Война токов завершилась, и Тесла с Вестингаузом, похоже, победили. Сети постоянного тока сейчас используются кое-где на железной дороге, а также в виде свервысоковольтных линий передачи. Подавляющее большинство энергосетей работают на переменном токе. Но давайте представим, что вместо переменного напряжения с действующим значением 220 вольт в ваш дом внезапно стали поступать те же 220 В, но постоянного тока.
Театр начинается с вешалки, а наш электрический цирк — с вводного щитка.
Автоматы
И сразу хорошие новости: защитные автоматы будут работать как положено. Автомат имеет два расцепителя: тепловой и электромагнитный. Тепловой служит для защиты от длительной перегрузки. Ток нагревает биметаллическую пластинку, она изгибается и размыкает цепь. Электромагнитный элемент срабатывает от кратковременного импульса тока при коротком замыкании. Он представляет собой соленоид, который втягивает в себя сердечник и, опять же, разрывает цепь. Обе эти системы прекрасно работают на постоянном токе.
источник картинки: выключатель-автоматический.рф
Дополнения от Bronx и AndrewN:
Магнитный расцепитель срабатывает по амплитудному значению тока, то есть в 1,4 раза больше действующего. На постоянном токе его ток срабатывания будет в 1,4 раза выше.
Дугу постоянного тока сложнее погасить, так что при коротком замыкании увеличится время разрыва цепи и ускорится износ автомата. Существуют специальные автоматы, рассчитанные на работу с постоянным током.
УЗО
Помимо автоматов, в щитке есть устройство защитного отключения (УЗО). Его цель — обнаруживать утечку тока из сети на землю, например при касании человеком токоведущих частей. УЗО измеряет силу тока в двух проводниках, проходящих через него. Если в нагрузку втекает такой же ток, что и вытекает — всё в порядке, утечки нет. Если же токи не равны, УЗО бьёт тревогу и разрывает цепь.
Чувствительный элемент УЗО — дифференциальный трансформатор. У такого трансформатора две первичные обмотки, включенные в противоположных направлениях. Если токи равны, их магнитные поля компенсируют друг друга и на выходе сигнала нет. Если токи не скомпенсированы, на выходе сигнальной обмотки появляется напряжение, на которое реагирует схема УЗО. На постоянном токе трансформатор работать не будет, и УЗО окажется бесполезным.
Счетчик
Неважно, какой у вас электросчетчик — старый механический или новый электронный — работать он не будет. Механический счетчик представляет собой электродвигатель, где ротором служит металлический диск, а статор содержит две обмотки. Одна обмотка включена последовательно с нагрузкой и измеряет ток, вторая включена параллельно и измеряет напряжение. Таким образом, чем больше потребляемая мощность, тем быстрее крутится диск. Работа такого счетчика основана на явлении электромагнитной индукции, и при постоянном токе в обмотках диск останется неподвижен.
Электронный счетчик устроен по-другому. Он напрямую измеряет напряжение (через резистивный делитель) и ток (при помощи шунта или датчика Холла), оцифровывает их, а затем микропроцессор пересчитывает полученные данные в киловатт-часы. В принципе, ничто не мешает такой схеме работать с постоянным током, но во всех бытовых счетчиках постоянная составляющая программно отфильтровывается и на показания не влияет. Счетчики постоянного тока существуют в природе, их ставят, например, на электровозы, но в квартирном щитке вы такой не найдёте.
Ну и ладно, не хватало ещё платить за всё это безобразие! Идём дальше по цепи и смотрим, какие электроприборы могут нам встретиться.
Нагревательные приборы
Тут всё прекрасно. Электронагреватель — это чисто резистивная нагрузка, а тепловое действие тока не зависит от его формы и направления. Электроплиты, чайники, кипятильники, утюги и паяльники будут работать на постоянном токе точно так же, как и на переменном. Биметаллические терморегуляторы (как, например, в утюге) тоже будут функционировать правильно.
Лампы накаливания
Старая добрая лампочка Ильича на постоянном токе чувствует себя не хуже, чем на переменном. Даже лучше: не будет пульсаций света, лампа не будет гудеть. На переменном токе лампочка может гудеть из-за того, что спираль (особенно, если она провисла) работает как электромагнит, сжимаясь и растягиваясь дважды за период. При питании постоянным током этого неприятного явления не будет.
Однако если у вас установлены регуляторы яркости (диммеры), то они работать перестанут. Ключевым элементом диммера является тиристор — полупроводниковый прибор, который открывается и начинает пропускать ток в момент подачи управляющего импульса. Закрывается тиристор, когда ток через него прекращает течь. При питании тиристора переменным током он будет закрываться при каждом переходе тока через ноль. Подавая управляющий импульс в разное время относительно этого перехода, можно менять время, в течение которого тиристор будет открыт, а значит, и мощность в нагрузке. Именно так и работает диммер.
При питании постоянным током тиристор не сможет закрыться, и лампа всегда будет гореть на 100% мощности. А возможно, управляющая схема не сможет «поймать» переход сетевого напряжения через ноль и не подаст импульс для открытия тиристора. Тогда лампа не загорится совсем. В любом случае, диммер будет бесполезен.
Люминесцентные лампы
Люминесцентную лампу нельзя включать напрямую в сеть, для нормальной работы ей нужен пуско-регулирующий аппарат (ПРА). В простейшем случае он состоит из трёх деталей: стартёра, дросселя и конденсатора. Последний нужен не самой лампе, а остальным потребителям в сети, так как он улучшает коэффициент мощности и фильтрует помехи, создаваемые лампой. Стартёр — это неоновая лампочка, один из электродов которой при нагреве изгибается и касается второго электрода. Дроссель — большая катушка индуктивности, включенная последовательно с лампой:
Штатно всё это работает так: при включении зажигается разряд в стартёре, его контакты нагреваются и замыкаются между собой. Ток течёт через нити накала лампы, отчего те разогреваются и начинают испускать электроны. В это время стартёр остывает и размыкает цепь. Ток резко падает, и за счет самоиндукции на дросселе появляется импульс высокого напряжения. Этот импульс зажигает разряд в лампе, и дальше он горит самостоятельно. Дроссель теперь ограничивает ток разряда, работая как добавочное сопротивление.
Что же будет на постоянном токе? Стартёр сработает, лампа зажжётся как положено, но вот дальше всё пойдёт наперекосяк. В цепи постоянного тока у дросселя не будет индуктивного сопротивления (только активное сопротивление проводов, а оно мало), а значит, он больше не сможет ограничивать ток. Чем выше ток разряда, тем сильнее ионизируется газ в лампе, сопротивление падает, и ток растёт ещё сильнее. Процесс будет развиваться лавинообразно и закончится взрывом лампы.
