Преимущества постоянного тока: Преимущества постоянного тока

Содержание

Преимущества постоянного тока в высоковольтных линиях | ВЛ

  • кабель
  • ВЛ
  • постоянный ток

Несмотря на большее распространение переменного тока при передаче электрической энергии, в ряде случаев использование постоянного тока высокого напряжения предпочтительнее.

            Постоянный ток, как предпочтительный вариант

Несмотря на распространение  переменного тока при передаче электроэнергии, в ряде применений предпочтительно использовать постоянный ток высокого напряжения. В качестве примеров таких применений можно назвать:

1. Подводные кабели, высокое емкостное сопротивление которых вызывает в случае переменного тока дополнительные потери (например, Балтийский Кабель длиной 250 км между Швецией и Германией).
2. Передача электроэнергии между конечными точками, отстоящими на большие расстояния друг от друга, без использования промежуточного оборудования, например, поставка энергии в отдаленные районы.

3. Увеличение мощности существующих электрических сетей в ситуациях, когда прокладка дополнительных линий затруднена, или требует слишком больших затрат.
4. Передача электроэнергии между не синхронизированными системами распределения переменного тока.

5. Уменьшение сечения проводов и высоты вышек при заданной мощности передачи электроэнергии. Высоковольтные линии постоянного тока могут передавать больше энергии при заданном диаметре проводника.
6. Подключение удаленной электростанции к сети распределения, например, двухполюсная линия Nelson River Bipole в Канаде (IEEE 2005).

7. Стабилизация электрической сети, использующей преимущественно переменный ток, без увеличения опасности короткого замыкания.
8. Снижение потерь, связанных с коронными разрядами (возникающими из-за пиков сверхвысокого напряжения) по сравнению с высоковольтными линиями переменного тока такой же мощности.

9. Снижение стоимости линий, поскольку передача постоянного тока высокого напряжения требует меньшего количества проводников. Например, для типичной двухполюсной высоковольтной линии постоянного тока требуется два проводника, а для трехфазной линии переменного тока высокого напряжения используется три проводника.

            Передача постоянного тока высокого напряжения дает особенные преимущества при использовании подводных кабелей. Длинный кабель переменного тока имеют высокое емкостное сопротивление.

Пример (видео, англ.)
Соединение HVDC Light постоянного тока с пропускной мощностью 500 МВт
Компанией ABB выполнено соединение HVDC Light (VSC) на 500 мегаватт между сетями Ирландии и  Великобритании.  Это соединение обеспечивает передачу электроэнергии между сетями, увеличивая  надежность и  безопасность поставок электроэнергии. Соединение восток-запад имеет в своем составе кабель высокого напряжения длиной 262 км, из которых 186 км кабель проходит по дну моря.

            Поэтому ток, расходуемый на то, чтобы зарядить и разрядить эту емкость кабеля, вызывает дополнительные потери мощности, если по кабелю проходит переменный ток. А при использовании постоянного тока для передачи энергии эти потери минимальны. Помимо этого, потери переменного тока связаны и с диэлектрическими потерями. В приложениях общего типа, высоковольтная передача постоянного тока обеспечивает больше мощности на один проводник, чем при использовании переменного тока, так как при данном уровне мощности постоянное напряжение в линии постоянного тока ниже, чем пиковое напряжение в линии переменного тока.
Это напряжение накладывает требование на толщину изоляторов и расстояние между проводниками. По сравнению с линией переменного тока, передача электроэнергии при помощи линий постоянного тока снижает затраты, так как коридор линии электропередачи позволяет увеличить плотность энергии.

Линии постоянного тока не порождают такого же электромагнитного поля крайне низких частот (ELF), как это свойственно линиям переменного тока. Хотя в прошлом высказывались некоторые опасения относительно вреда для здоровья (в том числе и увеличения роста лейкемии), оказываемого такими полями, современное научное сообщество не рассматривает источники ELF, и связанные с ними поля, как вредные для здоровья.
Развертывание оборудования постоянного тока высокого напряжения не устраняет полностью электрические поля, так как сохраняются градиенты напряжения электрического поля постоянного тока между проводником и землей. Но такие электрические поля не ассоциируются с влиянием на здоровье.

