Drukowana wersja tematu

Napisany przez: marc20 31/03/2019, 19:31

Podobno wraca się do idei dalekiego przesyłu prądu stałego budując nowe linie wysokiego napięcia :
https://obserwatoriumit.pl/aktualnosci/tesla-przewraca-si-w-grobie-koniec-przesy-u-energii-pr-dem-przemiennym/
http://wyborcza.pl/magazyn/7,124059,22509457,w-wojnie-pradow-edison-zza-grobu-wygrywa-z-tesla.html
Z kolei kiedyś w samochodach wykorzystywano raczej prądnice prądu stałego niż alternator. Dlaczego takie zmiany następują ? Czy wyłoni się z tego ostateczny "zwycięzca" ?

Napisany przez: An_Old_Man 31/03/2019, 22:36

Tego artykułu: https://obserwatoriumit.pl/aktualnosci/tesl...em-przemiennym/ nie polecam.
Poziom jego jest poniżej możliwości oceny. Przypuszczam że przetłumaczył jakiś artykuł za pomocą translatora i nie dał tego do sprawdzenia komuś po szkole zasadniczej zawodowej.
Tego drugiego nie czytałem ponieważ nie jest dostępny w całości a jestem starej daty i nie lubię kupowania kota w worku.
Odnośnie meritum: oba rodzaje prądu - stały i przemienny były stosowane równolegle od samego początku powstania pierwszych jego źródeł i odbiorników.
Do przesyłu energii elektrycznej początkowo odpowiedniejszy okazał prąd przemienny z uwagi na łatwiejszą transformację do wymaganych napięć.
Ostatnio tanieją falowniki półprzewodnikowe więc prąd stały w sieciach przesyłowych na duże odległosci powoli wraca do łask.
[attachmentid=25669]
Jeżeli kogoś to interesuje to w internecie jest masa informacji na ten temat, np. tu: http://www.energoelektronika.pl/do/ShowNews?id=3266&spis_artykulow,Technologia%20-%20HVDC,DACPOL%20Sp.%20z%20o.o lub tu:https://circuitglobe.com/hvdc-high-voltage-direct-current.html

Napisany przez: Sarissoforoj 1/04/2019, 8:36

Przesyła energii elektrycznej w postaci prądu przemiennego zawsze wygra z prądem stałym. Już to udowodniła rywalizacja Tesla - Edison. Prąd stały podlega silnemu tłumieniu w ośrodku przewodnikowym, wynikającym z prawa Oma. Rezystancja przewodnika natomiast między innymi wprost proporcjonalnie zależy od jego długości. Tak więc prąd stały w mirę wzrostu długości linii przesyłowej podlega coraz większemu tłumieniu. Przewaga prądu przemiennego wynika z tego, że linia przesyłowa działa jak filtr górnoprzepustowy. Tzn im wyższa częstotliwość tym lepsze przewodnictwo. Po drugie wraz ze wzrostem częstotliwości prądu maleje wielkość odbiorników energii elektrycznej. Częstotliwość 50-60 Hz wynika z kompromisu z jednej strony tłumienie sygnału z drugiej prędkości obrotowej wału wirnika elektrowni.

Falownik służy do zamiany prądu stałego na prąd przemienny o danej częstotliwości. A bardziej ogólnie zamianie prąd zasilającego o jednej częstotliwości na prąd przemienny o innej częstotliwości, którego nie da się zrobić poprzez prosty powielacz częstotliwości sygnału. Mamy do czynienia z następującym procesem: Sygnał przemienny - prostownik - prąd stały - falownik - sygnał przemienny. I raczej nie ma to wiele wspólnego z przesyłem sygnału na duże odległości. Powrót prądu stałego do łask może wyniknąć z odkryciem zjawiska nadprzewodnictwa w wysokich temperaturach, tzn ograniczenia wpływu rezystancji przewodnika na sygnał.

Napisany przez: marc20 1/04/2019, 9:34

Znaczy,że te krzykliwe tytuły to bujda na resorach ?

