Koji je razlog za nemogućnost prijenosa struje konstantnog toka (DC)?

Razlozi nesposobnosti prijenosa struje putem jednosmjernog toka (DC)

Postoje neke ključne razlike između jednosmjernog toka (DC) i izmjeničnog toka (AC) u prijenosu energije, a ove razlike čine DC neprikladnim za prijenos energije u nekim slučajevima. Evo nekoliko glavnih razloga:

• Nedostatak sposobnosti pretvorbe napona: Transformatori su ključni komponenti sustava s izmjeničnim tokom, koji omogućuju pretvorbu snage između različitih nivoa napona. Budući da je smjer toka jednosmjernog toka konstantan, ne može se postići promjena napona promjenom magnetskog polja kao kod izmjeničnog toka, što čini tradicionalne transformatore neprimjenjivima za prijenos jednosmjernog toka.

• Gubitak energije: Kada se jednosmjerni tok prenosi na velike udaljenosti, doći će do velikog gubitka energije zbog kontinuiranog toka struje. Ovaj gubitak se uglavnom očituje u zagrijavanju otpora, posebno u vodovima, gdje jednosmjerni tok generira više topline od izmjeničnog toka, što ograničava učinkovitost jednosmjernog toka u prijenosu na velike udaljenosti.

• Tehnički izazovi: Iako HVDC sustavi imaju svoje unikatne prednosti, poput odsustva induktivnog efekta i manje interferencije na linije komunikacije, trenutna tehnologija je relativno složena i skupa. Također, tehničke ograničenja i problemi učinkovitosti DC prekidača i prekidaca također su faktori koji sprječavaju njihovu široku primjenu.

• Zahtjevi za opremom: Mnoge elektroničke uređaje i dizajni krugova optimizirani su za izmjenični tok, a uporaba jednosmjernog toka može zahtijevati dodatnu pretvarajuću opremu, poput pravilnika i invertera, što povećava složenost i troškove sustava.

• Povijesne tradicije i standardi: Industrija energije dugo je uspostavila skup standarda i infrastrukture temeljenih na AC-u, uključujući dizajn mreže, izgradnju i održavanje podstacija, što čini masovnu pretvorbu na DC u postojećim sustavima zahtijeva ogroman ulaganje i promjene.

Ukratko, iako DC ima svoje prednosti u nekim specifičnim scenarijima, AC je i dalje dominantni izbor u širokom spektru mreža za prijenos energije zbog svoje unikatne podrške transformatorima, niskih gubitaka energije i postojeće infrastrukture. Međutim, s razvojem tehnologije, prijenos jednosmjernog toka dobiva sve više pažnje u specifičnim područjima, poput zahtjeva za učinkovitošću prijenosa energije, kao što su nabavljanje elektromobila i određene industrijske primjene.