключателей и автоматических выключателей (к тому же они дорогостоящие).
   
4. Мотор-генераторный агрегат используется для снижения уровня напряжения постоянного тока, а КПД мотор-генератора ниже, чем трансформатора.
   
5. Уровень напряжения постоянного тока не может быть легко изменен. Таким образом, мы не можем получить желаемое напряжение для электрических и электронных приборов (например, 5 вольт, 9 вольт 15 вольт, 20 и 22 вольта и т. д.) непосредственно из системы передачи.
   

Передача энергии переменного тока

Из-за перечисленных выше недостатков систем постоянного тока на сегодняшний день распространена передача энергии посредством переменного тока, которая имеет приведенные ниже преимущества.

1. Позволяет передавать энергию дальше, если затраты на оборудование подстанций схожи.
   
2. Уровень напряжения переменного тока может быть легко увеличен или уменьшен благодаря повышающим напряжение и понижающим трансформаторам.
   
3. Автоматические выключатели переменного тока дешевле, чем автоматические выключатели постоянного тока.
   
4. Ремонт и обслуживание подстанций переменного тока легче и дешевле, чем подстанций постоянного тока.
   

Впрочем, есть и недостатки таких систем.

1. В линии переменного тока размер проводника больше, чем в линии постоянного тока.
   
2. Потери в системе переменного тока больше.
   
3. В линиях переменного тока имеется емкость, поэтому наблюдается постоянная потеря мощности при отсутствии нагрузки на линии или при разрыве линии.
   
4. Требуется дополнительная изоляция в системе переменного тока.
   
5. Наблюдается влияние систем связи.
   

Вследствие «войны токов» победила в конечном счете сторона, продвигавшая идеи передачи энергии за счет переменного тока. Впрочем, некоторые недостатки систем постоянного тока устраняет современная электроника. Так, в настоящее время можно повысить или понизить уровень напряжения постоянного тока с помощью чоперов и бустеров. Также в некоторой степени устранены проблемы коммутации, и для этой цели мы можем использовать выпрямительные блоки. Сегодня системы постоянного тока также находят использование, но в основном в локальных областях для передачи энергии от альтернативных источников (солнечных и ветряных электростанций).

© digitrode.ru

Теги: переменный ток, постоянный ток