直流電與交流電在實際應用中有什麼區別? | 知乎問答精選

 

A-A+

直流電與交流電在實際應用中有什麼區別?

2018年03月15日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 30 ℃ 次

【Mc埃阿科斯的回答(5票)】:

交、直流的區別:

1、交流電存在過零點。電壓波形為正弦或餘弦,可以據此原理製造相應的滅弧設備(斷路器或空氣開關等等)對電路進行分合;高壓直流輸電由於沒有過零特性,無法採用這種滅弧原理來製造斷路器。目前,即便ABB和西門子等一些大電氣設備製造商聲稱做出了直流斷路器,但離其廣泛應用還有很長的路要走,而直流斷路器的普及及應用對於輸變電領域的影響將是革命性的。

2、直流電在超高壓、高壓、中低壓的輸送過程中,比之交流電更加穩定。正是由於直流電沒有正弦波形,因此也就不存在系統穩定的問題,近年來尤其作為兩個大電網系統的互聯而得到廣泛應用。在超高壓輸電領域,國家電網將重點放在了特高壓(1000kV)上面,而南方電網將重點放在了直流(正負800kV)上面。相對於交流輸電的三相導線,直流輸電只用兩根甚至一根導線,因而大大減少了線路走廊,節省了寶貴的土地資源。

在直接面向用戶的低壓系統中尤其220V和110V甚至更低的便攜式電器設備上,多使用穩定的直流電;弱電控制系統尤其變電站的二次系統,信號回路及控制回路均採用了直流電控制(這裡面也有一個蓄電池儲能防止全站失電的原因)。

3、直流電更容易儲存,尤其使用現代化的UPS,加入蓄電池作為後備失電保護,可以控制直流電和交流電相互逆變整流,為我所用,更加智能方便。

4、直流電在整流和逆變的過程中,容易產生諧波,污染電能質量,這是它的大缺點。由於現代發電機絕大多數採用交流發電,直流電的獲取除了化學反應以外(蓄電池),更多的是通過整流來實現,這個過程中損耗不小、投資巨大,且必須投入濾波器來消除多次諧波。

PS:海軍工程大學一位中國最年輕的院士,針對於艦船電氣空間狹小的特點發明了交直流發電機,即:能同時發出交流電以及直流電,該技術在世界上來說都是獨一份。

【葉帆的回答(10票)】:

發電機發出的一般都是交流電,並且交流電易於變壓、變流,因此,電網採用的是交流電。

直流電易於存儲,比如乾電池、電瓶等等,存儲的都是直流電。

一般電子電路中,工作電源採用直流電。

從使用角度看,某些用電器如電爐、白熾燈等電阻類電器,可以交直流兩用。

而與電機相關的用電器,交直流不能混用,且多數採用交流電。

CT是電流互感器,串聯回路中,電流處處相等,因此,採用串聯得到的才是回路的真實電流。

PT是電壓互感器,並聯回路中,電壓處處相等,因此,採用並聯得到的才是回路的真實電壓。

PT一次匝數與互感器的一次電壓有關。

決定鐵芯後,磁通Φm就相對決定了。

E=4.44*f*N1*Φm,

E為一次電壓,Φm為磁通,f為工作頻率,這樣,就可以得出匝數N1了。

【葉帆的回答(4票)】:

正如樓上所說的,交流主要是發電機本身就是生成交流電,而且容易變壓、變流,因此在傳輸電能的時侯,可以使損耗大幅度減少,傳輸優勢大到可以蓋過他的缺點。 至於交流的缺點,就是不夠穩定,容易漏電(交流電可以通過互感、耦合穿過絕緣體)。

從能量使用的角度,直流電的優勢很多,能量可以穩定傳送;節省線纜(只要兩條);安全,容易實現絕緣。缺點就是變壓、變流困難,在傳送過程中容易產生大量損耗。

實際生活中,絕大多數是直流的使用,雖然傳過來是交流,但是電器內部都會有整流濾波的電路,變成直流,不然裡面的芯片什麼的根本沒法使用(芯片需要降壓,轉動的設備需要改變電流波形再使用,或者電流變頻變回交流)。僅有舊式白熾燈、電爐等純發熱的電器能夠無視交流直流使用。

標籤:-電 -電氣工程


相關資源:





給我留言