Даёшь постоянный ток! Опции

[Гость_Феодор_*]

Здравствуйте господа, давно не виделись.

Есть бредовая идея, присоединяйтесь к обсуждению.

Идея: наступает пора перевести планету обратно на постоянный ток.

Как мы помним, первые электрические сети были постоянными. Однако, единственным эффективным способом преобразования напряжения был перевод электрического поля в магнитное и обратно, т. е. трансформатор, а трансформатор работает только с переменным током.

Прошёл век. Всё больше электрической нагрузки - электроника, которая первым делом ток выпрямляет, создавая в сетях переменного тока злобные гармоники. Вторым делом электроника осуществляет высокоэффективное преобразование постоянного тока используя тиристоры и стабилизирующие схемы с обратной связью. Электронное питание всё чаще применяется в традиционно реактивных нагрузках: лампах дневного света (электронный балласт), в моторах (преобразователи частоты).

С другой стороны, расширяется парк генерации постоянного тока: солнечные батареи, обычные аккумуляторы в источниках бесперебойного питания. Всё больше вводится высоковольтных линий постоянного тока, построенных на тех же тиристорах.

Электронные компоненты (особенно высоковольтные) пока что дороги, но постоянно дешевеют. Медь, напротив, дорожает.

Повсеместно используемый трёхфазный переменный ток имеет свои недостатки. ЛЭП - огромные антенны, рассеивающие энергию в окружающую среду. В то же время, среднее напряжение меньше пикового, то есть провода используются неэффективно. Фазовая синхронизация гигантских сетей, управление как активными, так и реактивными компонентами - сложные инженерные задачи. Наконец, трёхфазное питание требует трёх проводников, а постоянный ток обходится двумя или одним.

Итак, мы всё больше потребляем, генерируем и передаём постоянный ток, но "посередине" используем переменный. В какой-то момент станет выгоднее массово перейти на сети постоянного тока.

Резистивной и электронной нагрузке природа тока безразлична. Трансформаторы можно заменить электронными преобразователями. Если преобразователи автоматически стабилизируют выходное напряжение, не требуется чрезвычайная стабильность напряжения в питающей сети. Если электронные преобразователи будут иметь кибернетические функции, можно будет предотвращать катастрофы посредством точечного управления нагрузками. Генераторы переменного тока можно снабдить выпрямителями, индуктивные двигатели - инверторами. Ими же можно снабдить точки соединения постоянных и переменных сетей.

Итак, в чём я неправ?

Я слышал, что постоянный ток имеет какие-то особые недостатки в плане передачи, но подробного объяснения не встретил. Кто разъяснит?

[Гость_Roman D_*]

Судя по всему ты не знаком с этой проблемой "большой" энергетики, но слова "хотя бы" и "реактивка" несовместимы

По долгу службы занимаюсь средними напряжениями (правда, линии короткие), и с реактивкой знаком. Слова "хотя бы" использованы потому, что помимо ликвидации реактивной мощности, по словам уважаемых оппонентов, при переходе на постоянный ток появляются другие выигрыши.
Однако устройство новых линий постоянного тока и перевод существующих - опять две большие разницы . Но пока об этом не будем.

Касаемо применения двигателей постоянного тока. Здесь есть ограничение по напряжению порядка полутора киловольт из-за так называемого "кругового огня".

Повышенная частота сети - тоже не подарок. Тут вырастет электромагнитное излучение (крайне малополезная для окружающей среды вещь), волновое сопротивление опять-таки. С ростом частоты растет влияние скин-эффекта, то есть провода надо делать толще.

Кстати, о преобразователях частоты. Включенный в качестве конечного устройства асинхронный электродвигатель по определению создает в цепи положительную реактивную составляющую. Вот если задуматься, куда она девается? Не получается ли, что перейдя на постоянный ток на линиях, мы просто перегоняем реактивку в другое место? Просветите на эту тему...