สายไฟแรงตึงสูง AC หรือ DC หรือไม่?

สายไฟแรงตึงสูง AC หรือ DC หรือไม่? นี่เป็นคำถามที่หลายคนมีโดยเฉพาะผู้ที่สนใจในการทำความเข้าใจกระดูกสันหลังของกริดไฟฟ้าของเรา ในบล็อกนี้เราจะสำรวจความแตกต่างระหว่างสายความตึงเครียดสูง AC และ DC ประสิทธิภาพและทำไมแต่ละประเภทจึงถูกใช้ ไม่ว่าคุณจะเป็นนักเรียนวิศวกรหรืออยากรู้อยากเห็นเข้าร่วมกับเราในขณะที่เราค้นพบโลกที่น่าสนใจของสายไฟแรงตึงสูงและวิธีที่พวกเขาเปิดไฟของเรา

สายไฟแรงตึงสูงคืออะไร?

สายไฟแรงตึงสูง (HT) เคลื่อนย้ายกระแสไฟฟ้าจำนวนมากไปทั่วภูมิภาค พวกเขาจัดการแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า 1 กิโลโวลต์ (KV) ซึ่งมักจะอยู่ระหว่าง 11 kV และ 400 kV ทำให้จำเป็นสำหรับการเคลื่อนไหวของพลังงานในกริดที่ทันสมัย

คำจำกัดความง่าย ๆ ของสายไฟแรงดึงสูง

สายไฟ HT เป็นสายไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อพกพาไฟฟ้าแรงสูง พวกเขาทอดยาวไปตามระยะทางไกลระหว่างโรงไฟฟ้าสถานีย่อยและโซนอุตสาหกรรม ด้วยการใช้แรงดันไฟฟ้าสูงเส้นเหล่านี้จะลดกระแสไฟฟ้าและพลังงานที่ลดลงเป็นความร้อน

บทบาทของพวกเขาในการส่งกระแสไฟฟ้าในระยะทางไกล

ไฟฟ้าเดินทางจากสถานีพลังงานไปยังเมืองต่างๆโดยใช้สาย HT มันจะต้องเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพข้ามทุ่งแม่น้ำและทางหลวง แรงดันไฟฟ้าสูงช่วยให้มันเดินทางไมล์ในขณะที่สูญเสียพลังงานน้อยลง เราพึ่งพาสาย HT เพื่อให้พลังงานไหลเข้าสู่ภูมิภาคที่ต้องการมากที่สุด

เป็นส่วนหนึ่งของแกนกลาง Power Grid สำหรับการส่งมอบพลังงานจำนวนมาก

สายไฟ HT เป็นกระดูกสันหลังของกริดไฟฟ้า พวกเขาเชื่อมต่อไซต์การสร้างกับสถานีย่อยที่หม้อแปลงลดแรงดันไฟฟ้าสำหรับการกระจายในท้องถิ่นที่ปลอดภัย หากไม่มีสาย HT พลังจะดิ้นรนเพื่อเข้าถึงเมืองที่ห่างไกลโรงงานและสถานีชาร์จ

คุณสมบัติ	รายละเอียด
ช่วงแรงดันไฟฟ้า	11 kV - 400 kV
วัตถุประสงค์หลัก	การถ่ายโอนพลังงานทางไกล
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน	การสูญเสียต่ำในระยะทางไกล
บทบาทกริด	กระดูกสันหลังสำหรับการจัดส่งจำนวนมาก

เส้น HT เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วในระยะทางไกล พวกเขาลดการสูญเสียโดยใช้แรงดันไฟฟ้าสูง เส้นเหล่านี้เป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างกริด

AC VS DC: ทำความเข้าใจพื้นฐาน

กระแสสลับ (AC) คืออะไร?

