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有了直流電,為什么還要發(fā)明交流電?
發(fā)表時(shí)間:2020-12-11 11:49:21

19世紀90年代,發(fā)生了著(zhù)名的交流電與直流電之戰,使得兩大電力巨頭卷入了這場(chǎng)“電流大戰”。托馬斯愛(ài)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(ài)迪生采取了一些手段誤導大眾,他不惜用交流電來(lái)電死一頭大象,以此來(lái)告訴世人交流電的致命性危險。


然而,這個(gè)并沒(méi)有影響到特斯拉想要推廣更為廉價(jià)且高效的電能的夢(mèng)想。最終,特斯拉的夢(mèng)想實(shí)現了,交流電占據了主導地位,統治了一個(gè)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(lái)的氣勢。那么,為什么交流電在過(guò)去能夠所向披靡呢?又是為什么直流電會(huì )卷土重來(lái)呢?


直流電的大小和方向不隨時(shí)間進(jìn)行變化。這就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題,電能在傳輸的過(guò)程中會(huì )發(fā)生耗損,而且傳輸的距離越遠,耗損就越嚴重。所以實(shí)際的使用情況就是,距離發(fā)電站越近,居民家里的電燈就越明亮,而距離發(fā)電站越遠,電燈就越昏暗。


電能在傳輸的過(guò)程中大量耗損,這在當時(shí)是一個(gè)無(wú)法解決的問(wèn)題,因為當時(shí)認為直流電是無(wú)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(fā)電站,每隔一段距離就建設一座發(fā)電站,這樣做成本還是挺高的,但也沒(méi)有更好的辦法了。當時(shí)在愛(ài)迪生的公司里有一個(gè)頗具才華的年輕人,他叫做特斯拉。


因為一直受到愛(ài)迪生的打壓,所以難以嶄露頭角,終于,他離開(kāi)了愛(ài)迪生,開(kāi)始專(zhuān)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(zhù)時(shí)間進(jìn)行周期性變化。所以交流電可以進(jìn)行升壓,這是一個(gè)簡(jiǎn)單的電學(xué)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(mǎn)世界建造直流電發(fā)電站了,此時(shí)直流電與交流電可以說(shuō)是已經(jīng)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(gè)人慌了,他就是愛(ài)迪生。如果大家都去使用交流電,那他滿(mǎn)世界建造的直流發(fā)電站怎么辦呢?于是愛(ài)迪生開(kāi)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(méi)有退出歷史的舞臺,在現代技術(shù)的加持下,直流電又有了新的發(fā)展。


直流電之所以會(huì )被交流電取代,是因為直流電無(wú)法升壓,這樣就導致在傳輸過(guò)程中耗損嚴重。直流發(fā)電機的確是無(wú)法升壓,但是交流發(fā)電機可以,交流發(fā)電機在經(jīng)過(guò)換流器之后就可以產(chǎn)生超高壓的直流電,電壓上去了,電流就下來(lái)了,損耗也就減小了,直流電也就再次具備了使用價(jià)值。


目前世界上很多國家都有直流電輸電線(xiàn)路。即高壓直流輸電,利用穩定的直流電具有無(wú)感抗,容抗也不起作用,無(wú)同步問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)而采用的大功率遠距離直流輸電。輸電過(guò)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(luò )等方面。


在一個(gè)高壓直流輸電系統中,電能從三相交流電網(wǎng)的一點(diǎn)導出,在換流站轉換成直流,通過(guò)架空線(xiàn)或電纜傳送到接受點(diǎn);直流在另一側換流站轉化成交流后,再進(jìn)入接收方的交流電網(wǎng)。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(jīng)濟。

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