Przyznam,że jestem raczej zielony w tych kwestiach więc będę bardziej czytelnikiem tematu niż aktywnym dyskutantem. Dlaczego nie można w elektrowni użyć prądnicy prądu stałego zamiast przemiennego ?

Napisany przez: An_Old_Man 1/04/2019, 14:06

Sarissoforoj

Rywalizacja Tesla - Edison udowodniła tylko że rywalizację wygrał "mocniejszy" człowiek a nie "prąd". Moim zdaniem to nawet źle się stało że do takiej rywalizacji doszło. Ja jestem elektrykiem ale nie chciałem tu robić wykładów z elektryczności tylko wskazałem dwa źródełka gdzie można sobie poczytać. Ja nie mam zdolności pedagogicznych a przypuszczam że tutejsi forumowicze w większości nie mają wystarczających podstaw z matematyki i fizyki. W końcu to forum historyczne. Żaden z prądów nie jest generalnie lepszy czy gorszy, a o wyborze decydują kompromisy pomiędzy potrzebami a możliwościami.

Może wieczorem napiszę coś więcej ale muszę się zastanowić jak to zrobić.

Napisany przez: Daweo 1/04/2019, 15:45

Myślę, że warto spojrzeć na mapkę:

(z: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Europe_rail_electrification_en.svg)
Przedstawiająca jaki prąd jest stosowany w poszczególnych państwach do zasilania sieci kolejowej (DC = prąd stały, AC = prąd zmienny). Trudno mówić że ten lub tamten rodzaj prądu wygrał, skoro oba pozostają w użytku.

Napisany przez: Adiko 1/04/2019, 18:01

Troszkę naprostuje, "łatwiejsza transformacja" to bardzo mało powiedziane, ta transformacja dla prądu stałego była praktycznie niemożliwa. Żeby straty były "akceptowane" potrzeba by wysokich napięć, przy niższych przekroje kabli i przez to straty przesyłu są ogromne.

Transformatory są o wiele tańsze, praktycznie nie wymagają obsługi, brak części wirujących (mechanicznych problemów) itd.

Jak dobrze napisałeś, mamy już dostępne falowniki półprzewodnikowe, więc główna przeszkoda znika. Można by pomyśleć o powrocie zasilania DC, tylko, że wiąże się to z ogromnymi przeszkodami praktycznymi od przebudowy sieci dystrybucyjnych (setki miliardów $) po urządzenia domowe, które nie są przystosowane do prądu stałego (min. silniki indukcyjne) itd.


Przesył energii w postaci prądu przemiennego przegra z przesyłem prądu stałego, co widać po nowych inwestycjach - liniach kablowych łączących kontrahentów przy znacznych odległościach (to jest ten warunek).

Jest tak z powodu odwrotnego do podanego przez Ciebie, otóż to prąd zmienny, zwłaszcza dla linii kablowych powoduje więcej strat. Wzory są takie same P=U*I, długość kabla (pewien opór) powodują podobne straty, natomiast przemienność
powoduje, że dodatkowa moc "ucieka przez izolację kabla" - działa ona jak kondensator. Dla linii napowietrznej indukcyjność, działa jak cewka.


Falownik (w zależności od nazwy) a raczej układ tranzystorów pracujących na taki układ w zależności od wyregulowania (które można zmieniać), może zmieniać częstotliwość, napięcie, prąd lub działać jak prostownik.

Po prostu może "robić wszystko" - prostować prąd i go kształtować do sinusoidy, tworząc przemienny.

"Powrót do łask", już się zaczął, jest to tańszy przesył powyżej ok 50 km. Falownik ma o tyle znaczenie, że wyeliminowanie prądu przemiennego na niższych napięciach będzie raczej niemożliwe, więc one mogłyby być tym pośrednikiem pomiędzy różnymi systemami.