Поскольку постоянный ток высокого напряжения позволяет обеспечить передачу электроэнергии между не синхронизированными системами переменного тока, он может помочь увеличить стабильность системы. Это происходит за счет предотвращения распространения каскадных отказов из одной части общей системы передачи электроэнергии в другую. При этом энергия может (при незначительных отказах) поступать в систему, или из нее.
Эта характеристика, благодаря ее стабильности, способствует более широкому применению технологии постоянного тока высокого напряжения. Поток энергии на линии передачи постоянного тока регулируется за счет использования систем управления или станций преобразования. Этот поток не зависит от режима работы подключенных энергетических систем.

Так, в отличие от линий переменного тока, межсистемные связи на основе постоянного тока могут иметь сколь угодно низкую емкость передачи, устраняя «проблему слабых связей», и сами линии могут проектироваться с учетом оптимальных потоков энергии.
Помимо этого, устраняются сложности синхронизации различных систем управления операциями в разных энергетических системах. Высокоскоростные системы аварийного управления на линиях передачи постоянного тока высокого напряжения, еще больше усиливают стабильность и надежность энергетической системы в целом. Более того, регулирование потока энергии может быть использовано для гашения колебаний в энергетических системах или в параллельных линиях переменного тока высокого напряжения.

Приведенные выше преимущества способствуют применению соединений на основе постоянного тока для разбиения больших энергетических систем на несколько не синхронизируемых частей.

Линии передачи постоянного тока высокого напряжения

Например, быстро растущая энергетическая система Индии создана в виде нескольких региональных систем, соединенных друг с другом линиями передачи постоянного тока высокого напряжения, и цепочкой преобразователей, с центральным управлением этими элементами высоковольтного постоянного тока (Koshcheev 2001).
Аналогично, в Китае линии постоянного тока высокого напряжения (800 кВ) станут основным элементом передачи больших мощностей на очень большие расстояния с небольшим количеством подключением поставщиков электроэнергии вдоль каждой линии (Yinbiao 2005).

  • Назад
  • Вперед
  • Вы здесь:  
  • Главная
  • Статьи о ВЛ
  • org/ListItem»> Опыт наладки и эксплуатации фиксирующих индикаторов

Читать также:

  • TenneT откроет тендеры на сетевые соединения 2 ГВт в марте
  • Siemens Energy поставит HVDC для проекта Sunrise Wind
  • Сопротивление жилы постоянному току кабеля с изоляцией из СПЭ
  • Основные недостатки сетей высокого напряжения постоянного тока
  • Китай завершил строительство первой в мире ВЛ для возобновляемых источников

Преимущества и недостатки аппаратов переменного тока для сварки


Характеристики сварочного тока напрямую влияют на процесс сварки и качество соединения. Самые простейшие аппараты варят переменным током, но есть и продвинутые версии AC/DC, способные переключаться с «постоянки» на «переменку». Чтобы понять преимущества и недостатки работы аппаратов на переменном токе, сравним их с моделями, вырабатывающими постоянное напряжение.


В этой статье:

  • Различие переменного и постоянного тока
  • Какие аппараты какой ток вырабатывают
  • Разница между сваркой переменным и постоянным током
  • Области применения
  • Советы по выбору


Различие переменного и постоянного тока


Во всех электрических сварочных аппаратах используется кабель массы и держателя/горелки. Один конец является плюсом, а второй — минусом. При замыкании контактов и удержании их на расстоянии 3-5 мм, образуется электрическая дуга, которой выполняется плавление кромок основного металла. При этом подается дополнительный присадочный металл для заполнения ширины шва:

  • у полуавтоматов — проволока с катушки;
  • у РДС сварки — покрытые электроды;
  • у аргоновых моделей — проволока, подаваемая свободной рукой сварщика.

  • Но в сварочных агрегатах, генерирующих постоянный и переменный ток, внутри происходят разные физические процессы, определяющие характеристики сварочной дуги. Природа тока при этом тоже отличается.


  • Что такое переменный ток. В переменном токе есть частота или колебания. В бытовой сети — это 50 Гц. Это означает, что движущиеся хаотично электроны, перемещающиеся по синусоиде, способны поменять свое направление до 100 раз в секунду (2 раза за цикл). Аппараты, работающие на переменном токе обозначаются как AC (alternating current).
  • Что такое постоянный ток. В постоянном токе электроны (отрицательно заряженные частицы, движущиеся от минуса к плюсу) перемещаются только в одном направлении. Движение не хаотичное, а упорядоченное. Здесь нет колебаний (частот), напряжение более стабильно. Сварочные аппараты, работающие на постоянном токе обозначаются как DC (direct current).


