Hvorfor bruker vi vekselstrøm og ikke likestrøm til stikkontakter i et hus? [duplikat]

Innenfor huset ditt er det fortsatt strøm fraktet .

Det typiske spenningstapet på den gjennomsnittlige husholdningskabelen på 1,5 mm² tverrsnitt med en gjennomsnittlig lengde på 50 m (frem og tilbake) fra målerkabinettet til bruken din er omtrent 1V per 1A.

• 1V er ikke mye for 230V.
• 1V er mye for lavere spenninger.
• For lavere spenninger trenger du mer strøm for samme effekt, så spenningstapet på kabelen blir verre.

Derfor vil du ha 230V ved stikkontaktene. Men spørsmålet ditt handlet om DC. Hvorfor ikke DC?

Fordi inntil i det siste var det svært upraktisk å gjøre en likestrøm om til en annen. Du trenger alltid elektronikk for å gjøre det som har en slags DC-AC-DC inverter.

AC derimot kan transformeres til en annen spenning med en enkel elektrisk komponent. Ingen elektronikk. Kobber på en jernkjerne. En transformator.

Kommentarer

• DC er også vanskeligere å bytte. Mekaniske brytere som fungerer bra for 230VAC, ville bue / smelte hvis de ble bedt om å bryte en likestrøm.
• DC-brytere i husholdninger eksisterte for 100 år siden, da 110V DC-installasjoner fortsatt var vanlige. Det ' er de fjærbelastede dreiebryter-typene. Dessuten gjorde en enkelt lysbryter per rom dette levedyktig.
• Kan du utdype " inntil i det siste " del? Er DC til DC-konvertering praktisk nå, og i så fall hvorfor?
• DC til DC-konvertering er upraktisk uten moderne kraftelektronikk. Selv om det eksisterte rene mekaniske løsninger, f.eks. for radiosendere så tidlig som i 1900. Den ' er også klumpete og feil utsatt for vakuumrør, selv om det fantes løsninger. Og det ' er sløsende med bipolare transistorer eller tyristorer, selv om det fantes løsninger. – MOS-transistorer med høy effekt med veldig lav motstand og høy hastighet gjorde DC til DC-konvertering praktisk. De ble populære fra 1980-tallet.

Kraftselskapet bruker AC i distribusjonsnettet slik at den kan enkelt bruke transformatorer til å flytte strøm mellom høyspenningssegmenter (for langdistanselinjer) og lavspenningssegmenter (for å levere individuelle kunder).

For å forsyne deg med DC, må de legge til ekstra utstyr i nærheten av hjemmet ditt for å produsere DC fra deres eksisterende AC-nettverk. Det vil koste dem penger, så åpenbart vil de ikke gjøre det .

Alternativt kan du ta vekselstrømmen deres og kjøpe din egen omformer for å produsere DC for distribusjon rundt hjemmet ditt. Men da ville du hatt et ganske komplisert optimaliseringsproblem.

• Hvilken spenning bør du bruke? Store belastninger som motorer vil ha høyere spenninger for å redusere ledningskostnadene, mindre belastninger som smart telefonladere vil ha lavere spenninger.

• Hvor stor omformer skal du kjøpe? Vet du hvor mange apparater du vil ha på 20 år og hvor mye strøm de trenger ?

• Skal du bruke likestrøm for alle belastninger, noe som gjør ledningene enklere? Eller bør du holde deg til vekselstrøm for (glødelampe) belysning og oppvarming for å redusere størrelsen (og kostnaden ) av AC-DC-omformeren du trenger?

For tiden distribuerer vi AC rundt i huset og bruker en separat omformer for hvert apparat som ønsker DC. Fordelen med dette er det lar oss optimalisere DC-omformeren for hver belastning som trenger den.

Kommentarer

• @Heart, jeg er enig i at jeg la det være usagt, men jeg tror at ' s hovedsakelig grunnen til at kraftselskapet ' s nettverk ikke ' ikke oppgraderes, mens fokuset på dette spørsmålet var på kunden ' s ledninger.
• Åh! Jeg leste feil, ser det ut til. Ikke bry deg, da.

Fordi konvertering til DC er ikke nødvendig og kostbart for hele huset ditt.

De fleste enhetene du navngir, kan bruke vekselstrøm uten problemer.

Å konvertere hele huset til DC vil være dyrt og ineffektivt. Du må kjøpe en stor og kostbar omformer for å konvertere hele huset. Denne omformeren bruker energi mens den konverterer og vil generere en god del varme. Strømregningen din vil øke med 30% + det ekstra klimaanlegget ditt vil bruke for å motvirke varmen som genereres. Omformeren vil gå i stykker hvert 10. år og krever dyre reparasjoner eller utskiftninger, i mellomtiden gjør huset ditt uten strøm.

Å kjøpe små omformere for enheter som krever likestrøm er akseptabelt. Bare DC-enheter er en liten prosentandel av den totale bruken av huset. Små omformere er billige og er lett å bytte ut.

Kommentarer

• Hva om jeg bare brukte solenergi? Da trenger jeg ikke en omformer, ikke sant?
• @MartinThoma Du trenger en omformer, fordi PV-paneler ikke ' t gir ut en konstant spenning.

Hvis DC brukes i stedet for AC, er kobberfallproblemene fremdeles der, så store belastninger vil være best på en rimelig høyspenning .100VDC var normalt før Tesla vant AC / DC-slaget for over hundre år siden. Bue og tilhørende brannfare er mye verre med DC fordi det ikke er noen kryssinger for lysbuen å gå ut. Derfor er DC-bryteren mye større og dyrere enn vekselstrømbryter med høy effekt.

I forstå at for transport av elektrisk energi er det mer fornuftig å ha vekselstrøm. Men i huset mitt tror jeg ikke argumentet holder lenger.

Du ville ha flere problemer.

1. Generasjon av DC. Dette vil kreve en stor AC-DC PSU i bygningen.
2. Valg av DC-spenning: 12 V for bil ting, 19 V for din bærbare PC, 5 V for deg USB-enheter, 60 V for en bestemt LED lys montering? Hvilken vil du stå på? Når du har gjort at alt annet vil kreve DC-DC-omformere.
3. Størrelsen på kabelen som kreves for å løpe rundt i huset for å holde spenningsfallet til et akseptabelt nivå for høyere strømmer som trekkes ved lav spenning. li>
4. DC-effektbrytere.

Jeg mistenker at mange innbyggere utenfor nettet som prøver å kjøre på DC-strømbanker, er godt klar over fordelene med en konstant spenningsstrømforsyning. p>

Kommentarer

• Enig – men jeg synes du bør legge vekt på del 2. Det ' er lett å si, " gir DC ", men når du gjør det, er ' ingen enkel måte å endre nivåer, og det vil påvirke alle DC-enhetene. Hvis du gir et felles vekselstrømnivå, kan en hvilken som helst vekselstrøm / likestrøm-omformer ganske enkelt velge riktig transformatorvikling for å få riktig likestrømnivå, selv om transformatorfrie bytteromformere kan være litt vanskelige.
• Når jeg har lest det igjen, er jeg enig. Fikset.