Лампы с электронным ПРА
Электромагнитные ПРА просты, но не лишены недостатков. У них низкий КПД, дроссель громоздкий и тяжелый, гудит и нагревается, лампа загорается с диким миганием, а потом мерцает с частотой 100 Гц. Всех этих недостатков лишен электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Как он работает? Если посмотреть схемы различных ЭПРА, можно заметить общий принцип. Напряжение сети выпрямляется (преобразуется в постоянное), затем генератор на транзисторах или микросхеме вырабатывает переменное напряжение высокой частоты (десятки кГц), которое питает лампу. В дорогих ЭПРА есть схемы разогрева нитей и плавного запуска, которые продлевают срок службы лампы.
источник картинки: aliexpress.com
Схожую схемотехнику имеют как блоки для линейных ламп, так и компактные «энергосберегайки», которые вкручиваются в обычный патрон. Поскольку на входе ЭПРА стоит выпрямитель, можно питать всю схему постоянным напряжением.
Светодиодные лампы
Светодиод требует для работы небольшое постоянное напряжение (около 3.5 В, обычно соединяют несколько диодов последовательно) и ограничитель тока. Схемы светодиодных ламп весьма разнообразны, от простых до довольно сложных.
Самое простое — последовательно со светодиодами поставить гасящий резистор. На нём упадёт лишнее напряжение, он же будет ограничивать ток. Такая схема имеет чудовищно низкий КПД, поэтому на практике вместо резистора ставят гасящий конденсатор. Он также обладает сопротивлением (для переменного тока), но на нём не рассеивается тепловая мощность. По такой схеме собраны самые дешёвые лампы. Светодиоды в них мерцают с частотой 100 Гц. На постоянном токе такая лампа работать не будет, так как для постоянного тока конденсатор имеет бесконечное сопротивление.
источник картинки: bigclive.com
Более дорогие лампы устроены сложнее, очень похоже на ЭПРА для люминесцентных ламп. Источник питания в них содержит высокочастотный импульсный стабилизатор, который питается выпрямленным сетевым напряжением. Как и в случае с ЭПРА, схема будет нормально работать, если подать на неё постоянное напряжение.
источник картинки: powerelectronictips.com
Универсальные коллекторные двигатели
Универсальный коллекторный двигатель (УКД) состоит из неподвижного статора и ротора, который вращается внутри. Статор имеет одну обмотку, а ротор сразу несколько. Роторные обмотки подключаются через коллектор — цилиндр с контактами, по которому скользят угольные щётки. Взаимодействие магнитных полей статора и ротора заставляет ротор поворачиваться. Коллектор устроен так, что всё время включает ту из обмоток, которая находится перпендикулярно обмотке статора — для неё вращающий момент будет максимальным.
Такой двигатель может работать при питании как переменным, так и постоянным током. Собственно, поэтому он и называется «универсальным». При смене полярности одновременно меняется направление магнитного поля и в статоре, и в роторе, в результате двигатель продолжает вращаться в ту же сторону. На постоянном токе УКД развивает даже больший момент, чем на переменном, за счет отсутствия индуктивного сопротивления обмоток. Универсальные коллекторные двигатели применяются там, где нужно получить большую мощность при малых габаритах. В бытовой технике УКД стоят в стиральных машинах, пылесосах, фенах, блендерах, миксерах, мясорубках, а также в электроинструментах. Все эти приборы продолжат работать, если напряжение в розетке внезапно «выпрямится».
Синхронные двигатели
У синхронного двигателя в статоре несколько обмоток, которые создают вращающееся магнитное поле. Ротор содержит постоянный магнит либо обмотку, питаемую постоянным током. Магнитное поле статора сцепляется с полем ротора и вращает его за собой. Особенностью такого двигателя является то, что частота его вращения зависит только от частоты питающего тока. На постоянном токе, очевидно, такой двигатель будет вращаться с нулевой частотой, то есть остановится.
В быту применяются маломощные синхронные двигатели там, где нужно поддерживать строго постоянную частоту вращения. В основном, это электромеханические часы и таймеры. Также синхронными являются двигатель вращения тарелки в СВЧ-печи и двигатель сливного насоса в стиральной машине.
Асинхронные двигатели
Асинхронный двигатель похож своим устройством на синхронный. В нем также статор имеет несколько обмоток и создаёт вращающееся поле. Но обмотка ротора никуда не подключена и замкнута накоротко. Ток в ней создаётся за счет явления электромагнитной индукции в переменном поле статора. Этот ток создаёт своё магнитное поле, которое взаимодействует с вращающимся полем статора и заставляет ротор вращаться.
Асинхронные двигатели отличаются низким уровнем шума и большим ресурсом из-за отсутствия трущихся щёток. Их можно встретить в холодильниках, кондиционерах и вентиляторах. При питании постоянным током магнитное поле статора вращаться не будет. Также не возникнет ток в короткозамкнутом роторе. Двигатель останется неподвижен, а обмотка будет просто нагреваться, как обычный кусок провода.
Вентильные двигатели
Строго говоря, это не отдельный тип двигателя, а способ управления им. Сам двигатель может быть синхронным или асинхронным. Главная особенность в том, что напряжения на обмотках формируются управляющей схемой по сигналу с датчика положения ротора. Это позволяет регулировать скорость и крутящий момент в широких диапазонах, ограничивать пусковые токи и даёт кучу возможностей, вроде стабилизации частоты вращения. Вот пара хороших статей, объясняющих всю эту магию:
Раз
Два
Вентильные двигатели всё шире используются в бытовой технике: в стиральных машинах, холодильниках, кондиционерах, пылесосах. Обычно такую технику можно узнать по прилагательному «инверторный» в рекламе. Вентильный двигатель безразличен к форме питающего напряжения. Напряжение сети первым делом выпрямляется, а затем управляющий блок «лепит» из него несколько разных синусоид (обычно три) для питания обмоток мотора. Естественно, такая система будет спокойно работать на постоянном токе.
Трансформаторные (линейные) блоки питания
Трансформатор состоит из нескольких обмоток, связанных общим магнитопроводом. Переменный ток в одной обмотке (первичной) порождает индукционные токи во всех остальных обмотках (вторичных). Ключевая особенность трансформатора, ради которой его обычно и используют, в том, что напряжения на обмотках соотносятся так же, как количество витков в этих обмотках. Если в первичной обмотке намотать 1000 витков, а во вторичной — 100, такой трансформатор будет понижать напряжение в 10 раз. Если включить его наоборот — в 10 раз повышать. Очень просто и удобно.
В линейном блоке питания напряжение сети понижается (или повышается, если надо) до необходимого уровня при помощи трансформатора. Далее стоит выпрямитель, который преобразует переменное напряжение в постоянное, и фильтр, сглаживающий пульсации. Затем может идти стабилизатор, который поддерживает неизменным выходное напряжение.
Линейные блоки питания постепенно вытесняются импульсными, но первые работают ещё много где. В микроволновке, если она не «инверторная», есть мощный трансформатор, который повшает сетевые 220 В до нескольких киловольт, необходимых для работы магнетрона. От трансформаторов питается управляющая электроника в стиральных машинах, кухонных плитах и кондиционерах. Трансформаторные блоки питания используются в аудиоаппаратуре и дешёвых зарядных устройствах.
