是交流电传输损耗大,还是直流电损耗大?

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谁的损耗大

当然是交流电损耗大。

由于电线有电阻,所以直流电在传输的过程中电线电阻会以发热的形式消耗一部分电能。交流电在传输的过程中,除了电线电阻发热需要消耗一部分电能以外。另外交流电在传输过程中会存在电抗、容抗及与大地形成的分布电容,所以也需要消耗一部分电能。由于容抗、阻抗、分布电容等作用消耗的电能,远比导线自身电阻消耗的电能要多的多。

据相关资料统计,线路损耗功率大概占总功率的6%左右。所以单从输电的角度来讲,交流的比直流电损耗更大!

生活中为什么采用交流电

既然交流输电损耗比直流多,而且除少数设备能直接使用交流电以外,大部分电子设备都使用直流电。那我们生活中大部分电为什么还是采用交流电呢?

首先,交流发电机结构简单、成本低、效率高。直流发电机相比交流发电机而言,结构更复杂、成本高、效率低。

其次,交流电可以轻松通过变压器把电压升高和降低,而直流电升压比较复杂、成本高、技术不够成熟、效率低等。要想把直流电压升高,直接通过变压器是行不通的;一般都是先把直流变成高频交流电,然后通过变压器升压,最后再整流输出直流电。整个过程电能损耗更多。

总结

直流输电虽然线路损耗比交流输电低,但是在升压降压环节效率不如交流电、成本更高。所以我们目前生活用的都是交流电。但是随着技术的发展,技术越来越成熟,相信将来某一天直流输电会普及。


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是交流电传输损耗大,还是直流电损耗大?

再看这个问题之前,我们先看看什么是损耗

损耗,举个栗子:

我们要运100公斤苹果去外地,到达目的地后,发现苹果在运输过程中坏了1公斤。那么这一次运输的损耗就是这1公斤苹果。

而对于电传输来说,变压器的铁损、铜损、线路的损耗都是损耗。这里既然是考虑传输,并且直流电系统没有变压器什么事,那么我们就只说说线路损耗的问题?

对于线路损耗,我们可以将输电线的阻抗值看成与负载串联,毕竟电缆等都是有电阻值的,而我们知道串联分压,线路的阻抗越大,就代表其线路的损耗越大。

那么?是交流电传输损耗大,还是直流电损耗大?


那我们就看一看交流的线路与直流的线路的阻抗是什么情况?

直流,我们知道在直流的世界里没有电容和电感,也就不存在无功功率,而我们知道阻抗Z= R+i( ωL–1/(ωC)),而直流系统中ωL–1/(ωC)=0,所以直流中Z=R。

交流,因为有电容和电感在系统中产生了无功功率,虽然无功功率不消耗能量,但是无功电流通过电阻是会产生损耗,所以交流系统的阻抗为Z= R+i( ωL–1/(ωC))。

交流系统除了上述损耗,还有电容效应带来的损耗,以及交流电路无时无刻不在像外部发射电磁波,这些也是损耗。

那么很明显直流的阻抗小于交流的阻抗,所以直流的损耗小于交流的损耗。


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交流电和直流电在远距离传输过程中肯定是交流损耗大,交流电在传输过程中不只有线材的电阻损耗,还有一定的容抗及感抗造成的无功功率引起的损耗,而直流电传输中除了线材电阻损耗外,不存在其它电抗损耗,所以在远距离传输中直流电的传输损耗要比交流小。

交、直流电的传输损耗

在只讨论传输损耗的情况下,那么肯定是直流电损耗小。因为在交流电的传输过程中,既有线路电阻所造成的电压损耗,也有感抗和容抗造成的电压损失。


输电线路中存有电感成分,当交流电通过线路时,自感电动势会阻碍电流的变化产生无功功率,无功功率本身是没有损耗的,但无功电流流过线路时却会产生电阻损耗,这样就增加了交流电的传输损耗,另外交流电产生的交变磁场也会产生电磁波向周围辐射,这无疑又增加了一项损耗而对于直流来说这些损耗都不存在,因为直流电传输没有电抗,也不会产生电磁波。



另外输电线路和大地作为导体,中间的空气作为绝缘介质,这就相当于在输电线路上增加了一个电容,而交流电会通过电容的,所以这无疑又增加了一项损耗。

综上所述,直流电在传输过程中只有线材的电阻损耗,所以要比交流电传输损耗小。

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交流电在输送过程中,输送导线对电功率的消耗有电阻、电抗、容抗、阻抗、分布电容、分布漏电抗、集肤效应,这些综合参数存在的阻值,会把电网传输的有效功率变成热量白白蒸发浪费掉,输送导线阻值越高无功功率发热量的消耗越大,因此,交流电网输送功率的效率也就越低。如果电网采用直流电压输送电能,电网只存在导线电阻的功率损耗,直流传输损耗小于交流传输损耗。

结论:在同等功率的电网传输中,交流电的损耗远远大于直流电网损耗,但是,直流电传输效率高于交流电传输效率,并且,直流传输导线截面和线材比交流传输导线至少可节省15%以上。



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交流损失大。

除少数能直接使用交流电的电气设备外,大部分电子设备都使用直流电。

主要使用交流电的多为感性负载,晶体类为直流小电压,阻性多为交直两用。

交流电按有效值计算,整流后电流转换比0.79。

再好的电源转换器都不能达到100%转换率,如E型变压器70%,R型80%,200KHz开关电源80%,2MHz开关电源90%。

所以交流电从一开始使用就存在很大的损耗。

直流电只有线损。

交流电有两大特异功能,一是可以单线传送,三峡到上海一根线就可以了,与大地构成回路。二是法拉第特性,电磁转换,先天具有电源变换能力。而直流电必须逆变成交流电后才能转换。

建国初,为了社会发展,我国选用了220v交流电标准,是为了省钱,降低成本。随着国家强盛,现在国家电网也部分釆用直流或混合方式传输电力。


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理论上直流的损耗小,高压输电中直流还省一根线。目前在长距离、超高压电能传输中直流的比例很高。但是受限于趋肤效应,直流导线需要更多分裂,否则,损耗也很大。


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电压越高,电流越小,损耗越小。另外,交流电传输过程中对相位,谐波,频率稳定度都有要求,所以现在流行超高压直流输电。


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从直观感受讲,交流电损耗更大!因为交流电的电压一直都在变,这样就容易形成电感,电流在电线以外的地方被消耗掉!


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我想说的是:发电机发出来的都是高压交流电吧,为什么还要多个步骤转换成直流电再传输呢?难道这个交直转换没有损耗吗?


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交流电传输电能不光有电阻还有电抗的影响,电流I=U/Z,Z等于电阻的²+电抗的²的和再开方,所以电流传输损耗要大,相对来说直流损耗要小


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