สายส่ง AC กับ DC: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

ประเด็นที่สำคัญ

1. สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับจะส่งกระแสสลับในระยะทางไกล ซึ่งมักใช้ในโครงข่ายไฟฟ้าและเครือข่ายการจำหน่ายไฟฟ้า
2. สายส่ง DC ส่งกระแสตรง ใช้สำหรับสายเคเบิลใต้น้ำและการส่งไฟฟ้าแรงสูงทางไกล
3. สายส่งไฟฟ้ากระแสตรงมีการสูญเสียน้อยกว่าและมีประสิทธิภาพในการส่งไฟฟ้าในระยะทางที่กว้างใหญ่มากกว่าสายส่งไฟฟ้ากระแสสลับ

สายส่ง AC คืออะไร?

สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับจะถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง เส้นเหล่านี้ประกอบด้วยตัวนำ ฉนวน และโครงสร้างรองรับ ตัวนำที่ใช้ในสายเหล่านี้ทำจากอะลูมิเนียมหรือทองแดง และติดตั้งบนคานขวางหรือเสาหุ้มฉนวน ฉนวนเป็นแก้วหรือพอร์ซเลน และใช้เพื่อแยกตัวนำออกจากกันและกราวด์ สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับแบ่งออกเป็นสามประเภท: เหนือศีรษะ ใต้ดิน และเรือดำน้ำ

สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับได้รับการออกแบบเพื่อส่งไฟฟ้าแรงสูงในระยะทางไกล ไฟฟ้าแรงสูงนี้ช่วยให้ไฟฟ้าเดินทางได้ไกลขึ้นโดยสูญเสียพลังงานน้อยลง ยิ่งแรงดันไฟฟ้าสูง กระแสไฟฟ้าก็จะยิ่งน้อยลง และการสูญเสียพลังงานก็จะน้อยลง สายไฟฟ้าแรงสูงยังมีประสิทธิภาพมากในการถ่ายโอนพลังงาน เนื่องจากต้องใช้พลังงานในการส่งไฟฟ้าตามปริมาณที่กำหนดน้อยกว่าสายไฟฟ้าแรงต่ำ

ส่วนประกอบที่สำคัญของสายส่งไฟฟ้ากระแสสลับ ได้แก่ ตัวนำ ฉนวน และโครงสร้างรองรับ ตัวนำคือลวดหรือสายเคเบิลที่นำไฟฟ้า ฉนวนจะแยกตัวนำออกจากกันและกราวด์ ส่วนรองรับทำจากเหล็กหรือคอนกรีตและใช้เพื่อรองรับน้ำหนักของตัวนำ

สายส่ง DC คืออะไร?

DC Transmission Line เป็นระบบไฟฟ้าที่ส่งกำลังจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง ประกอบด้วยตัวนำสองตัว คือ ลวดโลหะหุ้มฉนวน หรือท่อโลหะ ที่นำกระแสไฟฟ้าจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง

สายส่ง DC ใช้ในระบบไฟฟ้าเนื่องจากมีประสิทธิภาพมากกว่า อย่างไรก็ตาม พลังงานสามารถส่งผ่านสายเดียวกันได้โดยไม่จำเป็นต้องแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับก่อน ซึ่งหมายความว่าสามารถถ่ายโอนพลังงานได้มากขึ้นโดยที่พลังงานเท่ากัน สายส่ง DC ยังเหมาะสมกว่าสำหรับการส่งกำลังเนื่องจากกำลังไม่ได้รับผลกระทบจากการสูญเสียทางไฟฟ้าเนื่องจากความต้านทานในสาย AC

สายส่ง DC มีข้อดีหลายประการ รวมถึงไม่มี พลังงานปฏิกิริยา การสูญเสีย ประสิทธิภาพการส่งผ่านที่สูงขึ้น และต้นทุนและต้นทุนการดำเนินงานที่ลดลง นอกจากนี้ยังให้ความเสถียรและความยืดหยุ่นของระบบที่สูงขึ้น ช่วยให้ตอบสนองต่อความต้องการและสภาวะโหลดที่เปลี่ยนแปลงได้เร็วขึ้น

สายส่ง DC ถูกนำมาใช้ในการใช้งานหลายอย่าง รวมถึงการส่งพลังงานระหว่างเมือง ระหว่างโรงไฟฟ้าท้องถิ่นกับสถานีไฟฟ้าย่อย และระหว่างโรงไฟฟ้ากับผู้บริโภค ในบางกรณี สายส่ง DC จะเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า สายส่ง DC ยังสามารถใช้เพื่อกักเก็บพลังงานได้ เนื่องจากพลังงานสามารถเก็บไว้ในแบตเตอรี่และอุปกรณ์อื่น ๆ ที่เชื่อมต่อกับสายได้ สายส่งไฟฟ้ากระแสตรงถูกสร้างขึ้นโดยใช้สายโลหะหุ้มฉนวน เช่น ทองแดงหรืออลูมิเนียม

ความแตกต่างระหว่างสายส่ง AC และ DC

1. สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพ/สเต็ปดาวน์ ในขณะที่สายส่งไฟฟ้ากระแสตรงไม่จำเป็นต้องใช้
2. AC transmission lines are more vulnerable to lightning strikes, while DC transmission lines are more resistant.
3. สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับมีการสูญเสียพลังงานสูงกว่าเนื่องจากอุปนัยและตัวเก็บประจุ ปฏิกิริยาในขณะที่สายส่งไฟฟ้ากระแสตรงมีการสูญเสียพลังงานน้อยที่สุด
4. สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับต้องการการบำรุงรักษามากกว่า ในขณะที่สายส่งไฟฟ้ากระแสตรงต้องการการบำรุงรักษาน้อยกว่า
5. สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับจำเป็นต้องใช้หม้อแปลงเพื่อเปลี่ยนระดับแรงดันไฟฟ้า ในขณะที่สายส่งไฟฟ้ากระแสตรงไม่จำเป็นต้องใช้

การเปรียบเทียบระหว่างสายส่ง AC และ DC

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับ	สายส่งไฟฟ้ากระแสตรง
การใช้งานปัจจุบัน	สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับใช้กระแสสลับ	สายส่ง DC ใช้กระแสตรง
ประเภทของคลื่น	สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับใช้คลื่นไซน์	สายส่ง DC ใช้รูปคลื่นเชิงเส้น
อุปกรณ์สับเปลี่ยน	สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับจำเป็นต้องมีอุปกรณ์สวิตชิ่งที่ซับซ้อนมากขึ้น	สายส่ง DC นั้นตรงไปตรงมามากกว่า
แรงดันไฟฟ้า	สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า	สายส่ง DC ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า
โครงสร้าง	สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น	สายส่งไฟฟ้ากระแสตรงมีโครงสร้างผิวเผินมากกว่า

อ้างอิง

1. การอัพเกรดกำลังของสายส่งโดยการรวมระบบส่งกำลัง AC – DC | วารสารและนิตยสาร IEEE | IEEE Xplore
2. การวางแผนการขยายระบบส่งกำลัง AC/DC แบบไฮบริด | วารสารและนิตยสาร IEEE | IEEE Xplore

อัพเดตล่าสุด : 29 กรกฎาคม 2023