Napisany przez: An_Old_Man 1/04/2019, 20:36

Adiko

To może ja znowu troszkę skomplikuję.
Jako że jest to forum historyczne to może zacznę od historii.
W roku 1879 Ernst Werner von Siemens użył silnika elektrycznego zasilanego prądem stałym o napięciu 150 V do napędu elektrowozu. W 1883 roku otwarto w Austrii linię Mödling-Hinterbrühl, która jest uważana za pierwszą regularną linię tramwaju elektrycznego w  Europie.
Czyli silniki i prądnice prądu stałego nie były w tym czasie już tylko "zabawkami" naukowców.
Wystarczyło połączyć osie silnika który ma np. 100 zwojów, z prądnicą która ma 1000 zwojów aby uzyskać na wyjściu prądnicy napięcie 10 krotnie wyższe.

Transformacja prądu stałego na skalę przemysłową była technicznie możliwa w tamtych czasach.

Niby czemu miałyby być tańsze? Wał silnik - prądnica może wymagać mniej miedzi i żelaza. To ustrojstwo pracuje na nieco innej innej zasadzie. Jaki strumień magnetyczny przepłynie w maszynie prądu stałego decyduje jej konstrukcja (ilość biegunów) i prędkość obrotowa.
Ponadto duże transformatory energetyczne nie są bezobsługowe tak jak małe np. do halogenów.

Jeżeli chodzi o dostosowanie odbiorników to nie sądzę aby do odbiorców końcowych w tym półwieczu dostarczano prąd stały.
Natomiast jeżeli chodzi o linie przesyłowe to w Polsce też już to mamy:
[attachmentid=25670]
Myślę że o wyborze prądu przemiennego w elektrowniach zdecydował fakt że w początkach elektryfikacji sieci nie były tak rozległe jak teraz a maszyny prądu przemiennego, zarówno prądnice jak i transformatory nie wymagały komutatorów co przekładało się większą niezawodność dostaw energii.

Napisany przez: Adiko 1/04/2019, 21:38

No widzisz, silniki prądu stałego były to "pierwsze" rozwiązania, można powiedzieć, że prostsze, później wymyślono te "bardziej skomplikowane", niezawodne, tańsze w eksploatacji - indukcyjne - klatkowe, bez szczotkowe.

Zespoły silnik + prądnica to większe koszty, dużo większe wyzwanie inżynieryjne (bardziej skomplikowane) i przede wszystkim większa zawodność, wirujące elementy, gdzie znacznie częściej będzie dochodziło do fizycznych uszkodzeń (problem chociażby z łożyskami). Wątpię, czy można by taką "stację" zostawić bez obsługi. Ileż więcej zachodu, w porównaniu do stacji transformatorowych, które można po prostu "wsadzić na słupa" i służy "zapomniana" nawet przez kilkadziesiąt lat.

Dzisiaj to co innego, są tranzystory IGBT, ale i tak dużo droższe od transformatora, wymagające elektroniki i nie ma raczej sensu odwracać całego systemu prądu zmiennego.

A jakiej to obsługi wymagają takie transformatory? Nie ma porównania do zespołu silnik-prądnica, który musiałby wirować 24 h/dobę.

Linie przesyłowe mamy i będziemy mieli coraz więcej bo jest bardziej opłacalne ekonomiczne (przy większych odległościach), natomiast z dostosowywaniem odbiorników to długi temat. Z jednej strony dla elektroniki to nawet byłoby ułatwienie, przecież dzisiaj i tak niemal każde urządzenie "prostuje sobie prąd", bezpieczniej - skutki porażenia prądem itd. Z drugiej taniej obniżyć napięcie zmienne, czy chociażby taka "prozaiczne rzecz" jak wyłączniki prądowe w skrzynkach milionów domów.

Natomiast za prądem stałym może przemawiać "rewolucja OZE", min dziesiątki tysięcy, może wkrótce miliony instalacji fotowoltaicznych na dachach ludzi. Aż się prosi, żeby podłączali te źródła bezpośrednio do swoich halogenów, telefonów itd bez ładowarek, zasilaczy itd.