การสลับกระแสไฟฟ้าหรือ AC เป็นประเภทของไฟฟ้าที่บ้านและธุรกิจส่วนใหญ่ใช้ มันเปลี่ยนทิศทางหลายครั้งในแต่ละวินาที ในสหรัฐอเมริกาจะเปลี่ยนทิศทาง 60 ครั้งต่อวินาที (60 Hz) ในหลาย ๆ ประเทศจะเปลี่ยน 50 ครั้งต่อวินาที (50 Hz) โรงไฟฟ้า สร้าง AC เพราะง่ายต่อการส่งผ่านสายยาว นอกจากนี้ยังง่ายที่จะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าโดยใช้หม้อแปลงก่อนที่จะเข้าสู่บ้าน

Direct Current (DC) คืออะไร?

กระแสตรงหรือ DC ไหลในทิศทางเดียวเท่านั้น แบตเตอรี่แผงโซลาร์เซลล์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นโทรศัพท์และแล็ปท็อปใช้พลังงาน DC มันช่วยให้แรงดันไฟฟ้าเท่ากันเมื่อเวลาผ่านไปโดยไม่เปลี่ยนทิศทาง ระบบพลังงานบางระบบใช้ DC สำหรับความต้องการเฉพาะเช่นสถานีชาร์จที่รวดเร็วหรือสายเคเบิลใต้ทะเลยาว เราใช้ DC ในอุปกรณ์จำนวนมากเพราะมีความเสถียรและง่ายต่อการเก็บไว้ในแบตเตอรี่

ความแตกต่างในวิธีการที่ AC และ DC ไหลผ่านบรรทัด

AC ไหลในรูปแบบที่เหมือนคลื่นเคลื่อนไปมาตามลวด การเคลื่อนไหวนี้ช่วยให้สามารถใช้หม้อแปลงเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าขึ้นหรือลงเพื่อการใช้งานที่แตกต่างกัน DC ไหลในเส้นทางที่มั่นคงทางเดียวจากแหล่งพลังงานไปยังอุปกรณ์ มันทำให้การไหลคงที่ทำให้เป็นประโยชน์สำหรับการชาร์จและระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่แม่นยำ

ด้าน	กระแสสลับ (AC)	กระแสตรง (DC)
ทิศทาง	เปลี่ยนแปลงไปมา	ไหลไปในทิศทางเดียว
การใช้งาน	บ้านธุรกิจพลังงานกริด	แบตเตอรี่อิเล็กทรอนิกส์แสงอาทิตย์
การแพร่เชื้อ	ระยะทางไกลด้วยหม้อแปลง	การจัดส่งที่เฉพาะเจาะจงและมีประสิทธิภาพ
การจัดการแรงดันไฟฟ้า	ง่ายต่อการก้าวขึ้น/ลง	คงที่เว้นแต่จะถูกแปลง

แรงดันไฟฟ้าความถี่และพื้นฐานการแปลง

แรงดันไฟฟ้าวัดความแข็งแรงของแรงไฟฟ้า ระบบ AC สามารถเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าได้อย่างง่ายดายโดยใช้หม้อแปลง ช่วยเคลื่อนย้ายพลังงานไปในระยะทางไกลโดยมีการสูญเสียพลังงานน้อยลง ความถี่บอกเราว่า AC เปลี่ยนทิศทางในแต่ละวินาทีบ่อยแค่ไหน ช่วยให้ระบบมีความเสถียรและอุปกรณ์ทำงานได้อย่างถูกต้อง

สำหรับการแปลงเราใช้วงจรเรียงกระแสเพื่อเปลี่ยน AC เป็น DC สำหรับการชาร์จสถานีและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในบางกรณีเราใช้อินเวอร์เตอร์เพื่อเปลี่ยน DC กลับเป็น AC เพื่อใช้ในบ้านหรือกริด AC เปลี่ยนทิศทาง DC ไหลไปทางเดียว AC ใช้ความถี่ DC ไม่ได้ เราใช้ AC สำหรับกริดและ DC สำหรับอุปกรณ์

สายไฟแรงตึงสูง AC หรือ DC หรือไม่?