Что случится с трансформатором, если его включить в сеть постоянного тока? Во-первых, на вторичных обмотках напряжение не появится, так как электромагнитная индукция возникает лишь при изменении тока. Во-вторых, обмотка не будет обладать индуктивным сопротивлением, а значит, через неё потечёт гораздо больший ток, чем рассчитано. Трансформатор будет перегреваться и довольно быстро сгорит.
Импульсные блоки питания
Чем выше частота переменного тока, тем эффективнее работает трансформатор (в разумных пределах, конечно). Если использовать частоту в несколько десятков килогерц вместо сетевых 50 Гц, можно прилично уменьшить габариты трансформаторов при той же передаваемой мощности. Эта идея лежит в основе импульсных блоков питания. Работает такой блок следующим образом: напряжение сети выпрямляется, полученное постоянное напряжение питает транзисторный генератор, который даёт снова переменное напряжение, но уже высокой частоты. Его теперь можно понижать или повышать трансформатором, выпрямлять и подавать в нагрузку.
По такой схеме сейчас питается подавляющее большинство электроники: компьютеры, мониторы, телевизоры, зарядные устройства для ноутбуков, телефонов и прочих гаджетов. Поскольку входное напряжение первым делом выпрямляется, импульсный блок питания должен без проблем работать на постоянном токе. Но есть пара моментов, которые могут всё испортить.
Во-первых, напряжение после выпрямителя равно почти амплитудному значению переменного напряжения. То есть для ~220 В на входе выпрямитель даст 311 B. Мы же по условию подаём постоянное напряжение 220 В, что на 30% ниже. Это скорее всего не вызовет проблем, потому что современные блоки питания могут работать в широком диапазоне напряжений, обычно от 100 до 250 В.
Во-вторых, выпрямитель состоит из четырёх диодов, которые работают парами: одна пара на положительной полуволне тока, другая — на отрицательной. Таким образом, каждый диод пропускает ток лишь половину времени. Если мы подадим на выпрямитель постоянное напряжение, одна пара диодов будет открыта всегда, и на них будет рессеиваться двойная мощность. Если диоды не имеют двойного запаса по току, они могут сгореть. Но это не слишком большая беда: можно просто выкинуть выпрямитель и подавать постоянное напряжение сразу после него.
Заключение
После того, как вы потушили несколько возгораний и сгребли в кучу испорченные приборы, настало время подвести итоги. Переход на постоянный ток переживёт либо старая и простая техника (лампы накаливания, нагреватели, коллекторные моторы с механическим управлением) либо, наоборот, самая современная (с импульсными блоками питания и инверторными моторами).
К счастью, описанный сценарий вряд ли осуществится на практике, если не рассматривать возможность специально организованной диверсии. Ни при какой возможной аварии в энергосети переменное напряжение не станет вдруг постоянным. Правда, при возможных авариях случаются другие нехорошие вещи, но это уже совсем другая история. Берегите себя и делайте бэкапы.
Комментарии (234)
jar_ohty
09.10.2016 02:25+1А вот техника с импульсными блоками питания с APFS от постоянного тока не заведется и скорее всего сгорит.
Ocelot
09.10.2016 02:33+2Это почему? ККМ же просто заряжает буферный конденсатор током, пропорциональным напряжению сети. Ну будет он на 70% ШИМ постоянно молотить.
jar_ohty
09.10.2016 03:15+4Личный горький опыт — попытка завести такой блок питания (на 100 В/60 Гц, американский) от =110 В (лабораторная сеть постоянного тока). Сгорел. Обычные импульсники "90-260 В" работают от нее на ура.
CyberBot
09.10.2016 11:28Скорее всего это случайное стечение обстоятельств. В импульсных блоках питания на входе стоят выпрямители и работают они от постоянного напряжения
jar_ohty
09.10.2016 16:32Это понятно, но контроллер APFC как раз завязан именно на переменный ток и на постоянном может сходить с ума и работать неадекватно.
Alexeyslav
10.10.2016 09:41+4Контроллер не завязан на переменный ток, он оперирует с мгновенными значениями напряжений и токов, подбирая входное сопротивление такого блока чтобы обеспечить потребляемую мощность нагрузкой, а пассивный и вовсе станет не более чем дополнительным фильтром. Скорей всего там проблема была другая, например дежурный источник на обычном низкочастотном трансформаторе…
caveeagle
09.10.2016 02:57+22В теме явно не хватает kreosan — такое широкое поле для исследований!
KorDen32
09.10.2016 18:04+2Так и представилось видео kreosan'а по мотивам статьи с наглядной демонстрацией всех возможных бабахов :)
skygad
12.10.2016 15:11+1Я бы посмотрел, как лампа дневного света бабахнет!
kreosan ты где???Ocelot
12.10.2016 21:27Да, эксперимент вполне в духе Креосана. Тут даже постоянный ток не нужен: выкинуть стартёр, дроссель, воткнуть лампу напрямую в сеть и зажечь электрошокером.
Alexeyslav
13.10.2016 11:46Ничего не надо выкидывать, просто реле поставить параллельно дросселю — пусть всё работает штатно до дистанционной команды(отойти ведь надо подальше — разлетающееся тонкое стекло здоровья не прибавит), которая замкнёт контакты реле.
Alexsmt
09.10.2016 02:58+10Прочитал название голосом kreosan'а.
По поводу УЗО. Наверно, дифференциальный трансформатор все же сможет отловить разницу токов в начале (и в конце утечки). Т.е. если в приборе утечка появляется постепенно, то УЗО не поможет, а если его включили в розетку или ткнули в фазу пальцем, то УЗО сработает… если электронная плата УЗО сама будет получать правильное питание при постоянном токе.
UP: caveeagle мыслим одинаково :)Ocelot
09.10.2016 03:06+1Питание получать будет, там просто гасящий резистор + стабилитрон. А быстродействия, мне кажется, не хватит. Типичное время срабатывания УЗО 50-100 мс. Переходной процесс при касании пальцем — на три порядка короче.
Alexsmt
09.10.2016 03:50+1Загуглил: бывают просто электромеханические УЗО, состоящие из диф. трансформатора и катушки (с диодом на некторых схемах). Они наверно не успеют отследить.
А есть электронные, там шанс на успех выше. — Может там схема просто усилитель тока, а может и какой-то формирователь импульсов или вообще RS-триггер.jar_ohty
09.10.2016 19:46+1Если электронные УЗО будут реагировать на короткие импульсы дифференциального тока, у них будет очень низкая помехоустойчивость, они будут срабатывать на коммутацию мощных нагрузок, отдаленные удары молний и т.п.
golf2109
09.10.2016 03:20+1теперь надо написать статью, что будет если в сеть подать 380 Вольт переменного тока, что будет более познавательно и не из области фантастики
Ocelot
09.10.2016 03:24+3Тут уже не так интересно и разнообразно. Вот канал на ютубе, где пытают разную технику повышенным напряжением: https://www.youtube.com/user/Photonvids/videos
andersong
09.10.2016 11:43+1Был случай, в общем щите дома отгорел ноль (был плохой контакт), так напряжение в розетке в течение пары дней иногда поднималось вольт до 320.
