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有了直流電,為什么還要發明交流電?
發表時間:2020-12-11 11:49:21

19世紀90年代,發生了著名的交流電與直流電之戰,使得兩大電力巨頭卷入了這場“電流大戰”。托馬斯愛迪生支持的直流電被尼古拉特斯拉支持的交流電所威脅。為了敗壞交流電的名聲,愛迪生采取了一些手段誤導大眾,他不惜用交流電來電死一頭大象,以此來告訴世人交流電的致命性危險。


然而,這個并沒有影響到特斯拉想要推廣更為廉價且高效的電能的夢想。最終,特斯拉的夢想實現了,交流電占據了主導地位,統治了一個世紀,不管是家庭還是辦公室都是使用交流電。不夠,到了現在,直流電似乎有卷土重來的氣勢。那么,為什么交流電在過去能夠所向披靡呢?又是為什么直流電會卷土重來呢?


直流電的大小和方向不隨時間進行變化。這就產生了一個問題,電能在傳輸的過程中會發生耗損,而且傳輸的距離越遠,耗損就越嚴重。所以實際的使用情況就是,距離發電站越近,居民家里的電燈就越明亮,而距離發電站越遠,電燈就越昏暗。


電能在傳輸的過程中大量耗損,這在當時是一個無法解決的問題,因為當時認為直流電是無法升壓的。


所以為了能夠讓城里的所有居民都用上電燈,就必須要多建發電站,每隔一段距離就建設一座發電站,這樣做成本還是挺高的,但也沒有更好的辦法了。當時在愛迪生的公司里有一個頗具才華的年輕人,他叫做特斯拉。


因為一直受到愛迪生的打壓,所以難以嶄露頭角,終于,他離開了愛迪生,開始專心研究一種新的電力系統,交流電。交流電和直流電不同,它的大小和方向可以隨著時間進行周期性變化。所以交流電可以進行升壓,這是一個簡單的電學常識,電壓升高了,電流自然就減小了,所以損耗也就小了,使用交流電系統,只要先提高電壓,再在各居住區安裝變壓器,就可以保證電壓的穩定。


有了交流電就再也不需要滿世界建造直流電發電站了,此時直流電與交流電可以說是已經高下立判。


任何一種新事物的誕生總是要受到舊事物的打壓,交流電的興起令一個人慌了,他就是愛迪生。如果大家都去使用交流電,那他滿世界建造的直流發電站怎么辦呢?于是愛迪生開始不遺余力地打壓交流電,但是最終還是交流電得到和廣泛的應用。


交流電雖然興起了,但直流電也并沒有退出歷史的舞臺,在現代技術的加持下,直流電又有了新的發展。


直流電之所以會被交流電取代,是因為直流電無法升壓,這樣就導致在傳輸過程中耗損嚴重。直流發電機的確是無法升壓,但是交流發電機可以,交流發電機在經過換流器之后就可以產生超高壓的直流電,電壓上去了,電流就下來了,損耗也就減小了,直流電也就再次具備了使用價值。


目前世界上很多國家都有直流電輸電線路。即高壓直流輸電,利用穩定的直流電具有無感抗,容抗也不起作用,無同步問題等優點而采用的大功率遠距離直流輸電。輸電過程為直流。常用于海底電纜輸電,非同步運行的交流系統之間的連絡等方面。


在一個高壓直流輸電系統中,電能從三相交流電網的一點導出,在換流站轉換成直流,通過架空線或電纜傳送到接受點;直流在另一側換流站轉化成交流后,再進入接收方的交流電網。直流輸電的額定功率通常大于100兆瓦,許多在1000-3000兆瓦之間。高壓直流輸電用于遠距離或超遠距離輸電,因為它相對傳統的交流輸電更經濟。

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