สายไฟแรงตึงสูง (HT) ส่วนใหญ่ทั่วโลกใช้ AC หรือสลับกระแสไฟฟ้า มันเป็นมาตรฐานสำหรับการเคลื่อนย้ายกระแสไฟฟ้าในระยะทางไกลเพราะสามารถเปลี่ยนระดับแรงดันไฟฟ้าได้อย่างง่ายดาย โรงไฟฟ้าสร้าง AC จากนั้นเราสามารถก้าวแรงดันไฟฟ้าขึ้นหรือลงโดยใช้หม้อแปลงทำให้มันใช้งานได้จริงสำหรับการเคลื่อนย้ายพลังงานจากพืชไปยังเมืองต่างๆ

เหตุใดสายความตึงเครียดสูงจึงใช้ AC?

ระบบ AC ให้เราเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะกับขั้นตอนการส่งสัญญาณที่แตกต่างกัน เราก้าวเข้าสู่การเดินทางไกล มันทำให้กระแสต่ำดังนั้นพลังงานที่น้อยลงจะหายไปเป็นความร้อน ใกล้เมืองเราก้าวลงจากการส่งมอบที่ปลอดภัยไปยังบ้านและธุรกิจ มันทำให้กริดมีเสถียรภาพและเชื่อถือได้

เส้นแรงดึงสูงใช้ DC เมื่อใด

ในขณะที่ AC เป็นเรื่องธรรมดาระบบ HVDC (กระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าสูง) จะใช้สำหรับความต้องการพิเศษ สาย HVDC พกพาพลังงาน DC ในระยะทางไกลหรือใต้มหาสมุทร พวกเขาทำงานได้ดีเมื่อเชื่อมต่อกริดในภูมิภาคต่าง ๆ HVDC ช่วยลดการสูญเสียพลังงานและช่วยควบคุมการเคลื่อนย้ายพลังงานระหว่างประเทศอย่างไร

คุณสมบัติ	AC ในสาย HT	DC ในสาย HT (HVDC)
การใช้งาน	การส่งทั่วโลกส่วนใหญ่	การใช้ทางไกลที่เฉพาะเจาะจง
การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า	ง่ายกับหม้อแปลง	ต้องการตัวแปลง
การสูญเสีย	ต่ำกว่าระยะทางปานกลาง	ต่ำกว่าระยะทางไกล
แอปพลิเคชันทั่วไป	โรงไฟฟ้าโรงไฟฟ้าไปยังเมืองต่างๆ	สายเคเบิลใต้ทะเล

สาย HT ส่วนใหญ่ใช้ AC เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้ง่าย HVDC ใช้ในกรณีที่เลือกเพื่อการจัดส่งที่มีประสิทธิภาพและควบคุมได้ AC ช่วยให้พลังงานไหลผ่านภูมิภาคทุกวัน

เหตุใด AC จึงใช้ในสายไฟแรงตึงที่สูงที่สุด?

การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าง่าย

AC ทำให้ง่ายต่อการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า หม้อแปลงสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าสำหรับการส่งทางไกลและก้าวลงเพื่อใช้ในท้องถิ่น ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้สายไฟ AC ให้ไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ระบบกริดที่มั่นคง

AC รองรับกริดที่มั่นคง ช่วยให้โรงไฟฟ้าสามารถซิงค์และแบ่งปันพลังงาน นี่หมายถึงการจัดหาไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องแม้ว่าโรงงานหนึ่งแห่งจะมีปัญหา กริดยังคงสมดุลและเชื่อถือได้

โครงสร้างพื้นฐานที่มีประสิทธิภาพ

สำหรับระยะทางต่ำกว่า 600 กม. AC มีราคาถูกกว่า ต้องการตัวนำน้อยลงและอุปกรณ์ที่ง่ายกว่า สิ่งนี้ทำให้ AC เป็นตัวเลือกสำหรับสายไฟส่วนใหญ่ทำให้ต้นทุนลดลงในขณะที่ส่งพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

การทำความเข้าใจประเด็นเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าทำไม AC จึงเป็นตัวเลือกสำหรับสายไฟแรงตึงที่สูงที่สุด

DC ถูกใช้เมื่อใดและทำไมในการส่งความตึงเครียดสูง

HVDC คืออะไร?

