Mikä on syy sille, että suoraa virtaa (DC) ei voida käyttää sähkön siirtämiseen?
Suoraman virran (DC) käytön esteet sähkönsiirrossa
Suoran ja vaihtovirran (AC) välillä on joitakin tärkeitä eroja sähkönsiirrossa, ja nämä erot tekevät suoran virran soveltamisesta epäsuotuisan joissakin tapauksissa. Tässä muutama pääasiallinen syy:
Pisteenmuunnoksen puute: Muuntimet ovat vaihtovirtajärjestelmien ydinosa, joka mahdollistaa voiman muuntamisen eri pistetasoissa. Koska suoran virran suunta on vakio, sitä ei voida muuttaa magneettikentän avulla samalla tavoin kuin vaihtovirtaa, mikä tekee perinteisestä muuntimesta sovellettavaksi vain vaihtovirran siirtoon.
Energiatuho: Kun suora virta siirretään pitkiä etäisyyksiä, se kokee huomattavan energiatuhotilanteen jatkuvan virran vuoksi. Tämä tuho näkyy pääasiassa vastuslämmössä, erityisesti johtoissa, joissa DC-virta aiheuttaa enemmän lämpöä kuin AC-virta, mikä rajoittaa suoran virran tehokkuutta pitkän matkan siirrossa.
Tekniset haasteet: Vaikka HVDC-järjestelmillä onkin omia etujaan, kuten pieni induktanssivaikutus ja vähemmän häiriöt kommunikaatiojoille, nykyinen teknologia on suhteellisen monimutkainen ja kalliiksi. Lisäksi DC-katkaisijoiden ja -kytkinten tekniset rajoitteet ja tehokkuusongelmat ovat tekijöitä, jotka estävät niiden laajaa soveltamista.
Laitteistovaatimukset: Monet sähkölaitteet ja piirisuunnitelmat on optimoitu vaihtovirran käyttöön, ja suoran virran käyttö voi vaatia lisälaitteita, kuten suodattimia ja kääntäjiä, mikä lisää järjestelmän monimutkaisuutta ja kustannuksia.
Historialliset perinteet ja standardit: Sähköala on pitkään kehittänyt joukon standardeja ja infrastruktuuria, jotka perustuvat vaihtovirran käyttöön, mukaan lukien verkkosuunnittelu, alijakamoiden rakentaminen ja ylläpito, mikä tekee laajamittaista siirtymistä DC-järjestelmään vaativaan suuria investointeja ja muutoksia olemassa oleviin järjestelmiin.
Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka DC:lla onkin etuja tietyissä erityistilanteissa, AC on edelleen laaja-alaisemmissa sähkönsiirtoverkoissa yleisin valinta sen ainutlaatuisen muuntimen tukemiseen, pieniin energiatuhoihin ja olemassa olevan infrastruktuurin tukiin. Kuitenkin teknologian kehittymisen myötä DC-siirto saa yhä enemmän huomiota tietyissä alueilla, kuten sähköautojen lataamisessa ja tietyissä teollisissa sovelluksissa, missä vaaditaan korkeaa siirron tehokkuutta.
