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_*_*]

Абсолютно согласен с автором темы! Работая в сфере малой и средней энергетики много лет - на своём опыте, а также изучив передовой опыт развитых стран окончательно убедился в полной бесперспективности линий передач переменного тока, особенно длинных и сверхдлинных. Учитывая современный уровень развития преобразовательной техники становится очевидным преимущество передачи и распределения постоянного тока с преобразованием в переменный на местах, ближе к конечному потребителю. Стоимость сверхсовременных и сверхумных компенсаторов всяческих потерь и перекосов гораздо больше простых преобразователей AC/DC, DC/АС и DC/DC, не говоря уж о потерях в линиях, которые нельзя скомпенсировать! Вместо принятия очевидного решения люди ломают голову над очередными "прожектами" по передаче четырёхфазного тока и изобретают всё более сложные компенсаторы. Учитывая, что в развитых странах более 80% электроэнергии у конечного потребителя дополнительно подвергается преобразованию (почти на 100% импульсные блоки питания всей радиоаппаратуры и оргтехники и частотные преобразователи на весь современный электропривод), а оставшаяся часть – это нагревательные приборы, которым всё равно, чем питать - становится очевидным, что в конечном итоге и у конечного потребителя бытовая и промышленная сеть должна быть также постоянного тока! Перевод на постоянный ток избавляет человечество от такого количества проблем, что и перечислить все сразу трудно, вот только некоторые из них:
Нет вредных для человека и окружающей среды переменных электромагнитных полей.
Нет никаких перекосов фаз и нарушений нулевых последовательностей.
Нет проблем с косинусом фи и коэффициентом мощности.
Нет резонансных явлений в сетях.
Все вопросы с возможными помехами по сети решаются на порядок проще, чем в сети переменного тока.
Нет нужды в диодных мостах в блоках питания аппаратуры.
Простейшие схемы резервирования и бесперебойного питания от 2-х и более источников (включил через диоды и всё!).
Нет проблем с рекуперацией энергии и синхронизацией с сетью.
Минимальные потери при передаче на большие расстояния.
Получить постоянный ток при преобразовании на порядок проще, чем хорошую синусоиду, да ещё трехфазную!
При преобразовании с одного напряжения на другое с использованием повышенной частоты (400 и более Гц) размеры, вес и стоимость силовых трансформаторов становятся просто смешными в сравнении с 50-Гц-овыми монстрами! Расход меди и железа можно сократить в 8-16 и более раз!
Только постоянный ток в будущем позволит построить действительно единые и надёжные электросети, как локального, регионального, так и национального масштаба!
В связи с очевидностью проблемы необходимо повсеместно готовить почву для постепенного перехода на электроснабжение постоянным током и в первую очередь конечных потребителей, поскольку поставить одну преобразовательную подстанцию АС\DC с хорошим коэффицентом мощности на несколько зданий, с сохранением или минимальными переделками уже существующих линий электропередач гораздо проще и дешевле, чем пытаться заставить потребителя обеспечить качественное потребление электроэнергии.