Napisany przez: misza88 1/04/2019, 23:27

Prąd zmienny jest obecnie powszechny w liniach przesyłowych ponieważ jest to zaszłość historyczna. Wiadomym jest że dąży się do zwiększenia napięcia w liniach przesyłowych aby zmniejszyć przesyłowe straty energii. Z drugiej strony chcemy korzystać ze znacznie niższych napięć. Najlepszym i najsprawniejszym do jeszcze niedawna urządzeniem zmniejszającym napięcie był transformator, a transformatory działają (z bardzo niewielkimi wyjątkami) na napięciach/prądach zmiennych. Od lat 80-tych czyli od czasów wynalezienia tranzystora MOSFET znacznie przyśpieszył rozwój tzw przekształtników, które mogą w prosty i sprawny sposób zmniejszyć napięcie DC. Dziś już nie ma z tym żadnych problemów, jesteśmy np. połączeni ze Szwecja linią DC. Prąd zmienny ma przy tym dodatkowe dwa minusy, po pierwsze większe straty mocy spowodowane tzw. efektem wypierania, po drugie w liniach AC jest znacznie większy problem z jakością energii (ale to już jest zagadnienie dość skomplikowane). Dlatego z biegiem czasu będziemy przechodzić z AC na DC, ale będzie to proces bardzo powolny.

Sarissoforoj


Jest to nieprawda. Straty w przewodniku możemy poskładać z dwóch składowych. Pierwsza składowa to rezystancja stałoprądowa występująca zarówno przy prądzie stałym jak i zmiennym, druga to rezystancja zmiennoprądowa występująca tylko przy prądzie przemiennym (efekt naskórkowości). Efektywna rezystancja dla prądu przemiennego jest większa.

Daweo

Mówimy jak rozumiem o przesyle energii, a nie o tym który prąd jest w użytku. Większość urządzeń, z których na co dzień korzystamy jest zasilana z 230AC, ale mają one w sobie prostownik i zasilacz, zmieniający napięcie na DC.

Adiko


To nie tak.
Lepszy byłby wzór I^2*R. Straty w przewodniku rosną z kwadratem prądu. Zwiększając napięcie dwukrotnie, straty zmniejszamy czterokrotnie (jeżeli zmniejszymy dwukrotnie napięcie, możemy dwukrotnie zmniejszyć prąd aby przesłać tą samą moc). Straty przy prądzie przemiennym są większe z racji na tzw. efekt wypierania (naskórkowość). Wraz ze zwiększaniem częstotliwości prąd ma taka właściwość że jest wypierany na zewnątrz przewodnika i w samym jego środku może w ogóle nie płynąć. Dlatego linie przesyłowe robi się z izolowanych równolegle poukładanych linek.
Działanie przewodu jak kondensatora czy jak cewki wiąże się z jakością energii, odkształceniami etc, co wpływa również na składowe wyższych częstotliwości w sieci i na straty spowodowane naskórkowością. W liniach DC ten problem prawie nie występuje.
Zresztą straty spowodowane czystą stałopradową rezystancją w linii AC również są większe w stosunku do DC.


I tak jest potrzebny układ, który dostosuje poziomy napięć...

Napisany przez: memex 14/05/2019, 19:53

...a przede wszystkim o wiele mniejsza sprawność w porównaniu z transformatorem. Nie zapominajmy o jeszcze jednej zalecie AC - układach 3-fazowych, dzięki którym za pomocą jedynie trzech przewodów (pod warunkiem przybliżonej symetrii obciążenia faz) można przesłać taką samą moc, jak za pomocą trzech 2-przewodowych linii DC. Rachunek jest prosty 3<<6. Nawet przy niespełnionej symetrii, czwarty przewód - "zerowy", z reguły może mieć o wiele mniejszy przekrój niż przewody "fazowe". 4<<6.
Zdrugiej jednak strony przy przesyle w technologii DC odpadają wszystkie skomplikowane problemy z mocą bierną i jej kompensacją, poziomami napięć, zjawiskami rezonansowymi, wyższymi harmonicznymi, synchronizacją systemów elektroenergetycznych, stabilnością napięciową i dynamiczną, etc.
Oczywiście nie przeczę, że w miarę spadku cen urządzeń energoelektronicznych wielkiej mocy będzie można stopniowo przechodzić na przesył DC, ale chyba trochę to jeszcze potrwa. Ma on taką zaletę nad przesyłem AC, że nie występuje przy nim zjawisko "ulotu" (elektrony "uciekają" z powierzchni przewodnika, co można usłyszeć podczas dużej wilgotności powietrza w postaci charakterystycznego "świerszczenia" aparatury i linii najwyższych napięć). Z tego względu już w latach 80 (a może i wcześniej) w Kanadzie, USA i USSR budowano długie linie przesyłowe w technologii DC.
Aha, Polska oprócz połączenia DC ze Szwecją (Słupsk Wierzbięciono-Storno) ma jeszcze połączenie z Litwą (Ełk-Alytius).
Przypomniałem sobie o jeszcze jednej przewadze AC nad DC, mianowicie o procesie wyłączania i załączania obwodów wielkoprądowych. Przy prądzie zmiennym 50Hz, 100 razy na sekundę prąd ma wartość dokładnie 0A i w tych momentach bardzo "łatwo" zgasić łuk elektryczny powstały podczas procesu łączeniowego. Przekłada się to na niższe gabaryty i cenę aparatury łączeniowej. Przy prądzie stałym jest o wiele trudniej zgasić "spawarkę", ale myślę, że można prąd stały wyłączyć nie tyle poprzez stworzenie przerwy w obwodzie, ale poprzez odpowiednie zasterowanie danym urządzeniem energoelektronicznym/przekształtnikiem.