Свет разгорался очень ярко и динамики муз. центра начинали угрожающе гудеть, ноут от сети я отключал, а больше в квартире ничего не было)). Но ничего не погорело (как у соседей, не знаю).
evtomax
09.10.2016 11:54Подозреваю, что конденсаторы в музыкальном центре теперь немного поджаренные.
5oclock
09.10.2016 12:44Тоже было такое.
Потеряли половину ламп накаливания (других в 90е не было): они просто перегорали при включении или отключении. У нас больше ничего не сгорело — телевизоры и холодильник мы поотключали почти сразу. Как только отец посмотрел на едва горящие лампы накаливания у соседей и ярко горящие (и сгорающие) — наши.
Он сразу решил, что нуля нет и выключил всю технику.
А вот по подъезду у людей и холодильники и телевизоры вышли из строя. 2-3 штуки на 20 квартир.
chieftain_yu
10.10.2016 08:59+2Если стоят реле напряжения — то в достаточно короткий срок они сработают и отрубят нагрузку.
Есть РН с автоподключением обратно — они периодически тестируют входное напряжение после отключения. И если оно пришло в заданный диапазон — подключают нагрузку.
Реле напряжения бывают по превышению напряжения, недостатку и сразу по обоим вариантам.
Nizametdinov
09.10.2016 04:07+8Ни при какой возможной аварии в энергосети переменное напряжение не станет вдруг постоянным.
Никогда не говори никогда :). Есть выборгская вставка постоянного тока до Финляндии (единственная в РФ), ее физически невозможно в общую сеть сейчас скомутировать, только если делать деверсию…
П.С. Статья — рахат-лукум, только реально понимающий человек может написать не простые вещи таким простым языком.
Bronx
09.10.2016 05:27+3Защитным автоматам на постоянке будет хуже — дугу постоянного тока труднее гасить.
AndrewN
09.10.2016 11:46+4+100, для постоянного тока выпускают специальный автоматические выключатели постоянного тока.
Автоматические выключатели переменного тока тоже можно использовать, но там на каждый полюс рекомендуют (Legrand) использовать по несколько пар контактов АВ последовательно — таким образом, чтобы на каждый полюс приходилось не более 80 В. Т.е. у трехполюсного АВ соединяем все контакты последовательно и включаем его в цепь постоянного напряжения 220 В, тогда гарантируется нормальная работа, при этом уставка срабатывания электромагнитного расцепителя увеличивается в 1,4 раза.
1. Каталог Legrand 2013, с. 194
2. Каталог Legrand 2016, с. 222
quwy
10.10.2016 02:11Использую обычный автомат на 20 Ампер в связке с автомобильным аккумулятором в аварийном освещении, при перегрузе и кз отрубает очень быстро и гарантированно, проблем с дугой нет.
Bronx
10.10.2016 09:34+2А какое напряжение сети и номинальное напряжение автомата? Для гашения дуги необходимо создать достаточный воздушный промежуток в разрыве цепи, и этот промежуток зависит от напряжения (при прочих равных).
Кроме того, я сомневаюсь, что можно так просто оценить, что «проблем с дугой нет». Автомат может срабатывать быстро по человеческим меркам, но если дуга горит десяток миллисеккунд вместо единиц, вы этого может и не заметите, а вот на износ контактов это повлияет.quwy
10.10.2016 12:45Ну, не так уж он часто срабатывает в защитном режиме или отключает жрущую нагрузку. Тезисно спорить не буду, все правильно, я просто пример привел.
mikluha
10.10.2016 09:35+3Это благодаря тому, что напряжение у Вас низкое, и расстояния между контактами в разомкнутом состоянии вполне хватает, чтобы разорвать дугу. Я для аккумуляторов на ИБП (24 вольта) тоже использую обычные автоматы на 220/380.
Речь идёт о случае, если таким автоматом отключить нагрузку питающуюся от 220 вольт постоянного тока. При большом токе дуга может гаснуть достаточно долго, поскольку искровой промежуток в таком автомате рассчитан на то, что ток в дуге будет регулярно спадать, чего не будет при постоянном напряжении сети.quwy
10.10.2016 12:43Да, это не в тему статьи, а просто как пример использования автомата на постоянном токе. По крайней мере при 12 вольтах он работает как положено.
Piter_Y
11.10.2016 19:51Обычный автомат рассчитан на максимальное пиковое напряжение между фазами. А это порядка 600 вольт. Хотя пожалуй, из за сдвига между фазами несколько меньше. Но все равно, не 12 вольт.
super-guest
09.10.2016 05:47+3Что будет если ШОКЕРОМ УДАРИТЬ РОЗЕТКУ 220 вольт:
https://www.youtube.com/watch?v=euBpVr_XhuUxxvy
09.10.2016 06:43+1Но это же жесть, товарищи. Т.е. любой, условно говоря, «школьник», может подойти к электрощитку на лестничной клетке и устроить пожар в любой квартире. А официальной причиной пожара потом будет «неисправность электропроводки/электроприборов».
Пошёл покупать модуль защиты от перенапряжения…
APLe
09.10.2016 07:41+1Мораль: в щитке, кроме УЗО, должен быть УЗМ.
newborn83
09.10.2016 08:44У УЗМ скорее всего мозг переклинит от таких высоковольтных импульсов и дугой пробъет всю электронику.
Мораль: варисторная защита.APLe
09.10.2016 08:54+1Варистор в УЗМ тоже есть, до 8кА. Он, вроде, потому и узМ, устройство защиты Многофункциональное.
Полноценную грозозащиту не заменит, конечно, но с мелкими импульсами, по идее, справляться должен.
Merkat0r
09.10.2016 15:41не надо ставить УЗИП для галочки, при кривых рученьках(особенно думающих шо они прямые) будет только хуже. это уже весьма серьезная автоматика, а тем более в городе вообще не нужная
daggert
09.10.2016 16:08А с ними есть подводные камни? Судя по описанию — вроде ничего страшного нет, все весьма стандартно.
Merkat0r
09.10.2016 16:32Их нужен целый каскад по типам ограничений(не считая правильного заземления и состояния цепей в целом), иначе они или не будут работать или будут пробивать сами по себе.
Им нужна постоянная ревизия по регламенту, замена вставок строго по регламенту и т.д.
Когда они стали массово доступны и их начали агрессивно рекламировать(без пояснений, что комплексная их установка весьма дорогостояща и целесообразна только в новом большом коттедже да и целевая аудитория соответсвующая) — очень многие удивлялись в стиле *все же было норм — почему мой дом\дача вдруг сгорели*
Эта штука не которую поставил и забыл — из той же серии — как часто Вы жмакаете кнопочку *Тест* на УЗО? :)
Только с УЗО (так конечно делать не надо) рискуете лишь тем что оно не сработает когда нужно, а с УЗИП, что когда кристалл деградирует — оно как минимум устроит КЗ или все сожжет вокруг…
AndrewN
09.10.2016 16:59Что? Каким лядом вы сравниваете УЗИП и УЗМ?
Ну и схему подключения УЗИП не мешало бы посмотреть.
