Zašto se istosmjerna struja ne koristi za prijenos električne energije kroz žice?

U pravu ste što mislite da istosmjerna struja (DC) nije najbolji izbor za prijenos električne energije na velike udaljenosti. Evo zašto:

1. AC je učinkovitiji za visoke napone:

* Transformers: Izmjenična struja može se lako transformirati (pojačati ili smanjiti) pomoću transformatora. Ovo je ključno za učinkovit prijenos. Povećanjem napona smanjujete struju, što smanjuje gubitak energije zbog otpora u žicama.

* DC ograničenja: Iako se istosmjerni napon može povećati, to je složenije i skuplje. Istosmjerni transformatori nisu tako učinkoviti niti lako dostupni kao AC transformatori.

2. AC je lakše generirati i distribuirati:

* Generatori: Većina elektrana proizvodi električnu energiju u obliku izmjenične struje (AC).

* Motori: AC motori naširoko se koriste u industriji i općenito su učinkovitiji od istosmjernih motora.

3. AC smanjuje učinak na kožu:

* Učinak kože: S visokofrekventnom izmjeničnom strujom struja teče više na površini (koži) vodiča, smanjujući efektivnu površinu poprečnog presjeka i povećavajući otpor. DC nema ovaj problem. Međutim, dalekovodi koriste niskofrekventnu izmjeničnu struju, gdje je skin efekt minimalan.

4. DC prijenos postaje sve popularniji:

* Visokonaponska istosmjerna struja (HVDC): Dok je izmjenični prijenos još uvijek dominantna metoda, HVDC postaje sve važniji za prijenos električne energije na velike udaljenosti, posebno za podvodne kabele i za povezivanje različitih električnih mreža. HVDC sustavi mogu prevladati neka ograničenja prijenosa izmjeničnom strujom, osobito za vrlo velike udaljenosti.

Ukratko:

Dok istosmjerna struja ima svoje prednosti u određenim primjenama, izmjenična struja je preferirani izbor za prijenos električne energije na velike udaljenosti zbog svoje učinkovitosti u transformaciji napona i kompatibilnosti s postojećim sustavima za proizvodnju i distribuciju električne energije. HVDC je rastuća tehnologija koja rješava neke od nedostataka AC za vrlo velike udaljenosti.