Dlatego, że budowa generatora synchronicznego AC jest krańcowo prostsza od budowy generatora DC. W generatorze AC masz "tylko" wirujący elektromagnes zasilany prądem stałym poprzez pierścienie ślizgowe i szczotki, umieszczony wewnątrz 3-fazowego uzwojenia zamontowanego w stojanie, a w DC masz skomplikowane uzwojenia w stojanie i wirniku, od którego prąd jest odbierany poprzez szczotki i sprawiający mnóstwo problemów komutator. Sam proces komutacji wprowadza zakłócenia do wytwarzanego prądu i wymaga montowania dodatkowych uzwojeń kompensujących wzajemne oddziaływanie uzwojeń stojana i wirnika. Szczotki i komutator ulegają zużyciu nieporównanie szybciej niż szczotki i pierścienie ślizgowe w generatorze AC.

Napisany przez: Chris_w 28/09/2021, 23:24

W ogóle się wyminęliście w rozumowaniu.
Naskórkowość zmniejsza efektywny przekrój którym płynie prąd więc powoduje wzrost oporu "czynnego" dla takiego samego przewodnika, w praktyce zmusza do użycia do użycia specjalnych kabli. Można pominąć dla 50Hz.

Efekt pojemności i indukcyjności linii wpływa na obciążenie prądem który nie wykonuje pracy, a płynie zmniejszając prąd użyteczny - ma zasadnicze znaczenie u odbiorcy jako moc bierna.
Dodam że można wygenerować bardzo duże prądy z gniazdka w domu, a mimo to licznik nie policzy żadnego zużycia - energetyka powszechnie z tym walczy (kompensatory) bo taki prąd zajmuje część "przepływności linii".
Pojemność oraz indukcyjność linii można pominąć, bo odbiorcy końcowi mają te indukcyjności rzędy razy większe (urządzenia silnikowe) - można też te efekty kompensować specjalnymi urządzeniami.
Występuje pewna strata związana z wykonywaniem pracy przez pole magnetyczne lub elektryczne w pobliżu linii (przeładowywanie jonów lub cząstek polarnych, ew. ich przemagnesowywanie), jest jeszcze upływność rezystancyjna przez wilgotne powietrze - przy dużych napięciach wilgotne powietrze jednak odrobinkę przewodzi (poprzez jonizację itp.).
Nie jestem przekonany czy infrastruktura przesyłowa jest w stanie pracować przy napięciu DC - przecież te pojemności i indukcyjności linii oraz odbiorców będą straszną zmorą - nie będzie się dało załączyć rozległej sieci z uwagi na dużą pojemność i jej początkowe "ładowanie" (potrzebny jakiś soft-start) - jeszcze trudniejsze może być wyłączanie bo indukcyjności będą uniemożliwiać wyłączanie (powstawanie ogromnych napięć na indukcyjnościach przy wyłączaniu będzie powodować przepięcia i łuki elektryczne).
Najprawdopodobniej sieć przesyłowa pozostanie przy napięciu AC.

