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_Гость_Павел_*_*]

Про переменку на РЖД: - полностью провальный проект! Почитайте спец.литературу! На практике оказалось как раз всё хуже - потери выше на 10-15%, а то и больше, чем на постоянке 3 кВ. Изначально была идея, за счёт более высокого напряжения в контактной сети (25кВ) сократить потери в линии передачи и съэкономить на подстанциях и проводах, но на практике всё оказалось полной лажей! Логичнее было-бы просто повысить напряжение постоянки, скажем до 6-12 кВ. Про большое отчуждение линий электропередач на постоянке - тоже ложь! Всё с точностью наоборот! Отчуждение в 3-4 раза меньше, чем на переменке, а в случае прокладки свервысоковольтного кабеля - равно вообще нулю! Кстати, свервысоковольтных кабельных линий электропередач переменного тока вообще не существует, поскольку это невозможно в принципе по причине огромных технологических трудностей с изоляцией и огромными электродинамическими (емкостными и др.) потерями. Про асинхронные двигатели- тоже во многом надуманная проблема! За десятилетия коллекторно-щёточный узел стал настолько отработан, что достиг практически совершенства. Например, по статистике, отказы подвижного состава в метрополитене по причине неисправности коллектора в электромоторе составляют менее 0,5% от общего числа отказов других устройств и механизмов! Более -того, на практике асинхронники горят горазо чаще, чем коллекторные двигатели при прочих равных условиях эксплуатации, поскольку оптимальная работа классического трёхфазного асинхронника достигается только в очень узком диапазоне нагрузок/оборотов и напряжений, т.е. в идеальных условиях эксплуатации. На практике всё гораздо хуже, чем в теории и всякие перекосы фаз, искажения питающего напряжения, нарушения нулевых последовательностей, перегруз, недогруз и др. вызывают огромные потери, перегрев обмоток статора, перегрев ротора. Выход из строя моторов в некоторых случаях происходит просто пачками! Конечно применение частотного преобразователя практически снимает эту прблему, но тогда спрашивается а зачем переменка??? Кстати на заре электротехники великий Тесла говорил, что наиболее оптимально использование четырехфазного (двухфазного) переменного тока, но человек по причине великой жадности своей, решив сэкономить один провод внедрил трёхфазный ток, породив тем самым такую кучу проблемм, что до сих пор человечество не в полной мере осознало то, что оно крупно облажалось! Сейчас силовая электроника шагнула настолько далеко, что преобразование больших, даже огромных мощностей с одного напряжения в другое не составляет особых проблемм. Если будет принято политическое решение о переводе на постоянный ток, то сверхвысокая стоимость высоковольтных преобразователей упадёт в сотни раз по причине их массового производства. В общем, если трезво посмотреть на обстоятельства, то можно сказать однозначно: в период становления и развития электроэнергетики альтернативы переменке не было! Единственное упущение - это принятие трёхфазного тока вместо четырёхфазного. Сейчас, с развитием силовой электроники переменка (в любом виде) становится анахронизмом.