Varför använder vi växelström och inte likström för eluttag i ett hus? [duplicera]

Inom ditt hus är det fortfarande elektricitet transporteras .

Den typiska spänningsförlusten på den genomsnittliga hushållskabeln på 1,5 mm² tvärsnitt med en genomsnittlig längd på 50m (fram och tillbaka) från mätarskåpet till din applikation är cirka 1V per 1A.

• 1V är inte mycket för 230V.
• 1V är mycket för lägre spänningar.
• För lägre spänningar behöver du mer ström för samma effekt, så spänningsförlusten på kabeln blir värre.

Det är därför du vill ha 230V vid eluttagen. Men din fråga handlade om DC. Varför inte DC?

Eftersom det fram till nyligen var mycket opraktiskt att förvandla en likspänning till en annan. Du behöver alltid elektronik för att göra det som har någon form av DC-AC-DC-växelriktare inuti.

AC å andra sidan kan omvandlas till en annan spänning med en enkel elektrisk komponent. Ingen elektronik. Koppar på en järnkärna. En transformator.

Kommentarer

• DC är också svårare att byta. Mekaniska omkopplare som fungerar bra för 230VAC skulle bågas / säkras om de ombeds bryta en likström.
• Likströmskontakter i hushåll fanns för 100 år sedan, då 110V likströmsinstallationer fortfarande var vanliga. Det ' är de fjäderbelastade vridknoppstyperna. Dessutom gjorde en enda ljusbrytare per rum detta livskraftigt.
• Kan du utarbeta " tills nyligen " del? Är DC till DC-omvandling praktiskt nu, och i så fall varför?
• DC till DC-omvandling är opraktiskt utan modern kraftelektronik. Även om det fanns rena mekaniska lösningar ex. för radiosändare redan 1900. Det ' är också skrymmande och felbenäget med vakuumrör, även om lösningar fanns. Och det ' är slösaktigt med bipolära transistorer eller tyristorer, även om lösningar fanns. – MOS-transistorer med hög effekt med mycket låg motståndskraft och hög hastighet gjorde DC till DC-omvandling praktisk. De blev populära från 1980-talet.

Kraftföretaget använder AC i distributionsnätet så att det kan enkelt använda transformatorer för att flytta kraft mellan högspänningssegment (för långdistanslinjer) och lågspänningssegment (för att försörja enskilda kunder).

För att förse dig med DC måste de lägga till ytterligare utrustning nära ditt hem för att producera DC från deras befintliga AC-nätverk. Det skulle kosta dem pengar, så uppenbarligen vill de inte göra det .

Alternativt kan du ta deras AC och köpa din egen omvandlare för att producera DC för distribution runt ditt hem. Men då skulle du ställas inför ett ganska komplicerat optimeringsproblem.

• Vilken spänning ska du använda? Stora belastningar som motorer vill ha högre spänningar för att minska ledningskostnaderna, mindre belastningar som smarta telefonladdare vill ha lägre spänningar.

• Hur stor omvandlare ska du köpa? Vet du hur många apparater du kommer att ha på 20 år och hur mycket ström de behöver ?

• Ska du använda likström för alla belastningar, vilket gör ledningarna enklare? Eller ska du hålla fast vid växelström för (glödlampor) belysning och värmebelastning för att minska storleken (och kostnaden) ) av den AC-DC-omvandlare du behöver?

För närvarande distribuerar vi AC runt huset och använder en separat omvandlare för varje apparat som vill ha DC. Fördelen med detta är det låter oss optimera DC-omvandlaren för varje belastning som behöver den.

Kommentarer

• @Hearth, jag håller med om att jag lämnade det osagt, men jag tror att ' s främst anledningen till att elföretaget ' s nätverk inte ' inte uppgraderas, medan fokus i denna fråga var på kunden ' s ledningar.
• Åh! Jag verkar missläsa frågan. Tänk då.

Eftersom konvertering till DC är inte nödvändigt och kostsamt för hela ditt hus.

De flesta enheter du namngav kan använda AC utan problem.

Att omvandla hela huset till DC skulle vara dyrt och ineffektivt. Du måste köpa en stor och dyr omvandlare för att konvertera hela huset. Denna omvandlare skulle använda energi när den konverterade och skulle generera en hel del värme. Din elräkning skulle öka med 30% + vilket extra din luftkonditionering skulle använda för att motverka den genererade värmen. Omvandlaren skulle gå sönder vart tionde år och kräva dyra reparationer eller utbyten, under tiden gör ditt hus utan ström.

Att köpa små omvandlare för enheter som kräver likström är acceptabelt. Endast DC-enheter är en liten andel av den totala användningen av huset. Små omvandlare är billiga och enkelt utbytbara.

Kommentarer

• Vad händer om jag bara använde solenergi? Då skulle jag inte behöva en omvandlare, eller hur?
• @MartinThoma Du skulle behöva en omvandlare, eftersom PV-paneler inte ' t matar ut en konstant spänning.

Om likström används istället för växelström är kopparfallproblemen fortfarande kvar så stora belastningar skulle vara bäst på en någorlunda högspänning .100VDC var normalt innan Tesla vann AC / DC-striden för mer än ett sekel sedan.Arkitektur och dess tillhörande brandrisk är mycket värre med DC eftersom det inte finns några nollkorsningar för bågen att släcka .Därför är DC-ställverk mycket större och dyrare än växelströmställare med hög effekt.

I förstå att för transport av elektrisk energi är det vettigare att ha AC. Men inom mitt hus tror jag inte att argumentet håller längre.

Du skulle ha flera problem.

1. Generering av DC. Detta skulle kräva en stor AC-DC PSU i byggnaden.
2. Val av likspänning: 12 V för bilsaker, 19 V för din bärbara dator, 5 V för USB-enheter, 60 V för en viss LED lätt montering? Vilken skulle du stå på? När du har gjort att allt annat kräver DC-DC-omvandlare.
3. Storlek på kabel som krävs för att springa runt huset för att hålla spänningsfallet till en acceptabel nivå för de högre strömmarna som dras vid låg spänning.
4. Likströmsbrytare.

Jag misstänker att många boenden utanför nätet som försöker köra på likströmsbanker är väl medvetna om fördelarna med en konstant växelströmskälla.

Kommentarer

• Håller med – men jag tycker att du bör betona del 2. Det ' är lätt att säga, " ge DC ", men när du väl gör det ' är det inget enkelt sätt att ändra nivåer, och det kommer att påverka alla likströmsenheter. Om du tillhandahåller en gemensam växelströmsnivå kan valfri växelströms- / likströmsomvandlare helt enkelt välja rätt transformatorlindning för att få rätt likströmsnivå, även om transformatorlösa växelomvandlare kan vara lite knepiga.
• När jag läser det igen håller jag med. Fixat.