Napisany przez: misza88 5/10/2021, 7:46

Chris_w

Nie tyle można pominąć dla 50 Hz co przewody obecnie stosowane tą naskórkowość znacznie zmniejszają. Niemniej w sieci płynie prąd zawierający składowe wyższych częstotliwości i on już wpływ na straty ma.


Przecież w systemie przesyłowym z napięciem stałym mielibyśmy masę przekształtników, które te wszystkie soft starty i soft stopy w łatwy sposób mogą zrealizować. Ginie natomiast prawie że całkowicie problem z jakością energii, o którym pisałeś akapit wcześniej (moc bierna równa zero). Jestem przekonany że gdyby sieć powstawała od nowa to byłaby to sieć napięcia stałego, nie powstanie ponieważ obecna infrastruktura jest do tego niedostosowana a koszty zmiany przeogromne. Zresztą, nasza elektronika zazwyczaj nie jest dostosowana do zasilania bezpośrednio z napięcia zmiennego.

Napisany przez: Jacek Zet 20/12/2021, 11:04

Zastąpienie prądnic prądu stałego alternatorami w samochodach ma jedną zasadniczą przyczynę - alternator jest prostszy w budowie i utrzymaniu od prądnicy prądu stałego. Nie ma problemów z komutatorem i szczotkami, jego budowa jest bardziej zwarta od prądnicy prądu stałego.

Napisany przez: Sghjwo 21/12/2021, 3:18

Pod pojęciem łatwo rozumiem, że chodzi Ci o technicznie łatwo. Tylko czy będzie to taniej? Przy niskich napięciach pewnie tak. Do przesyłu jednak potrzebujemy wysokiego napięcia. Powiem że nie śledzę od dawna techniki energetycznej więc nie wiem. Kiedyś udało mi się podłączyć cewkę stycznika pod 220DC. Nie dało się tego cholerstwa wyłączyć. Wyłączenie nastąpiło przez spalenie wyłącznika łukiem elektrycznym . Przy kilkunastu KV DC koszty pewnie są ogromne.

Ale to jest argument za prądem stałym. Argumentem przeciwnym jest ilość używanych silników indukcyjnych, do każdego trzeba by dokupić falownik.

Napisany przez: misza88 21/12/2021, 9:02

Sghjwo

Myślę że w sumie byłoby to taniej - ale fakt, nie będę się przy tym upierał. W sieciach prądu stałego wykorzystuje się tylko dwa przewodu (można wykorzystać nawet jeden, obwód zamyka się w takim przypadku ziemią). To jest również duża oszczędność. Transformatory 50Hz również swoje ważą. Jednocześnie rozpowszechnienie sieci napięcia stałego spowodowałoby że podzespoły do jej utrzymania i zbudowania znacznie by potaniały (efekt skali). Jakbyśmy to wszystko pododawali... Oczywiście wyższe napięcie większe problemy, ale są one jak najbardziej rozwiązywalne przez obecną technikę.


I tak i nie. Nie można podłączyć znacznej części dzisiejszych urządzeń elektronicznych i elektrycznych do napięcia stałego. Pomimo że mają one w sobie zazwyczaj prostownik, to mogą wymagać tego soft startu o którym wcześniej była mowa, a często wykorzystuje się zmienność napięcia sieci AC aby ten soft start uzyskać.

Napisany przez: Knowledge-Resistant 7/01/2022, 19:30

Witam, mamy już z Litwą połączenie elektryczne połączenie (LitPol Link) 1000 MW a będzie jeszcze podmorski kabel Harmony Link o mocy 700 MW pomiędzy Polską a Litwą. Oba prądu stałego ponieważ sieć elektroenergetyczna krajów bałtyckich pracuje w poradzieckim systemie IPS/UPS.

