把日常用电改直流电怎样？

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把日常用电改直流电怎样？ [复制链接]

 

如果民用电用直流的话，30年前的技术还很难做到直流发电、变电、输电、再变电的过程，家电这边也基本用不了直流。
以现在的技术，这些问题基本都能解决了，家电除了极少数以外也都可以轻易改成直流供电了。
但是问题来了，改直流的话，从发电到入户，这么多设备都得扔，算谁的？新出的家电全改成直流的，旧的怎么办，扔掉？


但是这些问题的关键吗？


问过好多业内专家，好多人的解释无外乎这几点：
1、交流电可以通过变压器方便道改变电压，高压输送可以大大减少损耗，低压到用户可以保证安全，直流电就不行；
2、在工业上交流电动机的结构比直流电动机要简单的多，造价低的多，效率高、寿命长；
3、交流发电机也简单的多，可以制造成很大的容量，而直流发电机就没有很大容量的，不能用于发电厂。


到底怎么回事？现在的现状是个什么


虽然现在的大部分输电线路都已经被交流电占领，但很多人依旧在考虑直流供电的可能性。除了通信设备的机房以外，很少有人会将一个屋子中的所有电路全都换成直流供电，但如果屋子里传输的都是5V的直流电的话， 给电器充电就会变得很方便，但为什么我们平常不这么做呢？


电阻热



我们面对的第一个问题是电阻加热的问题，当功率不变的时候，P=I×V，所以当电压降低之后，在导线上所传输的电流就会变大。而这样在同个位置上所产生的热量就会增加。一个直观的解释就是以太网电力传输(Power over Ethernet)的最高功率仅为30W。因为网线仅能承受这个大小的功率。想要提升功率耐受能力，就需要增加铜线的横截面积。


开关与继电器



对于直流电路来说，我们需要注意其电弧问题——你知道电弧焊吗？很多人使用12V的汽车电池就能够利用其电弧来进行简单的焊接。如果你注意到继电器上的标示的话，你会发现一般来说继电器对于交流电的耐受要更好。同样的电流大小的时候，交流电的耐压更高。这和电弧也有关。当继电器动作的时候，内部的金属簧片接近，会产生电弧。而交流电的性质使得电弧不会将两个簧片焊接在一起。直流电则不行。对于其他的金属开关也是一样的。


最后，硬件




你现在手头所有的设备都是为了交流电路而设计的，将电变来变去会消耗能量，如果从发电站开始就全都使用直流电的话，对于统一用电方式会有一定的帮助，随着新能源的到来，未来各家使用可再生能源发电的时候必然会采用直流电的传输方式。


到那时候，故事就反过来了——转换回交流电反倒不太方便了！

maychang

中国各电网频率都是50Hz，日本却是一部分地区用50Hz，一部分地区用60Hz。因此日本有若干种电器在产品上必须注明在哪个地区使用，因为交流电机一般是不能50Hz和60Hz通用的。
电网一旦建成，频率由50Hz改成60Hz或者由60Hz改成50Hz，尚且如此困难，更不用说改成直流了。

maychang

交流和直流相比较，最大的长处是容易实现较远距离的送电。远距离送电必须使用较高电压，以降低电流，从而减少导线截面积。交流容易实现电压的升高降低，只需要变压器，直流就办不到，必须使用电动机-发电机组或者电子器件构成的开关电源。即使使用电动机-发电机组，电压也做不高，通常不能超过10kV。

cruelfox

我听说，电气化铁路接触网是交流电，机车的牵引电机也是用交流电。但是变电是交流--直流--交流这么变的，不是用变压器直接变下来的。是这样的么？

elvike

我觉得应该会有这一方面的发展吧，但是完全取代某一个不太现实，并存也会造成布设网络的成本增加。现在小功率的家用电器AC/DC适配器电源越来越多的开始外置了，并且光伏发电系统和电池储能系统也是直流电源，从源端到终端是匹配的，但是这需要一个电压标准，就像通信应用的电源电压48V。

tianshuihu

我觉得直流供电在家庭用电部分还是挺有前景的，未来两种供电方式并存也是很有可能的

除了大功率的空调、电磁炉、热水器...，普通的家用电子设备，如照明、影音娱乐、PC...采用直流供电在安全性、效率方面有不少优势

PowerAnts

厂家生产产品, 基本上都会考虑兼容性. 虽说部份电器可以交直流供电, 如电脑, 笔记本, 充电头, 电视机等, 还有一部份看似可以直流供电的如: 电磁炉, 变频洗衣机, 变频空调, 热水器等. 但并不是所有这些电器都一定可以接受直流供电, 不少电磁炉, 热水器甚至变频空调的控制部份还是小型工频变压器供电, 为什么? 成本并不比小功率开关电源板高, 然而可靠性要高很多.
然后就是开关和熔断器的分断问题

PowerAnts

cruelfox 发表于 2017-3-14 09:38
我听说，电气化铁路接触网是交流电，机车的牵引电机也是用交流电。但是变电是交流--直流--交流这么变的，不 ...

