Γραμμή μετάδοσης AC εναντίον DC: Διαφορά και σύγκριση

Βασικές τακτικές

1. Οι γραμμές μεταφοράς AC μεταδίδουν εναλλασσόμενο ρεύμα σε μεγάλες αποστάσεις, που χρησιμοποιούνται συνήθως σε δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας και δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.
2. Οι γραμμές μεταφοράς συνεχούς ρεύματος μεταφέρουν συνεχές ρεύμα, που χρησιμοποιείται για υποβρύχια καλώδια και μεταφορά υψηλής τάσης σε μεγάλες αποστάσεις.
3. Οι γραμμές μεταφοράς DC έχουν μικρότερες απώλειες και είναι πιο αποτελεσματικές για τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας σε τεράστιες αποστάσεις από τις γραμμές μεταφοράς AC.

Τι είναι η γραμμή μετάδοσης AC;

Οι γραμμές μεταφοράς AC μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια από το ένα σημείο στο άλλο. Αυτές οι γραμμές αποτελούνται από αγωγούς, μονωτές και δομές στήριξης. Οι αγωγοί που χρησιμοποιούνται σε αυτές τις γραμμές είναι κατασκευασμένοι από αλουμίνιο ή χαλκό και είναι τοποθετημένοι σε μονωμένους εγκάρσιους βραχίονες ή πύργους. Οι μονωτές είναι από γυαλί ή πορσελάνη και χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό των αγωγών μεταξύ τους και του εδάφους. Οι γραμμές μεταφοράς AC χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: εναέριες, υπόγειες και υποβρύχιες.

Οι γραμμές μεταφοράς AC έχουν σχεδιαστεί για να μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια υψηλής τάσης σε μεγάλες αποστάσεις. Αυτή η υψηλή τάση επιτρέπει στο ηλεκτρικό ρεύμα να ταξιδεύει μακρύτερα με λιγότερες απώλειες ισχύος. Όσο υψηλότερη είναι η τάση, τόσο χαμηλότερο είναι το ρεύμα και τόσο λιγότερη απώλεια ισχύος. Οι γραμμές υψηλής τάσης είναι επίσης πολύ αποδοτικές στη μεταφορά ισχύος, καθώς απαιτούν λιγότερη ενέργεια για τη μετάδοση μιας δεδομένης ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας από τις γραμμές χαμηλής τάσης.

Τα βασικά στοιχεία μιας γραμμής μεταφοράς AC περιλαμβάνουν τον αγωγό, τους μονωτές και τις δομές στήριξης. Ο αγωγός είναι το καλώδιο ή το καλώδιο που μεταφέρει την ηλεκτρική ενέργεια. Οι μονωτές χωρίζουν τους αγωγούς μεταξύ τους και το έδαφος. Οι διατάξεις στήριξης είναι κατασκευασμένες από χάλυβα ή σκυρόδεμα και χρησιμοποιούνται για τη στήριξη του βάρους των αγωγών.

Τι είναι η γραμμή μετάδοσης συνεχούς ρεύματος;

Η γραμμή μεταφοράς συνεχούς ρεύματος είναι ένα ηλεκτρικό σύστημα που μεταφέρει ενέργεια από τη μια θέση στην άλλη. Αποτελείται από δύο αγωγούς, μονωμένα μεταλλικά σύρματα ή μεταλλικούς σωλήνες, που μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα από το ένα μέρος στο άλλο.

Οι γραμμές μεταφοράς συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούνται σε συστήματα ισχύος επειδή είναι πιο αποδοτικές. Εξάλλου, η ισχύς μπορεί να μεταδοθεί μέσω της ίδιας γραμμής χωρίς να χρειάζεται να μετατραπεί πρώτα σε εναλλασσόμενο ρεύμα, που σημαίνει ότι μπορεί να μεταφερθεί περισσότερη ισχύς για την ίδια ποσότητα ενέργειας. Οι γραμμές μετάδοσης συνεχούς ρεύματος είναι επίσης πιο κατάλληλες για μετάδοση ισχύος, επειδή η ισχύς δεν επηρεάζεται από ηλεκτρικές απώλειες λόγω αντίστασης σε γραμμή AC.