Napisany przez: Grapeshot 8/01/2022, 3:57

Sghjwo

Zapytam przy okazji o zwykłe wyłączniki domowe. Gdybym podmienił mój domowy prąd zmienny, bezpośrednio na stały, mógłbym tym sposobem zasilać oświetlenie oraz kuchnię, ale jak wpłynęło by to na funkcjonowanie/żywotność istniejących wyłączników, wtyczek? Mam tu na myśli zwiększone iskrzenie na stykach prądu stałego w porównaniu do zmiennego.

Pracowałem/służyłem kiedyś na dwóch małych jednostkach pływających zasilanych prądem stałym, które podłączało się przy nabrzeżach do prądu zmiennego. Było to więc w drugą stronę. Na holowniku wyłączało się lodówkę na ten czas. Na okręcie nie mieliśmy lodówki, a prąd zmienny do telewizora, przy zasilaniu własnym prądem stałym, był z przetwornicy. Wtedy nie zastanawiałem się nad wyłącznikami. Ktoś wie jaka jest różnica pomiędzy tymi dwoma rodzajami wyłączników przy tej samej mocy prądu?

Napisany przez: Knowledge-Resistant 8/01/2022, 9:18

Zasadniczo bez wpływu o ile urządzenie będzie działało. Dawniej żarówka, grzałka, żelazko czy kuchenka mogły być zasilane prądem zarówno stałym (DC) jak i przemiennym (AC), teraz jednak jest coraz trudniej kupić takie proste urządzenia bez dodatkowej elektroniki sterującej czy zabezpieczającej.
Zarówno dla prądu stałego (DC) jak i zmiennego (AC), jeżeli bardzo często włączamy, wyłączamy (ma to wpływ na żywotność wyłączników i wtyczek), lub chcemy zmniejszyć lub całkowicie wyeliminować iskrzenie, można zastosować "solid state relay" (nie wiem jak to się nazywa po Polsku).

https://en.wikipedia.org/wiki/Solid-state_relay

Ja nie widzę celowości w zmianie zasilania z AC na DC w instalacjach domowych. W instalacjach przemysłowych robi się to na podstawie zatwierdzonych i sprawdzonych projektów.

Napisany przez: misza88 9/01/2022, 14:14

Knowledge-Resistant

To jest po prostu przekaźnik z tym że z półprzewodników. To za mało aby wyeliminować iskrzenie, potrzebny jest jeszcze układ sterujący.

Napisany przez: Knowledge-Resistant 9/01/2022, 16:26

Witam,
używam przekaźnika elektronicznego dla AC i on ma już wbudowany układ sterujący. Wyłącza gdy amplituda jest w pobliżu zera. Przekaźnik dla DC mam ale nie używałem go jeszcze. Nie pamiętam czy ma wbudowane zabezpieczenia nadprądowe i nadnapięciowe. Przypuszczam że są takie produkowane. Moje są dosyć leciwe, leżą w piwnicy ze dwadzieścia lat. Gdybym miał nim wyłączać obwód z dużą indukcyjnością to pewnie musiałbym to tak zaprojektować aby nie przekroczyć napięcia przebicia. Pamiętam wykres prądu wyłączenia z karty katalogowej, i to nie są pikosekundy tylko chyba milisekundy. To pozwala łatwo przewidzieć co się stanie w obwodzie jeżeli znamy indukcyjność. Byłaby tu zaleta bo nie ma styków które albo by się upalały albo sklejały.

W temacie jest " stały vs zmienny", widzę że ostatnio w przesyle energii prąd stały zaczyna zwiększać swój udział i ma większe perspektywy niż przemienny.
Ciekawostką jest że np. w USA dla niektórych zastosowań wytwarzana jest energia elektryczna przy częstotliwości 25, 30 i 40 Hz. Najstarsza elektrownia wodna w USA (Mechanicville) wciąż generuje energię przy 40 Hz i dostarcza ją do sieci 60 Hz przez przemiennik częstotliwości. Częstotliwość 60 Hz w Ameryce nie jest ustandaryzowana.
Także możliwa byłaby dyskusja np. "prąd zmienny vs prąd wolniej zmienny vs prąd prawie nie zmienny czyli stały" itd.
Na razie jest trochę bałaganu co widać na załączonym obrazku:
[attachmentid=27526]
Rośnie handel energią na wielką skalę oraz wzrasta udział źródeł energii odnawialnych takich jak wiatr i promieniowanie słoneczne a to wymusza konieczne inwestycje i jak na razie przeważnie są to linie przesyłowe prądu stałego.
Przyzwoicie moim zdaniem jest to opisane w tym artykule:
https://www.elektro.info.pl/artykul/kable-i-przewody/54231,perspektywy-rozwoju-linii-wysokiego-napiecia-pradu-stalego
Co prawda w 2013 r. ale można też dzięki temu prześledzić jak przebiega realizacja tych inwestycji.