  • Что такое полярность?


    Говоря о постоянном токе, стоит упомянуть о полярности. Полярность — это направление движения отрицательно заряженных частиц. В физике они всегда движутся от клеммы минуса к клемме плюса. У переменного тока такой четко заданной направленности нет.


    В сварочных аппаратах, работающих на постоянном токе, сварщик может выбрать, в какое гнездо установить разъем держателя (горелки), а в какой кабель массы. Поскольку электроны всегда движутся от минуса к плюсу, в каждом случае сварочный ток получит определенные свойства.


    При прямой полярности (держатель на минус, а масса на плюс) отрицательно заряженные частицы перемещаются от держателя к изделию. Это содействует:

  • скорейшему прогреву металла;
  • повышает глубину проплавления;
  • экономит расход покрытого электрода.

  • Прямая полярность актуальна для сварки толстых сталей.


    Обратная полярность подразумевает подключение держателя к плюсу, а кабеля массы к минусу. Это запускает электроны в обратном порядке — тепло концентрируется не на изделии, а на кончике электрода, снижая тепловложение на изделии. Обратная полярность применяется при сварке тонких листов железа, чтобы избежать прожогов. Но использование обратной полярности ведет к перегреву кончика электрода и его ускоренному плавлению.


    Какие аппараты какой ток вырабатывают


    Теперь рассмотрим, какие сварочные аппараты вырабатывают переменный или постоянный сварочный ток.


    Именно трансформаторы вырабатывают переменный ток для сварки. Для этого в их конструкции используется две обмотки — первичная и вторичная. Они наматываются на стальной сердечник, который значительно утяжеляет массу аппарата. Переменный ток из бытовой сети 220 V или трехфазной 380 V поступает на первичную обмотку. За счет большого количества витков возникает электромагнитное поле с концентрацией на сердечнике. На вторичную обмотку подается уже сниженное напряжение около 70-90 V и увеличенная сила тока до 160-300 А, в зависимости от количества витков обмотки трансформатора.


    Трансформаторы используются только для РДС сварки покрытыми электродами. В зависимости от мощности сварочного тока определяется толщина проплавляемого металла.


    Сварочные выпрямители содержат внутри две обмотки трансформатора, но дополнены блоком выпрямления, преобразовывающим переменный ток в постоянный. Чаще всего преобразователи рассчитаны на сеть 380 V, чтобы равномерно нагружать фазы питания.


    Выпрямители используются на производствах и в мастерских, где требуется качественный провар толстых металлов 5-20 мм. Но за счет массивной конструкции занимают много места. Часто комплектуются колесами для перемещения по цеху. Чтобы подать их на высоту, предусмотрены петли под крюк крана или тельфера.


    Инверторы бывают на 220 и 380 V. У них входящий переменный ток с частотой 50 Гц выпрямляется и сглаживается при помощи фильтра. Затем ток возвращается снова в переменный, но его частота значительно возрастает и составляет 20-50 кГц. Есть модели, способные вывести частоту до 100 кГц. После этого ток снова преобразовывается в постоянный и фильтруется.


    Такой процесс обеспечивает чрезвычайно ровный ток, содействующий стабильному горению дуги и высокому качеству шва. Инверторные аппараты применяются при сварке ММА, MIG, TIG. Благодаря компактности внутренних узлов некоторые инверторы весят всего 3-4 кг. Большинство бытовых моделей для РДС не превышает по массе 10 кг. Но есть и промышленные версии с силой тока 400-500 А и весом 30-50 кг.


    Большинство инверторных аппаратов работают только с постоянным током, но есть профессиональные версии AC/DC, способные переключаться на переменный ток. Это расширяет их возможности применения.


    Разница между сваркой переменным и постоянным током


    Понимая отличия переменного и постоянного тока, а также особенности сварочных аппаратов, вырабатывающие их, рассмотрим разницу в сварке.


