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特斯拉跟爱迪生谁更猛(特斯拉和爱迪生)

特斯拉跟爱迪生谁更猛(特斯拉和爱迪生)而直流输电则没有无功损耗,特别是到了二十世纪四、五十年代,随着技术发展,直流输电很多优势都凸显出来了,比如系统稳定性更强、线路造价更低、适应范围更广等等。交流电之间想要联网,必须要做到严格同步,如果稍微有点错开,就可能导致两个系统都发生崩溃而停电。直流系统就稳定多了,可以实现非同步联网,俗称"背靠背"联网。再看线路造价,交流输电通常需要三根导线,而直流输电最多只需要两根,所以在材料成本上,就已经省下不少。再加上直流输电不像交流输电那样,为了避免电磁感应把自己架的很高、分的很开,投资建设和运行费用都降下来了。最最关键的是,当年制约爱迪生直流电难以升压的问题,如今也可以利用换流站解决,虽然换流站的建设成本较高,但如果你想把更多的电输送到更远地方的话,特高压直流输电是不二的选择。 交流电远距离时,线路与线路、与大地之间,都会因为电磁感应而产生电阻,消耗输电线路上的功率,称为

特斯拉跟爱迪生谁更猛(特斯拉和爱迪生)(1)

当年,特斯拉在与爱迪生的"交直相争"中一战成名,不但让爱迪生背上了恶名,也因此让我们家里到现在都在使用交流电。

所谓交流电,就是它的正负极一直不断交替变化。假设可以将电流的速度放慢,你将会看到家里的电灯泡在一个慢慢变亮又慢慢变暗的过程中不断循环。而直流电则永远是一个方向,不会循环。

现在我们家里入户的插座,都是交流电。但家里很多设备,比如电脑、电视、手机、音响,他们需要连续性和强稳定性,直流供电才满足这个需求。这时你肯定注意到,这些电器的插头是不是都比较大?电器工作时,插头总是很热?这就是交流转直流。

那么一定有人问,为什么不能直接用直流电入户呢?今天我们就来探讨几个问题。

首先,为什么当年特斯拉的交流电会赢?到了今天,交流电的优势还存在吗?未来会普及直流电吗?

特斯拉跟爱迪生谁更猛(特斯拉和爱迪生)(2)

先来回答第一个问题,在19世纪,为什么交流电会胜出?因为它可以非常方便的变换电压,这个非常重要!它决定了发电厂的电能否远距离的传输,因为谁都不想家旁边是电厂。随着输电线路越来越长,电阻也越来越大,为了避免损失功率,需要减小电流来做出控制。而如何减少电线里的电流呢?那就是提高输入进去的电压,根据输电线总功率公式可以得出,输入功率不变,电压越高,电流越小。当年,由于做不到升压,爱迪生只能把自己发出来的110伏直流电输送到离他不到1.5公里远的家里面,要是想再远,这些电光是在路上就已经损失一半。而且损失的能量都会以热的形式释放出来,电线自己就把自己熔断了。而特斯拉的交流电就不一样了,由于变压器的工作原理就注定了,它想升多高就升多高。为什么直流电就不可以呢?因为当时它还没有找到属于自己的"变压器"。所以在19世纪,特斯拉赢了。

特斯拉跟爱迪生谁更猛(特斯拉和爱迪生)(3)

现在,来到第二个问题,到了今天,交流电的优势还存在吗?

交流电远距离时,线路与线路、与大地之间,都会因为电磁感应而产生电阻,消耗输电线路上的功率,称为"无功损耗",很不划算。

而直流输电则没有无功损耗,特别是到了二十世纪四、五十年代,随着技术发展,直流输电很多优势都凸显出来了,比如系统稳定性更强、线路造价更低、适应范围更广等等。交流电之间想要联网,必须要做到严格同步,如果稍微有点错开,就可能导致两个系统都发生崩溃而停电。直流系统就稳定多了,可以实现非同步联网,俗称"背靠背"联网。再看线路造价,交流输电通常需要三根导线,而直流输电最多只需要两根,所以在材料成本上,就已经省下不少。再加上直流输电不像交流输电那样,为了避免电磁感应把自己架的很高、分的很开,投资建设和运行费用都降下来了。最最关键的是,当年制约爱迪生直流电难以升压的问题,如今也可以利用换流站解决,虽然换流站的建设成本较高,但如果你想把更多的电输送到更远地方的话,特高压直流输电是不二的选择。

特斯拉跟爱迪生谁更猛(特斯拉和爱迪生)(4)

最后一个问题,直流电会在将来代替交流电吗?

虽然现在直流电的发展来势汹汹,但目前依然有一些很具体的原因让交流电处于"主导"地位。因为首先,我们得保证能安全的按下暂停键。电路需要检修,就需要暂停。对于交流电来说,每个周期都有两次自然过0时刻,我们选择在电流过0时断开电路即可。但直流电不存在自然过0过程,如何将它安全断开便成了难题。目前,高电压大容量直流断路器的灭弧难题正在逐步解决。其次,与商品一样,性价比也是重要因素。对于交流而言,变压器是其核心变电设备,可以理解为铜线缠绕铁芯的简单装置。但直流要实现大容量高电压,需要对大量"开关设备"进行串并联和操作,构造复杂,整体成本较高。加之从19世纪开始,我们一直大范围使用交流电,所以到目前交流电仍占主导地位。那么未来直流电会代替交流电吗?这个问题留给大家来思考!

根据我国的电源和负荷分布格局,决定了我们需要大力发展特高压,实现电能的大规模远距离输送。这时,直流高压输电技术因为距离的增加,反而变得比交流输电更有优势。那么,当今世界上掌握了直流输电领域最领先技术的是哪个国家?当然是中国!2009年1月,首条由我国自主研发、设计建设的特高压交流工程投运,自此,我国一举进入交直流特高压混合电网时代。如今,张北的风点亮雄安的灯,四川的水电送往江浙沪,新疆、甘肃的风能长驱直入送入中原。不到20年时间,我国特高压技术就在世界范围内实现了从跟跑到领跑的跨越发展。想要了解更多特高压方面的问题吗?请关注我们下一期科普。

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