การส่งกระแสไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าสูง (HVDC) สูงเป็นวิธีพิเศษในการส่งไฟฟ้า มันใช้กระแสไฟฟ้าโดยตรงแทนกระแสสลับกัน HVDC นั้นยอดเยี่ยมสำหรับระยะทางไกลเช่น 600 กม. หรือมากกว่า นอกจากนี้ยังใช้สำหรับสายเคเบิลใต้น้ำและการเชื่อมโยงกริดที่ซิงค์ไม่ดี สิ่งนี้ทำให้ HVDC สมบูรณ์แบบสำหรับความท้าทายที่ไม่เหมือนใคร

ข้อดีของการส่ง HVDC

HVDC มีประโยชน์เจ๋ง ๆ มันสูญเสียพลังงานน้อยลงในระยะทางไกล ซึ่งแตกต่างจาก AC มันไม่มีการสูญเสียพลังงานปฏิกิริยา ซึ่งหมายความว่าไฟฟ้ามากขึ้นถึงปลายทาง HVDC ยังให้การควบคุมการไหลของพลังงานระหว่างภูมิภาคต่าง ๆ ได้ดีขึ้น มันเหมือนทางหลวงพลังที่ประหยัดมาก

ตัวอย่างของสาย HVDC ที่ใช้งาน

สาย HVDC ใช้ในโครงการเจ๋ง ๆ มากมาย Pacific DC Intertie ในสหรัฐอเมริกาเชื่อมโยงกริดพลังงานในระยะทางไกล จีนมีสาย HVDC พิเศษที่ย้ายพลังงานหมุนเวียนจากสถานที่ห่างไกล สายเคเบิลใต้ทะเลเช่น UK-Norway North Sea Link ใช้ HVDC เพื่อเชื่อมต่อประเทศต่างๆ บรรทัดเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า HVDC สามารถแก้ปัญหาความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ได้อย่างไร การทำความเข้าใจ HVDC ช่วยให้เราเห็นว่าทำไมมันถึงใช้ในกรณีพิเศษ

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ: AC vs DC ในสายไฟแรงดึงสูง

i⊃2; r ขาดทุนใน AC และ DC

ทั้งสายไฟ AC และ DC จะสูญเสียพลังงานเนื่องจากความร้อนเนื่องจากความต้านทาน สิ่งนี้เรียกว่าการสูญเสียi⊃2; r ในสาย AC การสูญเสียขึ้นอยู่กับกระแสและความต้านทาน สาย DC ยังมีการสูญเสียi⊃2; แต่พวกเขามักจะมีกระแสไฟฟ้าต่ำกว่าสำหรับพลังงานเดียวกันซึ่งนำไปสู่การสูญเสียความร้อนน้อยลง สิ่งนี้ทำให้ DC มีประสิทธิภาพมากขึ้นในระยะทางไกล

พลังงานปฏิกิริยาใน AC

สาย AC จัดการกับพลังงานปฏิกิริยา นี่คือพลังที่ไม่ได้ทำงานที่มีประโยชน์ แต่จำเป็นต้องรักษาแรงดันไฟฟ้า พลังงานปฏิกิริยาอาจทำให้เกิดความไร้ประสิทธิภาพและเพิ่มการสูญเสีย สาย DC ไม่มีปัญหานี้ทำให้ง่ายขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับการส่งทางไกล