Οι γραμμές μετάδοσης DC έχουν πολλά πλεονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένου του όχι δύναμη αντίδρασης απώλειες, υψηλότερη απόδοση μετάδοσης και χαμηλότερο κεφαλαιακό και λειτουργικό κόστος. Προσφέρουν επίσης υψηλότερη σταθερότητα και ευελιξία του συστήματος, επιτρέποντας ταχύτερη απόκριση στις μεταβαλλόμενες συνθήκες ζήτησης και φορτίου.

Οι γραμμές μεταφοράς συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ πόλεων, μεταξύ τοπικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής και υποσταθμών και μεταξύ σταθμών ηλεκτροπαραγωγής και καταναλωτών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι γραμμές μετάδοσης DC συνδέουν δίκτυα ισχύος. Οι γραμμές μετάδοσης DC μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για αποθήκευση ενέργειας, καθώς η ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί σε μπαταρίες και άλλες συσκευές που είναι συνδεδεμένες στη γραμμή. Οι γραμμές μετάδοσης συνεχούς ρεύματος κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας μονωμένα μεταλλικά σύρματα όπως χαλκός ή αλουμίνιο.

Διαφορά μεταξύ γραμμής μετάδοσης AC και DC

1. Οι γραμμές μεταφοράς εναλλασσόμενου ρεύματος απαιτούν μετασχηματιστές και τάση ανόδου/καίνισης, ενώ οι γραμμές μεταφοράς συνεχούς ρεύματος όχι.
2. Οι γραμμές μετάδοσης AC είναι πιο ευάλωτες σε κεραυνούς, ενώ οι γραμμές μετάδοσης DC είναι πιο ανθεκτικές.
3. Οι γραμμές μετάδοσης εναλλασσόμενου ρεύματος έχουν μεγαλύτερη απώλεια ισχύος λόγω επαγωγικών και χωρητικών επαγωγική ηλεκτρική αντίσταση, ενώ οι γραμμές μετάδοσης DC έχουν ελάχιστη απώλεια ισχύος.
4. Οι γραμμές μετάδοσης AC απαιτούν περισσότερη συντήρηση, ενώ οι γραμμές μετάδοσης DC απαιτούν λιγότερη συντήρηση.
5. Οι γραμμές μετάδοσης εναλλασσόμενου ρεύματος απαιτούν έναν μετασχηματιστή για την αλλαγή των επιπέδων τάσης, ενώ οι γραμμές μεταφοράς DC όχι.

Σύγκριση μεταξύ γραμμής μετάδοσης AC και DC

Παράμετροι σύγκρισης	Γραμμή μετάδοσης AC	Γραμμή μετάδοσης συνεχούς ρεύματος
Τρέχουσα χρήση	Οι γραμμές μεταφοράς AC χρησιμοποιούν εναλλασσόμενα ρεύματα.	Οι γραμμές μεταφοράς DC χρησιμοποιούν συνεχές ρεύμα.
Τύπος κύματος	Οι γραμμές μεταφοράς εναλλασσόμενου ρεύματος χρησιμοποιούν ημιτονοειδή κύματα.	Οι γραμμές μετάδοσης συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούν μια γραμμική κυματομορφή.
Εναλλαγή εξοπλισμού	Οι γραμμές μεταφοράς AC απαιτούν πιο εξελιγμένο εξοπλισμό μεταγωγής.	Οι γραμμές μετάδοσης DC είναι πιο απλές.
Τάση	Οι γραμμές μεταφοράς AC λειτουργούν σε υψηλότερες τάσεις.	Οι γραμμές μεταφοράς συνεχούς ρεύματος λειτουργούν σε χαμηλότερες τάσεις.
Δομές	Οι γραμμές μεταφοράς AC έχουν πιο σύνθετες δομές.	Οι γραμμές μεταφοράς DC έχουν πιο επιφανειακές δομές.

αναφορές

1. Αναβάθμιση ισχύος γραμμής μεταφοράς με συνδυασμό μετάδοσης AC–DC | IEEE Journals & Magazine | IEEE Xplore
2. Σχεδιασμός επέκτασης μετάδοσης υβριδικού AC/DC | IEEE Journals & Magazine | IEEE Xplore

Τελευταία ενημέρωση: 29 Ιουλίου, 2023