Почему у вас при каждом КЗ всё вокруг не сгорает, а вот при КЗ в конкретно этом устройстве всё синим пламенем полыхнёт?Merkat0r
09.10.2016 16:59а где вы увидели, что я что-то пишу про УЗМ?
AndrewN
09.10.2016 17:05Ну как бы эта ветка начата была про УЗМ, поэтому я и недоумеваю.
УЗМ на вводе в квартиру защитит от сверхнапряжения при «отгорании нуля», например, и отсутствие «хорошего заземления» на это никак не повлияет
Ну а установка УЗИП реально подразумевает многоуровневую защиту, в том числе с первым уровнем на ТП, причем при отсутствии вышестоящих уровней установка нижестоящих запрещена.Merkat0r
09.10.2016 17:08У УЗМ скорее всего мозг переклинит от таких высоковольтных импульсов и дугой пробъет всю электронику.
Мораль: варисторная защита.
Мы с вами про одно и тоже на самом деле :) Вы просто упустили, что сверху весьма быстро перешли с УЗМ к УЗИПVjatcheslav3345
10.10.2016 10:07>очень многие удивлялись в стиле *все же было норм — почему мой дом\дача вдруг сгорели*
Осталось дождаться статьи про УЗМ и УЗИП и связанные с ней «ужастики» в стиле — дёрнуло током в щитке, пал на месте от этого удара, проснулся, смотрю — вокруг всё чёрное-черное, мокрое-премокрое: стены, пол, потолок и чёрных мокрых злых пожарных с топорами вокруг куча стоит… или: «однажды в пионерлагере ребята пожалели вожатого и решили испытать шокер Аллы не на нём, а на электрощитке...»:)
avost
09.10.2016 17:14+1>Эта штука не которую поставил и забыл — из той же серии — как часто Вы жмакаете кнопочку *Тест* на УЗО? :)
Однажды, решил поступить как того требуют правила и нажал кнопку «тест». УЗО зашипело и сгорело ;).
Но когда ставил всё работало.Merkat0r
09.10.2016 17:21+1Вот поэтому хотя бы раз в месяц нужно ее жмакать ;)
avost
09.10.2016 19:27Чтобы сгорело? ;)
Я теперь собраться новое купить не могу…daggert
09.10.2016 19:42Лучше уж УЗО сгорит и вы купите новое, чем кошка, которую сушили феном над ванной и случайно уронили туда (:
avost
10.10.2016 03:51Так проблема в том, что новое я так до сих пор и не купил :(
Iv38
10.10.2016 11:56+1Ну, до жмаканья кнопки Тест у вас не было рабочего УЗО и теперь, после жмаканья его тоже нет, но вы теперь об этом знаете. Не велика разница. Впрочем, если это был дифф-автомат, то теперь у вас нет и автомата. Это уже хуже, но можно просто поставить автомат, они дешевые.
avost
10.10.2016 12:30Не-а-а-а! Жамканье кнопки заставило его сработать (ценой собственной жизни). То есть один патрон в обойме был, но я его потратил впустую. :)
ЗЫ. Не, я, разумеется, не спорю и не настаиваю, что кнопку не надо было нажимать — обязательно надо, это шуточный коммент, хотя всё описанное действительно произошло в реальности в точности как описано. И я правда так и не собрался купить узо, вернее, диффавтомат (сейчас там перемычка, но перед ним есть другой автомат, этот работал исключительно на ванную комнату), за что мне позор и выговор с занесением.
Lsh
09.10.2016 12:55+2А это у парней какая-то специальная отдельная квартира со всей бытовой техникой для экспериментов или они сами там живут?
KorDen32
09.10.2016 18:09+2«При проведении съемок ни один сосед не пострадал… потому что их нет!» — у них домик в заброшенной деревне ЕМНИП, да еще и в Луганске.
vasiliy09744675
09.10.2016 08:40-8«Театр начинается с вешалки, а наш электрический цирк — с вводного щитка» — неправильно.
Наш электрический цирк начнётся с электростанции, она будет не дальше километра от вас, со всеми своими подъездными путями, складами, дымовыми трубами и т.п. Или атомная станция посреди города!Ocelot
09.10.2016 08:44Если начинать оттуда, до конечного потребителя постоянный ток не дойдёт. Застрянет на ближайшей трансформаторной подстанции.
AiMAX
10.10.2016 04:20Вы хотели сказать, электрической подстанции? Звучит похоже, может перепутали.
А по теме: будь электростанция у каждого под носом, и повышающие трансформаторы были бы не нужны из-за небольших расстояний до потребителя.
FSA
10.10.2016 07:46+2С постоянным током придётся от подстанций отказаться ввиду их усложнения (такая простая вещь, как трансформатор не работает). Кстати, это наверно одна из главных причин почему используется перменный ток, а не постоянный: проще преобразование, а следовательно проще поднять напряжение с целью уменьшения потерь в проводах при передаче на большие расстояния, и также легко обратно понизить. Думаю никому тут не надо объяснять что при одинаковой потребляемой мощности потери в проводах до потребителя выше при меньшем напряжении и, соответственно, большем токе.
AndreyKhmyrov
09.10.2016 08:40Спасибо за статью. Было интересно вспомнить институтский курс электротехники. Читая о том, что будет, если в розетке будет постоянка, задумался о том, а как изменятся бытовая техника и вообще бытовые электросети, если будет изобретён дешёвый высокотемпературный сверхпроводник? Как изменятся правила электробезопасности? Или сверхпроводимость применима только в пром. масштабах? Попытался загуглить, но ничего полноценного не нашёл. Может уважаемый автор также интересно напишет и на эту тему?
AndrewN
09.10.2016 11:55Увеличатся токи КЗ, с одной стороны это увеличит надежность защиты от КЗ, хотя, возможно, придется использовать более «серьезные» аппараты защиты
С другой стороны при КЗ будет повышена опасность травматизма от дуги.
А по сути напряжение останется тем же самым, поэтому правила ЭБ не изменятсяAndreyKhmyrov
09.10.2016 16:12А я думал можно что-нибудь замутить основываясь на том, что по сравнению с сверхпроводником у человека, пусть даже мокрого и стоящего на металлическом полу сопротивление будет несоизмеримо выше. Но я уже капитально позабыл электротехнику, так что даже пример привести не берусь.
AndrewN
09.10.2016 17:02Ну смотрите, сейчас у вас пусть сопротивление линии от ТП до места поражения человека пусть 1 Ом, переходим на сверхпроводники, становится это сопротивление ~0 Ом.
«Включаем в цепь» человеческое тело с сопротивлением 1000 Ом (это сопротивление установлено стандартом для расчета). В первом случае R = 1001 Ом, во втором — 1000 Ом. Ток через тело будет соизмерим.
0xd34df00d
11.10.2016 04:09+2Это если человека последовательно подключать.
AndrewN
11.10.2016 07:12а вы как предлагаете?
При параллельном токи распределятся обратно пропорционально величине сопротивления…
Alex_Hannibal
10.10.2016 09:33+2Не понимаю зачем дешевый высокотемпературный сверхпроводник?