สถานีแปลง DC

สาย DC ต้องการสถานีแปลงพิเศษเพื่อเปลี่ยน AC เป็น DC และย้อนกลับ สถานีเหล่านี้มีราคาแพง แต่ช่วยลดการสูญเสียในระยะทางไกล พวกเขาทำให้ DC เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับสายยาวมากแม้ว่าค่าใช้จ่ายเริ่มต้นจะสูง

อนาคตของการส่งพลังงานทดแทน

ในขณะที่เราใช้พลังงานหมุนเวียนมากขึ้นทั้งสาย AC และ DC จะมีบทบาท สาย AC ยังคงยอดเยี่ยมสำหรับระยะทางที่สั้นกว่าและกริดในท้องถิ่น สาย DC จะมีความสำคัญสำหรับการส่งพลังงานทดแทนทางไกลเช่นแสงอาทิตย์จากทะเลทรายหรือลมจากพื้นที่ห่างไกล ทั้งสองประเภทจะช่วยให้เราสร้างอนาคตพลังงานที่สะอาดกว่า

การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้ช่วยให้เราเห็นว่าสาย AC และ DC สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างไรเพื่อตอบสนองความต้องการด้านพลังงานของเรา

ความแตกต่างทางเทคนิคในการก่อสร้าง: สาย AC vs DC High Tension

การออกแบบหอคอยและการจัดเรียงตัวนำ

สายความตึงของ AC และ DC มีการออกแบบหอคอยที่แตกต่างกัน สาย AC มักจะใช้ตัวนำสามตัวที่จัดเรียงในรูปสามเหลี่ยม สาย DC สามารถใช้ตัวนำสองตัวเคียงข้างกัน ซึ่งหมายความว่าหอคอย DC สามารถง่ายขึ้นและบางครั้งก็เล็กลง

ข้อกำหนดของฉนวนและการกวาดล้าง

ทั้งสาย AC และ DC ต้องการฉนวนกันความร้อนเพื่อให้ไฟฟ้าปลอดภัย สาย AC ต้องการการกวาดล้างเพิ่มเติมสำหรับพลังงานปฏิกิริยา สาย DC ต้องการการกวาดล้างน้อยลงทำให้มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น ซึ่งสามารถประหยัดพื้นที่และวัสดุ

สถานีแปลงสำหรับ HVDC

สาย HVDC ต้องการสถานีแปลง สถานีเหล่านี้เปลี่ยน AC เป็น DC และย้อนกลับ พวกเขามีขนาดใหญ่และมีราคาแพง แต่ช่วยลดการสูญเสียในระยะทางไกล สาย AC ไม่ต้องการสถานีเหล่านี้ทำให้ง่ายต่อการสร้าง

ความแตกต่างของการบำรุงรักษา

การบำรุงรักษาสำหรับสาย AC และ DC นั้นแตกต่างกัน สาย AC ต้องการการตรวจสอบฉนวนและการกวาดล้างเป็นประจำ สาย DC ต้องการความสนใจมากขึ้นกับสถานีแปลง ทั้งคู่ต้องการการดูแลเพื่อให้พวกเขาทำงานได้อย่างราบรื่น

คุณสมบัติ	สายความตึงเครียดสูง AC	เส้นความตึงเครียด DC สูง
การออกแบบหอคอย	ตัวนำสามตัวในรูปสามเหลี่ยม	ตัวนำสองตัวเคียงข้างกัน
ฉนวน	การกวาดล้างพิเศษสำหรับพลังงานปฏิกิริยา	จำเป็นต้องมีการกวาดล้างน้อยลง
สถานีแปลง	ไม่จำเป็น	จำเป็นสำหรับการแปลง AC เป็น DC
การซ่อมบำรุง	ตรวจสอบฉนวนกันความร้อนเป็นประจำ	มุ่งเน้นไปที่สถานีแปลง

การทำความเข้าใจความแตกต่างทางเทคนิคเหล่านี้ช่วยให้เราเห็นว่าสาย AC และ DC ถูกสร้างและบำรุงรักษาอย่างไร

คำถามที่พบบ่อย

สายไฟแรงตึงสูง AC หรือ DC ในประเทศของฉันเป็นของฉันหรือไม่?

