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民用電為何用交流電而不是直流電?

電力首先是“輸送”,既從發(fā)電廠到用戶,在“功率”相同的情況下,“電流”越高則“電流”就越小,這和導(dǎo)線的“截面積”息息相關(guān),交流電壓由變壓器“升高”或“降低”比“直流”電變壓容易的多,而且交流電還有其獨(dú)特的“變頻”功能,不多說(shuō)了,里面的學(xué)問(wèn)大了去了。

其實(shí),最早的民用電還真是直流的,并且用著也很好。交流電發(fā)明后,顯示了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),但要取代交流電,也是千難萬(wàn)難,相關(guān)的技術(shù),商業(yè)和資本的爭(zhēng)奪和操作以及各種陰謀詭計(jì),超過(guò)大多數(shù)電影,涉及到愛(ài)迪生,特斯拉,摩根等名人。

交流電相比直流電,在發(fā)電環(huán)節(jié),變送電環(huán)節(jié),電機(jī)結(jié)構(gòu)等方面具有明顯優(yōu)勢(shì),很快就占據(jù)了統(tǒng)治地位,對(duì)人類社會(huì)好發(fā)展帶來(lái)極大影響,引領(lǐng)了第二次工業(yè)革命。

當(dāng)然,相比交流電,直流電也有其固有的優(yōu)點(diǎn)。主要有二方面,一是直流電和大地間的容性耦合和自感,基本上是恒定的,感應(yīng)阻抗很小,因而可以順利地通過(guò)地下和水底電纜輸送,并且減少了對(duì)通信等其它線路的干擾;同等條件下,直流電在架空線路上傳輸,其損耗遠(yuǎn)小于交流電。二是現(xiàn)代控制中,直流調(diào)速用勻越來(lái)越多,需要把交流變到直流,增加了很多額外損耗。

由于直流輸電的固有優(yōu)勢(shì),在長(zhǎng)距離大容量輸電時(shí),可以極大地減少損耗。因此,很多國(guó)家都進(jìn)行過(guò)直流輸電的研究和嘗試,如瑞典,前蘇聯(lián),中國(guó)等。中國(guó)地方極大,并且廉價(jià)清潔電力如水電風(fēng)電太陽(yáng)能電等電力的產(chǎn)出區(qū)和使用區(qū)一般總是相隔極遠(yuǎn),因此在直流輸電方面投入很多,處于世界領(lǐng)先水平。已建成的直流輸電線路有葛洲壩~上海,向家壩~上海等線路等。

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