Вообще я по данной теме выступал на конференции в 2012 году. Уж больно мне стало интересно.
Коротко если резюмировать: использование DC намного выгодней в плане экономии электроэнергии, но в разы дороже в плане инфраструктуры. Как мне после выступления сказали: идея крутая перейти на DC, но только вот это чудовищные вложения в инфраструктуры должны быть. Надо все трансформаторы поменять на преобразователи DC-DC.
Коротко скажу: блоки питания почти во всей технике стали бы в разы меньше или вообще бы ушли т.к. большинство техники работает на постоянном токе. Электробезопасность бы повысилась, т.к. постоянный ток безопасней переменки, стало бы легче управлять распределением потоков мощности и т.д.
Но вот есть проблема промышленности: большинство электрических машин работают на AC. А, как известно, основные потребители электроэнергии это прежде всего промышленность. Хотя для алюминиевых заводов все наоборот бы было проще — плавится алюминий на DC.
В общем это комплексный вопрос и в отрыве от экономики его рассматривать не стоит.AndreyKhmyrov
10.10.2016 10:35Мне кажется, что как раз цели распространения постоянки сверхпроводники и могут послужить. Насколько я помню(хотя могу и ошибаться), преимущества переменки в простоте повышения и понижения напряжения, а оно необходимо, чтоб передавать электроэнергию на большие расстояния конечному потребителю. Нет проблем с передачей малого напряжения, нет необходимости в трансформации, разница в этом вопросе между постоянкой и переменкой нивелируется.
Хотя на самом деле мой вопрос был несколько о другом, поменяются ли кардинально электроприборы, или сверхпроводники просто помогут улучшить характеристики у некоторых из них)))vbif
10.10.2016 10:40+1Тем не менее, большой ток создаст проблемы как в плане работы сверхпроводника, так и в плане окружающего магнитного поля, так что без повышения напряжения не обойтись.
jar_ohty
10.10.2016 10:50Критический ток даже у ВТСП-проводов намного выше допустимого тока медных проводников. Однако энергопотери, связанные с необходимостью охлаждения — как бы не превысили таковые для медной линии. Вот трансформаторы на подстанциях сверхпроводящие — намного компактнее медных, а потери практически вдвое ниже (остаются только потери в стали).
Alex_Hannibal
10.10.2016 12:58+1Преобразователи DC-DC на высоком напряжении становятся все дешевле и эффективней (почему приняли AC как стандарт? потому что очень было дорого повышать напряжение вентилями). Поэтому дешевле все же повысить напряжение, а вот на этапе повышения, как раз, можно и задействовать сверхпроводники.
vangelfeld
09.10.2016 08:42+2а почему вообще индустриальным стандартом стал переменный, а не постоянный ток?
Ocelot
09.10.2016 08:48+8У Вестингауза было больше денег =) А если серьёзно, то
1) трансформаторы дают возможность передавать высокое напряжение с низкими потерями;
2) моторы переменного тока проще и надежнее.VT100
09.10.2016 11:27+4> Война токов завершилась, и Тесла с Вестингаузом, похоже, победили.
Если подходить строго, то первая практическая схема передачи электроэнергии на расстоянии была разработана и построена Доливо-Добровольским к международной выставке во Франкфурте. Ключевые моменты — трёхфазный ток (электродвигатели) и сверхвысокое (на то время — 25 кВ) напряжение в ЛЭП (ГЭС Лауфен — Франкфурт). КПД ЛЭП ( 2 трансформатора и линия) превышал 75%.
Тесла в то время носился с двухфазным током (2 фазы и один общий) и, после закономерной смерти этой системы, Ниагарскую ГЭС (крупнейший 2-х фазный проект) пришлось переоборудовать на 3-х фазную систему. В каждой бочке затычка этот Николка-фокусник.
Ложка дёгтя:
> Автоматы.… Обе эти системы прекрасно работают на постоянном токе.
А вот контактам на постоянном токе — ой как не поздоровится. При коммутации переменки дуга на контактах имеет шанс погаснуть дважды за период, а на постоянке — нет. Надо ухищряться — ставить магнитный обдув контактов или что-то ещё.
kalmarius
09.10.2016 15:52+1А почему у двухфазной системы закономерная смерть? И бывают ли четырех-, пяти-, стопятьсотфазные?
Ocelot
09.10.2016 16:32+2На 2-фазной (0°, 180°) нельзя получить вектор, вращающийся по кругу (для двигателей). 2-фазная (0°, 90°) в принципе, имеет право на жизнь. 4-, 5- и прочие многофазные хуже по расходу меди на киловатт мощности.
VT100
09.10.2016 20:59+22-фазная (0°, 90°) Теслы имеет тот недостаток, что требуются неодинаковые провода (т.к. по нулевому проводу протекает ток в sqrt(2) раз выше фазных).
VaalKIA
09.10.2016 22:15А почему тогда, когда говорят про УЗО — пишут о равенстве токов по нулю и фазе?
Ocelot
09.10.2016 22:19+3Смешались в кучу кони-люди.
2-фазная система (0°, 90°) с толстым нулём сейчас не используется, представляет только исторический интерес. Используется 3-фазная (0°, 120°, 240°). При равномерной нагрузке на фазы тока через нулевой провод там вообще нет. На практике — есть, но небольшой.
3 фазы приходят в дом и разводятся по квартирам, каждой достаётся одна фаза и отвод от нуля. И вот в этой однофазной паре проводников токи равны.VaalKIA
09.10.2016 22:27А я понял, 0 градусов. а не ноль. Там две фазы, прошу прощения, глаз замылился. Но даже если там 2 фазы, ток-то переменный и течёт в обе стороны, почему он должен по какому-то проводнику течь больше?
Ocelot
09.10.2016 22:50+2Это надо векторные диаграммы рисовать, чтобы понятно было. Но лень, попробую на пальцах.
1) Однофазная система: всего одна фаза и нуль. В любой момент времени сколько в нагрузку втекает, столько и вытекает, токи фазы и нуля равны.
2) Двухфазная система: две фазы с углом между ними 90°. И нуль. Что означает угол между фазами? Когда в одной фазе ток достигает амплитудного значения, в другой он уже прошел пик и начинает течь в обратную сторону. Ток нуля равен сумме токов фаз.
В какой-то момент ток первой фазы достиг v2/2 от амплитуды и растёт. Ток второй фазы в этот момент тоже v2/2 и падает. А ток нуля будет (сумма фазных токов) v2/2 + v2/2 = v2, что больше любого из фазных токов. Часть периода фазные токи текут в одну сторону, часть периода — в разные, но в одну сторону — в среднем дольше.
jar_ohty
10.10.2016 15:18+3На практике (в реальности, в которой существуют не только лампочки накаливания, нагревательные элементы и асинхронные двигатели, а есть еще и различные выпрямители и блоки питания, в том числе и импульсные, и далеко не всегда они с ККМ) никакого нулевого тока через нулевой провод и близко нет. Порой он даже больше, чем через фазы. Отсюда, собственно, отгорающие нули и проистекают.
vangelfeld
10.10.2016 08:01+1а как Тесла объяснял преимущества двухвазного тока перед трехфазным?
tyomitch
11.10.2016 01:22Экономией на проводах: для передачи двухфазного тока надо на один провод меньше.
