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?

[Феодор]

С ума сойти - два года спустя мой манифест подхватили, да не где нибудь, а в ИНП РАН.

Особенно интересно, что я каким-то способом умудрился упоминуть в манифесте большую часть последовавшей дискуссии (за явным исключением ЖД).

Уважаемый Евгений Савельевич, с большим удовольствием приму участие в творческом труде на благо родной страны!

Кстати, все в курсе, что один из стратегических проектов Обамы - новая единая система высоковольтных линий ПТ по всем штатам? Отстанем!

Перевести потребительские сети на ПТ - более мудрёная задача, гигантская установленная база как-никак. Но, для начала, можно было бы разработать стандарт (разъём, диапазон напряжений и т. п.) питания электроники постоянным током от ИБП, чтобы не тратить драгоценный заряд батарей на инвертере. Гугль свои гигантские ВЦ питает ПТ.

К дискуссиям:

Реактивная энергия - результат способности реактивных нагрузок (индуктивностей и ёмкостей) накапливать энергию и толкать её обратно в сеть (на тех сегментах фазы переменного тока, когда напряжение питания ниже напряжения, выдаваемого реактивной нагрузкой). Счётчик реактивную энергию не видит - пришла себе и ушла обратно в генератор - а потери накапливаются.

Экономическая плотность тока, как большинство экономических концепций, подлежит неуверенности из-за прогнозирования расходов и цен, но несёт вполне внятный смысл: если потратить больше на провода сегодня, можно сэкономить энергию завтра. Чем дороже (по прогнозам) энергия - тем больше можно себе позволить потратить на её сбережение.

Сообщение отредактировал Феодор - 2.4.2009, 4:01