    Дуга на переменном токе горит менее стабильно, возможно случайное затухание при небольшом изменении зазора между электродом и изделием. Присутствует характерный треск. Манипулировать дугой сложнее, порой она «гуляет», труднее задавать форму шва.


    При сварке на переменном токе присутствует разбрызгивание металла, дуга «плюется». Электроды на переменном токе расходуются быстрее. Во время выполнения потолочных и вертикальных швов перенос присадочного металла осложняется, некоторая его часть скапывает под действием силы тяжести вниз.


    Но сварочные аппараты, работающие на переменном токе, стоят дешевле выпрямителей и инверторов. У них простейшая конструкция и внутренние узлы, которые легко переносят суровые условия на стройке, в гараже, цеху. Ломаться здесь практически нечему — может только сгореть обмотка от перегрева. Если не перегревать трансформатор, то он будет служить долгие годы.


    Аппараты не боятся пыли, а регулировка силы тока осуществляется приближением или отдалением первичной обмотки от вторичной. Все элементы простые и надежные, оборудование имеет повышенную ремонтопригодность с низкой стоимостью комплектующих.


    Сварка на постоянном токе отличается стабильной дугой, шов вести легче, контролируя чешуйчатость, ширину и высоту валика. Дуга не трещит, а шелестит. Жидкий металл разбрызгивается меньше, капля лучше переносится на изделие. Постоянный ток более удобен для сварки не только в нижнем, но и в вертикальном и в потолочном положении.


    Когда входящее напряжение «скачет», аппараты с постоянным током теряют только силу рабочего тока, но дуга остается стабильной. Качество шва уже не зависит на 100% от опытности сварщика, а обеспечивается лучшими характеристиками сварочного тока.


    Но инверторы стоят дороже, чем трансформаторы. У них более сложное внутреннее оснащение и дорогостоящий ремонт. Инверторные сварочные аппараты чувствительны к пыли и ударам, тряске. При использовании на стройке или в цеху следует быть осторожным, а также регулярно продувать внутренние схемы от пыли.


    Области применения


    Исходя из этого сравнения работы аппаратов с переменным и постоянным током можно сделать вывод, что трансформатор подойдет для периодической сварки неответственных конструкций из малоуглеродистых сталей. Желательно, чтобы сварка велась в нижнем положении. При этом у сварщика должна быть определенная квалификация, иначе швы будут очень плохими. Трансформатор «выживет» в строительных условиях, частых транспортировках, запыленных помещениях. Это оптимальный варит для дачи, гаража, чтобы сэкономить.


    Источник видео: Виталий М


    Но трансформаторы с переменным током могут пригодиться и для профессиональных задач. Например, при сварке покрытыми электродами алюминия или ржавого металла, который невозможно очистить. Они лучше инверторов, поскольку постоянное изменение направления движения электронов содействует разрушению оксида алюминия или загрязнений на поверхности. Постоянный ток на такое не способен (только в сочетании с импульсом)


    Инверторы лучше подойдут для новичков, чтобы учиться варить. С ними легче работать во всех пространственных положениях, а также сваривать:

  • мало и высокоуглеродистую сталь;
  • нержавеющую сталь;
  • чугун.

  • Изменение полярности поможет сварить тонкий металл 1-2 мм без прожогов. Но за инверторами требуется более тщательный уход и бережное обращение, иначе частые поломки дорого обойдутся.


    Для профессиональной деятельности или частной мастерской лучше купить сварочные аппараты AC/DC. Переключаясь с переменного на постоянный ток, вы сможете качественно варить любые металлы и наслаждаться приятным шелестом электрической дуги.


    Советы по выбору


    Выбирая сварочный аппарат переменного тока, обращайте внимание на следующие характеристики:


  • Сила тока. Для металлов 3-5 мм достаточно 200 А. Если требуется сваривать стали сечением до 10 мм, следует купить трансформатор с показателями в диапазоне 250-300 А.
  • Вес. При частом перемещении по рабочей площадке выбирайте легкие модели до 8-10 кг. Для стационарного использования подойдут любые, независимо от удельного веса и конструкции.
  • Вольтаж (V). Для гаража и дачи достаточно модели на 220 V. В мастерскую лучше взять 380 V.
  • Продолжительность нагрузки. Сокращенно обозначается ПН и указывает в процентах, сколько аппарат способен варить на максимальном токе без перерыва. Например, показатель ПН 60% означает, что нагружать трансформатор можно по 6 минут из 10. Если работа включает процесс сборки, шлифовки, то хватит и ПН 40%. Для постоянной сварки лучше найти модели с ПН 80-100 %.
  • Напряжение холостого хода. Бывает 30-90 V. Чем выше — тем легче зажечь дугу, но тем опаснее держаться за изделие в процессе сварки.


