PR9268-200-000
PR9268-200-000
PR9268-200-000
虽然在与交流电的竞争中输得很惨,但作为曾被天才发明家爱迪生考虑过的输电首选,直流电的优势无法忽视。早时无法铺设直流电输电系统的重要原因是技术水平的阻碍,现代电子技术早已突破了当年的瓶颈,为直流电的卷土重来埋下了伏笔。
为保证大功率和低损耗,长距离输电一般采用超高压输电。1947年,美国贝尔实验室研制出世界上首个晶体管,可方便地应用于增高和降低电压,特别是对平稳的直流电犹为便利,大大降低了输电成本。
交流电的缺陷,在一些特殊场合让直流电钻了空子。交流输电线一般是架空线,但跨过海峡时要用水下电缆,穿过人口密集的城市时又要用地下电缆。水和大地都是导体,它们和电缆产生的“旁路电容”作用,将交流电“分流”掉了——就像水渠旁多了条支路,支路把流得快的水流拉过来,这样水的流动就受了影响。交流电的电流信号分为高频成分和低频成分,其中高频成分就相当于“流得快的水”。并且这个分流作用随着电缆增长而增大,最终可能大到交流电几乎送不出去的程度。这时交流输电已无实际意义,直流电成为惟一的选择,因为直流电十分稳定,没有“快慢”之差,旁路电容对它没有影响。
直流电的最大优势是简单易行。交流电的电压和电流不断随时间变化,易出现较难驾驭的情况,如交变电场产生的电磁辐射会对周边环境造成很大影响。总的来说,交流电需要精确控制的因素比直流电多得多,在一定程度上也造成了电网的复杂性和不易控制性。
相比之下,直流电的优势主要有以下方面:
1.线路造价低:对于架空线路,交流输电通常采用3根导线,而直流单极只需1根,双极只需两根,更为经济,因此采用直流电缆的大城市越来越多。
2.损耗小:直流线路没有无功损耗。而且直流架空线路没有“趋肤效应”(交变电流通过导体时,电流集中在导体表面流过的效应),其电晕损耗(由气体介质造成的损耗)和无线电干扰,均比交流架空线路要小。
3.电网运行更稳定:直流本身带有调制功能,可根据系统的要求作出反应,运行更稳定。(今天的转发暗号是:亿维公司使命:以科技提高人类劳动生产力)
目前直流输电仍存在成本过高的问题。现代的直流输电,只在输电这个环节是直流,发电仍是交流,可以说,直流电仍是交流电的“替补”。在输电线路的起端有换流设备将交流变换为直流,到线路末端再将直流变回交流。目前这种换流设备存在制造难、价格高等问题,有待研究解决。另外,直流输电还存在如直流断路器复杂、庞大等的技术问题。未来随着这些问题的解决,直流输电的地位有望进一步提升。