AndrewN
11.10.2016 07:17двухфазный передаем по двум проводам? т.е. по сути получим однофазный.
Вообще трехфазная система в плане металлоемкости в 3 раза (как минимум) выгоднее, чем однофазнаяAlexeyslav
11.10.2016 08:19+2По трём, а трёхфазная работает по 4-м проводам. И только в строго симметричных линиях(например потребитель 3-х фазный двигатель) можно использовать 3 провода.
AndrewN
12.10.2016 07:01вопрос-то не вам был, я хочу сказать, что экономии нет никакой всё равно:
при двухфазной передаем N электроэнергии по трем проводам, при трехфазной с тем же сечением проводов передаем 3/2*N электроэнергии по четырем проводам, т.е. увеличив металлоемкость на 4/3 получим полуторное увеличение пропускной способности. В итоге трехфазная четырехпроводная в 3/2 * 3/4 = 9/8 раз выгоднее чем двухфазнаяAlexeyslav
12.10.2016 09:07Порой производитель старается на копейках экономить, а тут целых 1/8 выгоды!
В масштабах квартиры и даже дома выгода незаметная, но в масштабах страны да на магистральных линиях экономия получается огромной, особенно если убрать 4-й провод и применить методику выравнивания нагрузки по фазам. С двухфазной сетью так не получится.
andersong
09.10.2016 13:153) Понижение/повышение напряжение делается гораздо проще, особенно до появления доступных полупроводников.
tasmail
09.10.2016 13:22+1Переменный ток передается на большие растояния, не нужно толстых медных проводов, дешевле инфраструктура.
saege5b
09.10.2016 17:54-1На очень больших расстояниях, провод будет выступать как антенна.
Это помимо наводок на всё что рядом.Alexeyslav
10.10.2016 13:08+2Как антенна на 50Гц он будет работать на расстояниях порядка 2000км на один пролёт. По естественным причинам таких линий уже нет. Низкий КПД, высокие потери, уязвимость к магнитным бурям… дешевле генерирующие мощности ближе к потребителю строить.
Кстати, замечали как каждые километр-два провода ЛЭП перекручиваются и фазы меняются местами? Своего рода гигантская витая пара, которая уменьшает эффект антенны. Не знаю, правда, делают ли это с высоковольтными ЛЭП, но низковольтные так точно закручивают.saege5b
10.10.2016 15:22+1<2000 км. это не такое и большое расстояние.
В Европе ещё ладно, она маленькая. Хотя если гнать с севера Норвегии, или Испания-Берлин, то километраж набегает.
Если высоковольтные и перекручивают фазы, то реже чем 1 раз на 3-5 км. ходил под ними. Правда, не представляю как на такой «люстре» с размахом метров в 10-15 перекрутить фазы.
Насколько помню (по памяти дилетанта) там целый список способов уменьшить эффект.
И все эти мероприятия как-то не вписываются в понятие «простые два отрезка провода».
А ещё умные сети добавят веселья.
Да и в быту, переменка уже «капризничает» когда запитанна куча потребителей с «плохим» «коэффициентом мощности».Alex_Hannibal
10.10.2016 16:27Перекручивают. Это называется транспозиция ЛЭП и применяется для устранения электромагнитной несимметрии. Для высокого напряжения там шаг получается большой, что-то типо одного витка транспозиции на 100 км. Чаще транспозицию делают на подстанциях.
Транспозицию на ЛЭП вы и не увидите — транспозиция делается прямо на самой анкерной опоре.
xirahai
09.10.2016 09:07+1Люстра питается двумя проводами, долбить стены не хочется Думаю сделать туда вместо одной, две LED лампы включаемые по отдельности или вместе, по следующей схеме:
Проверил с помощью люксметра имеющиеся лампы «Gauss» 10 Вт на предмет питания через диод — работают нормально, по свету дают столько же. Диоды в них скорее всего выдержат, ток небольшой. Понимаю что вводится перекос и постоянная составляющая, и т.д., и если все так будут делать — то пипец. Но всё же…
А вот как поведет себя электросчетчик при включении только одной лампы — уже интереснее. Установлен «Меркурий-201». Будет ли он считать как и раньше 10 Вт, или возможно накрутит больше?
BigAleksey
09.10.2016 11:43+3Еще было-бы неплохо измерить пульсации света. А так же кроме диодов в лампе будет очень сильно напрягаться фильтрующий конденсатор, и если при первичной проверке пульсации будут в норме — не факт что они останутся такими через пару месяцев работы.
xirahai
09.10.2016 14:13Да это очень весомый аргумент. Пульсации я проверял фотодиодом к осциллу, а также на стробоскопический эффект. Но с учетом китаского качества деталей даже не в самых дешевых лампах — действительно может хватить лишь на считанные месяцы. Наверное отложу эту идею до лучших времен.
avost
10.10.2016 15:08>будет очень сильно напрягаться фильтрующий конденсатор
В каком смысле «сильно напрягаться»? Пока напряжение не превышено (а оно здесь не превышено), ничего с конденсатором не случиться — это его штатный режим работы — заряжаться и разряжаться. Вот пульсации, да, возрастут. Особенно, с учётом того, что в лампочках места мало и ёмкости ставят и так зачастую недостаточные.Alexeyslav
10.10.2016 15:34+2Будет. В нормальном режиме он заряжается с частотой 100Гц, каждые 10мс а с диодом со срезанной полуволной это время увеличится до 20мс, за это время напряжение будет проседать больше и увеличится ток через конденсатор, для электролитов это плохо. А учитывая очень жёсткие ограничения по объему, конденсатор там и так стоит впритык даже для 100Гц, а может где-то даже работает изначально за пределами номинальных характеристик, судя по тому что лампы отрабатывают всего 1-2 года…
BigAleksey
10.10.2016 20:07Еще на конденсаторы в Datasheet указываю максимальные величины пульсирующего тока, и при их превышении срок службы значительно сокращается (особенно при высоких температурах). Пульсирующий ток при при зарядке конденсатора одним полупериодом будет значительно больше того-же тока при зарядке двумя полупериодами. И обычно в лампах фильтрующий концентратор не имеет большого запаса по максимальной величине пульсирующего тока.