Napisany przez: Alexander Malinowski 3 9/01/2022, 19:55

Wlasnie czytalem, ze na Zanzibarze (Tanzania) rzekomy prąd 220V ma znacznie mniej i trzeba stosować stabilizatory napięcia. Czy ktos wie, jak powszechne są takie problemy w krajach III Świata?

Napisany przez: Knowledge-Resistant 9/01/2022, 21:15

Pusty, odpowiedziałem nie w temacie. Mógłbym coś napisać ale w odpowiednim miejscu. Tego nie umiem usunąć.

Napisany przez: Chris_w 20/01/2022, 1:08

Styki włączników i przekaźników są robione albo z AgNi, albo AgSnO2 - pierwszy przy prądzie stałym - tragedia - łatwo jonizuje, szybka migracja metalu między stykami, łatwe sklejanie - ale już się chyba odchodzi od nich w aplikacjach "mocowych". Z tlenkiem cyny jest lepiej, ale też w porównaniu do AC jest gorzej.

Obecnie wyłączniki i przekaźniki na prąd stały (powiedzmy w mieszkaniowym zakresie mocy) mają dodatkowy magnes i jak styki się rozwierają i zaczyna "ciągnąć łukiem" to ten magnes wypycha łuk poza styki - jakby "zdmuchuje" (łuk jako zjonizowany gaz, jony metali etc. jest podatny na pole magnetyczne)


AC są prawdopodobnie robione z tyrystorów/triaków wtedy niejako z automatu mają wyłączenie "w zerze sinusa". Być może najnowsze SSRy są już na mosfetach i mają to robione elektronicznie - nie wnikałem co tam w środku siedzi i jak to robią.
SSR DC muszą mieć określony sposób podłączenia plusa i minusa - w strukturze są mosfety, a więc "w drugą stronę" przepływu mają diodę i cała energia z indukcyjności podczas wyłączenia bije w tę diodę - jest to zresztą pospolita metoda gaszenia przepięć indukcyjnych w DC (za pomocą diody wstecznej).

Napisany przez: Grapeshot 21/01/2022, 3:12

Chris

Jak buduje się obecnie rozruszniki maszyn prądu stałego? W latach 60. i 70. Były to kolumny ustawione pionowo w podłodze z ręcznym pokrętłem/kółkiem i zatrzaskiem na górze. Prąd od zera do maksimum uzyskiwało się poprzez przesuwanie połączenia na kolejne punkty. Wyłączanie było poprzez przycisk, kółko i prąd wracały do zera. Pomimo licznych styków, urządzenia te wydawały mi się wtedy być bezawaryjne. Innych rozruszników prądu stałego, poza tymi redukującymi prąd, chyba nie było.
Przy prądzie zmiannym rozruszniki redukowały napięcie.

Napisany przez: Chris_w 21/01/2022, 8:35

Masz chyba na myśli jakiś "miękki start". Możliwe że to jakaś forma opornicy suwakowej. Oczywiście takie załączania urządzenia nie generuje łuku. Dużych maszyn (silników) nie włącza się zał/wył tylko właśnie na "miękko" powoli rozpędzając.
Jaka to maszyna była?

Napisany przez: Grapeshot 21/01/2022, 11:20

Chris

Sprężarki powietrza, chłodnicze, duże pompy. Wszystko na statkach/okręcie. Po latach 1970 nie natrafiłem już nigdzie na prąd stały na jednostkach pływających. Problemem generacji prądu stałego był przekaz energii przez komutator i szczotki, jak już pisano powyżej.