没这回事, 铁路供电一般是两相, 用专用变压器将三相变成二相, 变压器的两边各一相, 每相管几十公里

maychang

cruelfox 发表于 2017-3-14 09:38
我听说，电气化铁路接触网是交流电，机车的牵引电机也是用交流电。但是变电是交流--直流--交流这么变的，不 ...

中国电气化铁路使用50Hz交流，变电站端额定电压27.5kV。有些铁路使用直流，使用直流供电缺点是电压不能高，一般不能超过10kV。某些铁路使用25Hz甚至12.5Hz交流为电力机车供电，直接使用直流电机(类似手电钻里面的电动机)。
直流电动机优点是容易调速，适合电力机车这种又要很快又要很慢情况。即使是国产东风内燃机车，也是柴油机带动三相交流发动机，三相交流整流成直流，再驱动直流电动机。

PowerAnts

cruelfox 发表于 2017-3-14 09:38
我听说，电气化铁路接触网是交流电，机车的牵引电机也是用交流电。但是变电是交流--直流--交流这么变的，不 ...

忽然想起了1Hz变频直流空调, 如果你指的是新型的电力机车的话, 那确实是交-直-交的, 新型电力驱动都是变频器驱动三相电机, 而变频器必定是直流供电的, 需要先进行整流. 只不过受电弓获得的电力都是单相交流的(指铁道部所属的机车, 对于城市轻轨及地铁, 则受电弓直接从触电网获得直流700-1500V直流电), 机车里会有一台单相降压变压器, 降到900V或2700V再整流.

PowerAnts

maychang 发表于 2017-4-15 20:04
中国电气化铁路使用50Hz交流，变电站端额定电压27.5kV。有些铁路使用直流，使用直流供电缺点是电压不能高 ...

"有些铁路使用直流，使用直流供电缺点是电压不能高，一般不能超过10kV。"

re: 近接10KV的串激电机, 这换向器应该很大吧, 有刷电机有个很大的问题是电刷与集电猾环或换向器接触部位的"环火" (猾环的还好些, 换向器的火花真是大, 东风内燃机的主动力电机型号是ZD109C, 额定电压645V, 电流800A, 功率480KW. 要在此基础上电压提高10倍, 估计很困难吧.

maychang

PowerAnts 发表于 2017-4-15 22:42
"有些铁路使用直流，使用直流供电缺点是电压不能高，一般不能超过10kV。"

re: 近接10KV的串激电机,  ...

直流供电的电力机车之所以电压不能高，正是因为电机换向器的火花。
意大利有直流供电的电气化铁路，供电电压6600V。

PowerAnts

maychang 发表于 2017-4-15 22:47
直流供电的电力机车之所以电压不能高，正是因为电机换向器的火花。
意大利有直流供电的电气化铁路，供电 ...

6600V的电环火一定很漂亮, 有机会找找图片, 不过也不一定有照片, 虽然有刷电机不能密封(主要是需要空气中的水蒸气在接触面形成保护膜), 但电压太高也不能太暴露了, 不然异物进入就惨了

maychang

PowerAnts 发表于 2017-4-15 23:23
6600V的电环火一定很漂亮, 有机会找找图片, 不过也不一定有照片, 虽然有刷电机不能密封(主要是需要空气中 ...

意大利供电电压是全世界最高的。苏联部分铁路线曾经用直流3000V，法国、荷兰和捷克部分地区曾经用直流1500V。

lifanbb

这个问题一百年前就考虑过了，现在考虑为时已晚，你要淘汰全球所有的交流电器才能做得到，但那是不可能的。

qwqwqw2088

lifanbb 发表于 2017-5-9 21:49
这个问题一百年前就考虑过了，现在考虑为时已晚，你要淘汰全球所有的交流电器才能做得到，但那是不可能的。

一百年前就考虑过或者讨论过
希望能分享一下这方面的资料
大家都是好奇

WZH70246

是这样的，，以前的人技术差，，，但是还是有长远打算的，毕竟设计到一个国家。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。