Es ist schwer sich die Welt um uns herum ohne Elektrizität vorzustellen, die in alle Bereiche des modernen Lebens eingedrungen ist. Diese Art von Energie wird für die Beleuchtung, Drehung von Elektromotoren, verschiedene elektronische Geräte usw. verwendet. Selbst Das elektrische System bildet ein komplexes technisches System, das unbedingt die Erzeugung von elektrischem Strom sicherstellen muss als Energie in Kraftwerken, deren Lieferung direkt an den Verbindungspunkt des Verbrauchers und anschließende Umwandlung in die gewünschte Form Arbeit.
DC und AC
Zur Erzeugung von elektrischem Strom ist eine externe Energiequelle erforderlich, deren Funktionen ausgeführt werden können durch:
- Wärme aus der Verbrennung von Kohle, Öl und Gas;
- Wasserfluss aus einem Reservoir oder durch Gezeiten erzeugt;
- Wind;
- Sonnenstrahlung;
- chemische Prozesse in der Batterie.
Ferner wird diese Energie auf die eine oder andere Weise in Strom umgewandelt, der über die Drähte zum Verbindungspunkt des Empfängers übertragen wird und dort zur Ausführung nützlicher Arbeiten verwendet wird.
Der Strom selbst kann entweder konstant oder alternierend sein. Wechselstrom hat normalerweise einen sinusförmigen Charakter, der auf die Art seines Empfangs infolge der Drehbewegung der Generatorwelle zurückzuführen ist (Abbildung 1).
Vor- und Nachteile von DC- und AC-Netzen
Gleichstromnetze in den frühen Stadien der Entwicklung der Elektrotechnik unterschieden sich günstig in der Einfachheit der Herstellung von Elektromotoren, die daraus arbeiten. Dieser Vorteil ging unmittelbar nach der Erfindung des Mehrphasen-Elektromotors im Jahre 1882 verloren.
In Bezug auf die elektrische Beleuchtung von Glühlampen sind Wechsel- und Gleichspannung gleichwertig.
Unter dem Gesichtspunkt der Übertragung von Elektrizität vom Ort ihrer Erzeugung zum Verbrauch des Wechselstromnetzes Unmittelbar nach der Erfindung und Entwicklung des Leistungsdesigns stellte sich heraus, dass es nicht im Wettbewerb stand Transformator.
Letzteres war mit Stromverlusten verbunden. Der Verbraucher benötigt aus Sicherheitsgründen eine relativ niedrige Spannung, während die Verluste während des Transports beim Umschalten auf Hochspannung verringert werden. Die Spannungsänderung in Hochstrom-Gleichstromnetzen wird immer noch nicht mit einfachen Mitteln gelöst, während in Für Wechselstromnetze reicht es aus, zwei Transformatoren mit der entsprechenden Leistung an den Enden der Leitung zu installieren. Bild 2.
Entwicklungsgeschichte von AC- und DC-Netzen
Zum ersten Mal in den späten 70er Jahren für den kommerziellen Massengebrauch. Das 19. Jahrhundert erhielt Dreileiter-Gleichstromnetze (+/- 110 V und 0 V), die am erstellt wurden Ausrüstung der Firma Edison Electric Edison Electric Light (jetzt Teil von General Elektrisch "). Mit ihnen wurden die ersten Proben von Glühlampen gespeist, Abbildung 3.
Die von Nikola Tesla entwickelte industrielle Produktion von für den Massengebrauch geeigneten elektrischen Wechselstromgeräten wurde zehn Jahre später von Westinghouse gemeistert. Trotz einer so großen Zeitverzögerung aufgrund der deutlich besseren Betriebsparameter des Stromnetzes verdrängte es seinen Konkurrenten schnell. Bereits Ende der 20er Jahre. In den USA wurden im 20. Jahrhundert DC-Netze in neu geschaffenen Einrichtungen nicht mehr verwendet. Der letzte wurde jedoch erst 2007 außer Betrieb genommen.