ประเทศส่วนใหญ่ใช้ AC สำหรับสายความตึงเครียดสูง AC นั้นง่ายต่อการแปลงและทำงานได้ดีกับโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ บางสถานที่ยังใช้ HVDC เป็นระยะทางไกลหรือโครงการพิเศษ

ทำไมเราถึงใช้ AC สำหรับสายแรงตึงสูงถ้า DC มีประสิทธิภาพมากกว่า?

AC ใช้เพราะมันง่ายกว่าที่จะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าด้วยหม้อแปลง นอกจากนี้ยังทำงานได้ดีกับระบบกริดที่เรามี ในขณะที่ DC มีประสิทธิภาพมากขึ้นในระยะทางไกล AC นั้นง่ายกว่าและราคาถูกกว่าสำหรับระยะทางที่สั้นกว่า

HVDC เชื่อมต่อกับกริด AC ได้อย่างไร

สาย HVDC เชื่อมต่อกับกริด AC โดยใช้สถานีแปลง สถานีเหล่านี้เปลี่ยน DC เป็น AC และในทางกลับกัน สิ่งนี้ช่วยให้สาย HVDC ทำงานกับส่วนที่เหลือของกริดพลังงาน

DC ปลอดภัยกว่าหรืออันตรายกว่าที่แรงดันไฟฟ้าสูงหรือไม่?

DC อาจเป็นอันตรายเช่นเดียวกับ AC ที่แรงดันไฟฟ้าสูง ทั้งสองต้องการมาตรการความปลอดภัยเช่นฉนวนและการกวาดล้าง การจัดการที่เหมาะสมและโปรโตคอลความปลอดภัยมีความสำคัญสำหรับทั้งสองประเภท

แรงดันไฟฟ้าก้าวลงมาจากสาย HT เพื่อใช้ในบ้านได้อย่างไร?

แรงดันไฟฟ้าจะถูกเหยียบลงโดยใช้หม้อแปลงที่สถานีย่อย หม้อแปลงเหล่านี้ลดแรงดันไฟฟ้าสูงจากสาย HT เป็นระดับที่ปลอดภัยและใช้งานได้สำหรับบ้านและธุรกิจ

สรุป

สายไฟ HT เป็นวีรบุรุษที่ไม่ได้รับการดูแลของกริดไฟฟ้าของเรา พวกเขามีกระแสไฟฟ้าแรงสูงในระยะทางไกลทำให้พวกเขาสมบูรณ์แบบสำหรับการเคลื่อนย้ายพลังงานจากพืชไปยังเมืองต่างๆ บรรทัดเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ AC เพราะง่ายต่อการแปลงและทำงานได้ดีกับกริดที่มีอยู่ของเรา อย่างไรก็ตาม HVDC ใช้สำหรับระยะทางไกลหรือโครงการพิเศษเช่นสายเคเบิลใต้ทะเล ทั้ง AC และ DC มีบทบาทในการรักษาระบบพลังงานของเราให้มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้

ต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงานของสายไฟ HT และวิธีที่พวกเขาสามารถปรับให้เหมาะสมกับความต้องการของคุณได้อย่างไร? Zhejiang Leyu Electric Co. , Ltd. อยู่ในระดับแนวหน้าของวิศวกรรมไฟฟ้านำเสนอโซลูชั่นที่ทันสมัยสำหรับการส่งสัญญาณ AC และ DC เยี่ยมชมเว็บไซต์ของพวกเขาเพื่อค้นหาว่าพวกเขากำลังสร้างอนาคตของการส่งมอบพลังงานอย่างไร