  • Не забудьте про качественную маску для сварки, чтобы хорошо видеть сварочную ванну и защитить при этом глаза. Чтобы швы были прочные даже на переменном токе, важны хорошие электроды. Лучше выбирайте с рутиловым или основным покрытием. Они отлично плавятся и содействуют переносу капли металла. Никогда не покупайте для «переменки» электроды с целлюлозным покрытием.






    Толщина металла, мм

    Диаметр электрода, мм

    Сила тока, А

    1-2

    2

    25-100

    3-4

    3

    90-150

    5-6

    4

    150-200

    Ответы на вопросы: преимущества и недостатки аппаратов переменного тока для сварки


    Как регулировать силу тока трансформатора?


    СкрытьПодробнее


    Регулировка силы тока возможна двумя способами. Первый — плавный, путем вращения рукоятки на корпусе. Она сводит и разводит катушки первичной и вторичной обмотки между собой, от чего изменяется электромагнитное поле. Если нужно убавить ток — вращайте ручку против часовой стрелки. Для добавления силы тока, крутите ручку по часовой стрелке.


    Второй способ — ступенчатый. Он есть только у промышленных версий и заключается в переключении витков обмотки. Механизм действует быстро, но не позволяет установить точных значений. У большинства трансформаторов нет дисплея, поэтому дугу нужно пробовать на черновом металле каждый раз после изменения настроек.


    Как уменьшить ток, если ручка уже накручена до упора?


    СкрытьПодробнее


    Бывает, что сила тока убавлена до минимума, а металл все-равно прожигается. Тогда используют дополнительное приспособление — сталистую пружину, фиксируемую между прижимом массы и изделием. Ее витки создают дополнительное сопротивление, снижая силу тока. Но при этом пружина греется, поэтому расположите ее на негорючей поверхности или подвесьте.


    Можно ли на переменном токе заварить трещину на чугуне?


    СкрытьПодробнее


    Лучше использовать аппараты с постоянным током. Но если такой возможности нет, намотайте в один ряд поверх покрытого электрода оголенную медную проволоку. Она будет плавиться и добавляться вместе с присадочным металлом, смягчая сплав. Это сократит количество микротрещин при остывании чугуна.


    Трансформатор сильно тарахтит, что делать?


    СкрытьПодробнее


    Да, аппараты на переменном токе сильно гудят и тарахтят. Работать рядом целый день не комфортно. Снизить шум можно, установив аппарат на резиновый коврик, плотно стянув все соединения на корпусе, подложив в соприкасающиеся металлические части кожуха прослойки асбеста.


    Что делать, если произошло короткое замыкание обмотки трансформатора?


    СкрытьПодробнее


    Если сам проводник целый, потребуется перемотать катушку трансформатора с нанесением нового слоя изоляции. В случае обрыва проводника нужна новая обмотка. Лучше доверить эту работу сервисному центру.


    Остались вопросы


    Оставьте Ваши контактные данные и мы свяжемся с Вами в ближайшее время


    Обратная связь

    Вернуться к списку

    Преимущества использования электричества постоянного тока

    Мы производим электричество в двух формах: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC).
    Каждая форма имеет свои недостатки и преимущества в том, как она сделана и как ее можно использовать. Важным преимуществом электричества переменного тока является то, что его легче транспортировать на большие расстояния. Электричество в сети переменного тока, потому что оно поступает к нам на большие расстояния от крупных централизованных электростанций, разбросанных по всей Австралии. Для автономных электростанций это преимущество не имеет значения, потому что электричество не перемещается очень далеко, чтобы попасть туда, где оно используется; для автономных электростанций важнее преимущества электричества постоянного тока.

