Электрические сети эволюционируют в сторону постоянного тока. Может быть, пока это не очевидно. Но посудите сами - при нынешнем уровне развития силовой электроники, получить "переменку" из "постоянки" не проблема. Определенную сложность представляет получение чистой синусоиды. Идеальный результат даст установка двигатель постоянного тока - синхронный генератор, но это дорого и неэкономично. А если учесть то, что величина напряжения измеряется сотнями киловольт, то и невозможно. Аналоговые генераторы на электронных приборах вообще нельзя рассматривать из-за крайне низкого КПД.
Остается дискретная электроника. Она и применяется. В реальности даже ступенчатую аппроксимацию синусоиды на таком высоком напряжении получить нереально. Поэтому применяется широтно-импульсная модуляция. Форма напряжения сглаживается индуктивно-емкостными фильтрами. При достаточно высокой степени дискретизации их габариты и стоимость входят в приемлемые рамки.
Преимущества сетей постоянного тока:
- нужно 2 провода вместо трех-четырех (используется схема "2 полюса - земля"). Готовую трехпроводную линию можно использовать под двухполярную линию постоянного тока со средней точкой. Теоретически даже одного провода может быть достаточно, при использовании земли в качестве одного из полюсов.
- Отсутствует скин-эффект (вытеснение тока на поверхность проводника), поэтому по тем же проводам можно пустить больший ток.
- Электромагнитное излучение многократно меньше. Провода не гудят и не трещат.
- Нет реактивной мощности, соответственно нет потерь на ее передачу и нет затрат на ее компенсацию.
Недостатки сетей постоянного тока:
- плохая работа изоляции на воздушных линиях. На ВЛ переменного тока напряжение на изоляторах распределяется по их емкостям и мало зависит от погоды и загрязнений. Постоянное напряжение распределяется по сопротивлениям утечки изоляторов. Также существует проблема из-за того, что изоляторы притягивают и собирают на себе пыль.
- необходимость применения преобразовательного оборудования, невозможность применения обычных трансформаторов для повышения/понижения напряжения.
Все приведенное выше написано с оглядкой на высоковольтные линии, рассчитанные на перенос больших энергий на большие расстояния. Но может произойти и такое, что и к нам в дома придет постоянный ток. Если проанализировать, то не так много у нас бытовых электроприборов, которым без переменки не обойтись. Поэтому кто знает...
|