    Хранение электричества

    Самым большим преимуществом электричества постоянного тока является то, что его легче хранить, чем электричество переменного тока, особенно в небольших масштабах.
    Хранение электроэнергии во время ее производства для использования позже, когда это необходимо, является критически важной концепцией для гибридной независимой электростанции. Когда электричество хранится, мы можем использовать его, когда оно нам нужно, а его хранение увеличивает его плотность, поэтому мы можем потреблять столько энергии, сколько хотим, для работы мощного оборудования. Когда мы храним электричество, мы можем большую часть времени выключать генераторную установку, что экономит топливо, и мы можем использовать электричество, когда наши возобновляемые источники, такие как солнечные батареи, не обеспечивают электричество.
    Лучшим способом хранения электроэнергии для относительно небольших приложений является использование аккумуляторных аккумуляторов. Мы можем получать электроэнергию из аккумуляторной батареи бесшумно, эффективно и сразу же, когда она нам нужна.
    Для аккумуляторных батарей требуется электричество постоянного тока, поэтому, чтобы получить преимущества хранения электроэнергии в банке аккумуляторных батарей, мы должны генерировать электричество постоянного тока.

    Обеспечение электроэнергией от сети переменного тока

    На практике нам в конечном счете необходимо обеспечить электричество от сети переменного тока, потому что большая часть оборудования, которое мы хотим использовать, рассчитана на работу от сети.
    Важным преимуществом использования электричества постоянного тока для независимой электростанции является то, что электроэнергия переменного тока от сети может генерироваться в два раза эффективнее за счет использования дизельного генератора постоянного тока и преобразования электроэнергии постоянного тока в электроэнергию переменного тока от сети, чем при непосредственном производстве электроэнергии переменного тока от сети. с помощью бензинового синхронного генератора переменного тока.

    Переменная скорость двигателя

    Синхронный генератор переменного тока должен вращаться с одной определенной скоростью, чтобы контролировать характеристики вырабатываемой им электрической энергии; если требуется большая мощность, двигатель нельзя разогнать; если требуется только небольшая мощность, двигатель нельзя замедлить. Для генератора постоянного тока характеристики сетевого электричества определяются процессом преобразования постоянного тока в переменный, поэтому скорость вращения генератора постоянного тока не имеет значения, а приводной двигатель может вращаться с разной скоростью. Это означает, что если требуется большая мощность, можно использовать максимальный потенциал двигателя, запустив его на максимальной скорости; если требуется лишь небольшая мощность, двигатель можно замедлить, экономя топливо и износ, а также создавая меньший шум.
    Обеспечение магнитного поля генератора переменного тока
    Поскольку скорость вращения синхронного генератора переменного тока не может быть изменена в соответствии с изменяющейся электрической нагрузкой, выходная мощность генератора должна контролироваться путем изменения силы магнитного поля в его генераторе переменного тока. Чтобы магнитное поле стало управляемым, оно должно быть создано с помощью электромагнита, называемого обмотка возбуждения , которая использует часть электроэнергии, вырабатываемой генератором. Поскольку генератором постоянного тока можно управлять, изменяя его скорость, его генератор переменного тока может использовать постоянные магниты для создания своего магнитного поля и, таким образом, не теряет электричества, которое он производит на обмотку возбуждения.
    Переменная скорость и отсутствие обмотки возбуждения делают генератор постоянного тока намного более эффективным, чем синхронный генератор переменного тока.
    Поскольку PowerMaker  является генератором постоянного тока, он обладает всеми преимуществами электричества постоянного тока.

    10 Объяснение преимуществ постоянного тока (DC)!

    Постоянный ток – это форма тока, которая не меняется со временем. Источники постоянного тока приводят к тому, что ток, напряжение и мощность в цепи остаются постоянными и не изменяются со временем. Существует множество приложений для цепей постоянного тока, но в основном они используются для питания электронных устройств.

    Так называемая война токов между переменным током (AC) и постоянным током (DC) берет свое начало в самом зарождении электричества. У пионеров производства электроэнергии Эдисона и Теслы были свои взгляды на режим электричества. Эдисон поддерживал постоянный ток как вид электричества, тогда как Тесла поддерживал переменный ток. Вначале переменный ток выиграл битву токов благодаря изобретению трансформаторов, простого и экономичного способа повышения и понижения напряжения по мере необходимости.

    Но у постоянного тока есть некоторые преимущества перед переменным током. Более того, будущие промышленные усовершенствования оборудования могут дать DC новое будущее, которое могло бы улучшить электрическую систему. Поэтому ожидается увеличение источников энергии, обеспечивающих мощность постоянного тока. Давайте посмотрим на преимущества постоянного тока.

    Система постоянного тока имеет много преимуществ перед системой переменного тока. Преимущества постоянного тока приведены ниже:

    1. Рост популярности

    После изобретения транзистора в 1947 году началась электронная революция. Изобретение силовых электронных устройств высокого напряжения, в частности, сделало возможным возвращение к постоянному току. Длинные линии и кабели постоянного тока высокого напряжения (HVDC) теперь используются все чаще. Помимо HVDC постоянный ток присутствует в жилых и городских сетях от 230 В до 50 кВ. Панели PV производят напряжение постоянного тока. Ветряные турбины производят переменное выходное напряжение с переменной частотой; подключение к сети возможно только через силовой преобразователь (AC-DC-AC). Почти всем нагрузкам требуется постоянный ток в качестве напряжения питания.

    2. Жилые нагрузки используют DC

    На жилом уровне DC вошел в наши спальни, кухню и гараж. Многие бытовые нагрузки работают от постоянного тока; наши микроволновые печи, компьютеры, ноутбуки, телефоны, освещение и электромобили. Возможность распределения постоянного тока и его сравнение с переменным током интересовали многих исследователей в течение многих лет.

    3. Широкое применение

    Для многих нагрузок, таких как бытовая электроника, системы освещения на светодиодах, приборы с приводом от двигателя с регулируемой скоростью и т. д., требуется питание постоянного тока. В настоящее время основные приложения распределительных систем постоянного тока находятся в области телекоммуникационных систем, центров обработки данных, зданий постоянного тока и микросетей.

    4. Высокое качество электроэнергии

    Обеспечивает более высокую эффективность и надежность при улучшенном качестве электроэнергии. Это не создает проблем с коэффициентом мощности.

    5. Снижение затрат на установку

    Снижение затрат на установку, поскольку требуется меньше каскадов преобразования энергии, меньше меди и меньше площади.

    6. Простая интеграция с возобновляемыми источниками энергии

    Распределение постоянного тока упрощает интеграцию возобновляемых источников энергии и систем накопления энергии.

    7. Отсутствие реактивной мощности и скин-эффекта

    Поскольку мощность распределяется постоянным током, в системе отсутствует реактивная мощность или скин-эффект. В отличие от системы распределения переменного тока, система распределения постоянного тока поддерживает функции plug-and-play, поскольку не требует синхронизации.

    8. Использование телекоммуникаций и центров обработки данных

    Телекоммуникационные системы и центры обработки данных являются одними из немногих сохранившихся примеров распределительных систем постоянного тока. Это энергосистемы низкого напряжения (48 В постоянного тока), характеристики которых аналогичны традиционной системе распределения постоянного тока. Потребность в мощности постоянного тока для основных потребительских электронных нагрузок и последние разработки в области технологий возобновляемых источников энергии, а также возросшее проникновение распределенных источников энергии вызвали новый интерес к системам распределения постоянного тока среди исследователей и участников отрасли.

    9. Повышенная безопасность

    Для оценки требований к индивидуальной защите и безопасности систем постоянного и переменного тока важно понимать влияние постоянного и переменного тока на организм человека. Эффект поражения электрическим током зависит от величины тока, продолжительности тока, пути прохождения тока и вида напряжения (переменное или постоянное). Среди всех возможных последствий поражения электрическим током наиболее опасным является фибрилляция желудочков. Следовательно, для предотвращения несчастных случаев необходимо обеспечить надлежащую защиту. На приведенном ниже графике показана характеристическая кривая тока тела (переменного и постоянного тока) в зависимости от продолжительности прохождения тока.

    График разделен на четыре области в зависимости от воздействия на организм человека:

    1. Нет эффекта
    2. Небольшая боль, но нет опасных последствий
    3. Сокращение мышц и нарушение дыхания, которое является обратимым
    4. Критические эффекты, такие как желудочковые fibrillation

    Из рисунка видно, что величина предела безопасного рабочего тока для постоянного тока выше, чем для переменного, что делает работу с постоянным током более безопасной, чем с переменным.

    Преимущества постоянного тока: Преимущества постоянного тока