AndrewN
09.10.2016 11:59+1лучше купите многоканальный блок с ПДУ и вешайте хоть 5 лампочек с возможностью управления каждой из них независимо
jar_ohty
10.10.2016 10:46Не знаю, как счетчик, а вот некоторая техника в сети постоянной составляющей в сети не обрадуется. Во всяком случае трансформаторы и холодильник всегда начинали сильно гудеть, когда на лестничной площадке включали лампочку, по советской традиции включенную "из экономии" через диод Д226.
ice938
11.10.2016 19:50засуньте в люстру шаговое реле (гуглить finder step relay). Я использовал 26 серию, вам, м.б., симпатичней будет 20 серия, но это не важно. Лампы будете переключать «кликами» выключателя. Хотя… Да, или нужен третий провод (годится даже тонкий, ток обмотки реле 20мА), или обмотка реле будет под напряжением все время, пока горят лампы, что не очень хорошо (4.5 ватта тепла)… Вторая идея- радиоуправляемые розетки. В оби комплект из 3-х розеток с пультом брал весной за ~700-800 руб. Выкидываете выключатель, имеющиеся два провода используете, чтобы организовать сдвоенную розетку на потолке, подключаете 2 лампы через 2 управляемые розетки- PROFIT! В моем дизайне розетки были освобождены от родного корпуса, для уменьшения габаритов и скрытого размещения
ArseGun
09.10.2016 09:17+4Если мы подадим на выпрямитель постоянное напряжение, одна пара диодов будет открыта всегда, и на них будет рессеиваться двойная мощность. Если диоды не имеют двойного запаса по току, они могут сгореть.
Уточню. От диодов, в данном случае, требуется в первую очередь двойной запас по рассеиваемой мощности, а не по току.
vintage
09.10.2016 12:13А в плане воздействия на человека какая разница будет?
1. Если схватиться за оба провода.
2. Если схватиться за один и батарею.VaalKIA
09.10.2016 12:24Постоянный ток опасней, рвёт мышцы смерть наступает быстрее, на переменном заканчивается топливо для мышц, шансы оторвать человека от того во что он вцепился гораздо выше. Но понятно, что прожарка наступает одновременно.
tUUtiKKi13
09.10.2016 21:47Постоянный идёт по всему сечению проводника, переменка идёт по поверхности из-за скин-эффекта.
Ocelot
09.10.2016 22:05+2Да какой там скин-эффект на 50 герцах-то?
DistortNeo
10.10.2016 04:51Вполне себе присутствует: не зря же провода большого диаметра полыми делают.
Ocelot
10.10.2016 08:07+1Это для снижения потерь на коронный разряд.
Alex_Hannibal
10.10.2016 09:40Провода делают из множества проволок. Можете посмотреть устройство любого провода и увидеть, что они не сплошные, а скрученные. И это делается как раз по причине скин эффекта, т.к. даже на 50 Гц ток вытесняется к поверхности проводника.
Ocelot
10.10.2016 10:11+3даже на 50 Гц ток вытесняется к поверхности проводника.
На килоамперных токах этот эффект может и заметен, в бытовой проводке — нет.
Провода делают из множества проволок.
А попробуй-ка цельный прут согни!Alex_Hannibal
10.10.2016 13:04На килоамперных токах? Где такие наблюдаете?
В высоковольтной технике везде идут амперы. Тут скорей на высоком напряжении как раз заметен скин эффект. В бытовой, конечно, без разницы.
Но мы же не можем рассматривать бытовую сеть в отрыве от распределительных сетей. В общем-то передачей на расстояния и обусловлен выбор AC.MichaelBorisov
12.10.2016 21:38+1В высоковольтной технике идут как раз килоамперы. Попробуйте-ка передать гигаватт (мощность одного крупного энергоблока АЭС). При этом самые высокие напряжения, применяемые на ЛЭП, составляют около 750кВ.
Alex_Hannibal
13.10.2016 09:20Михаил, давайте не будем спорить. Я специалист как раз из этой сферы деятельности с громадным стажем. О каких килоамперах речь?
От 35 кВ если смотреть, то токи достигают максимум 1200 А. Пропускная способность ЛЭП 110 кВ в среднем составляет 500-600А, 220 кВ — 600-1000А, 500 кВ — 1600-1800А при температуре -25 градуса.
А теперь обратимся к ТОЭ:
S = корень(3)*U*I, при U = 110 кВ, I = 1000 А
S = 190,5 МВА
Это большая мощность для ЛЭП 110 кВ.lingvo
13.10.2016 10:43Наша фирма сейчас вводит в эксплуатацию линию HVDC с номинальным током 2400А при напряжении 300кВ. Это постоянка и достаточно маленькая мощность.
В прошлом уже были проекты и на 720кВ и на токи до 6кА.
При этом расстояния начинаются от 30км.Alex_Hannibal
13.10.2016 11:29HVDC? А при чем тут переменка 50 Гц и скин эффект?
Я Вам говорю про то как обстоят дела в реальности в России, а не в единичных случаях.
Начнем сначала:
— было заявлено, что на 50 Гц в проводах нет скин эффекта
— контрутверждение о том, что при высоком напряжении как раз есть скин эффект в проводах даже на 50 Гц и поэтому провода делают из множества проводников
— было заявлено, что скин эффект достигается только при килоамперных токах, которые текут в сети высокого напряжения
— контрутверждение о том, что в существующих сетях высокого напряжения токи достигают сотен ампер и иногда достигают 1000 и более амперlingvo
13.10.2016 12:20— контрутверждение о том, что в существующих сетях высокого напряжения токи достигают сотен ампер и иногда достигают 1000 и более ампер
Ну я и хотел подтвердить это утверждение. HVDC сейчас — это альтернатива трансмиссионным высоковольтным ЛЭП. ЛЭП мощностью 190МВа — это маленькая ЛЭП. Для трансмиссии используют напряжения повыше и мощности в районе гигаватт и больше.
То есть сейчас меньше 1000А туда никто не пихает — невыгодно. Из-за напряжения опоры и так огромные и тащить по ним кабель толщиной с веревочку невыгодно.
Насколько я знаю, высокое напряжение начинается от 100кВ
DistortNeo
10.10.2016 16:03Делается это по причине прочности. А так как провода неизолированы, то для расчёта скин-эффекта можно рассматривать такой провод как сплошной.
DistortNeo
10.10.2016 16:00Снижение потерь на коронный разряд достигается за счёт повышения диаметра, а добавление полой серцевины — для снижения потерь на скин-эффект.
vbif
10.10.2016 16:03+3Некорректно в этом случае говорить о снижении потерь на скин-эффект. Скорее — для уменьшения стоимости провода с учётом скин-эффекта.
А действительно меры снижения потерь на скин-эффект принимаются в антенно-фидерных устройствах, для этого используется так называемый антенный канатик, или литцендрат. Он состоит из скрученных изолированных жил.
VaalKIA
09.10.2016 22:07Проводника из металлов.
К сожалению, человек слишком разнородной плотности, что бы говорить о том, что что-то там идёт по поверхности, к тому же в растворах ток переносится ионами. Так что для тела человека это второстепенный фактор.
vasimv
09.10.2016 23:22+3Бред это, постоянный ток гораздо безопаснее для человека. От постоянного тока человек сам оторвется, сокращением всех остальных мышц. Может даже сознательным, так как воспринимается просто как сильная боль. При переменном токе — мозг вообще отключается, человека трясет, а он даже не понимает, что нужно провода отпустить.
По воздействию на сердце — переменный опасен при в разы меньших токах, фибрилляция наступает раньше.
Скин-эффект при 50 герцах — это фантастика какая-то…
Chosen0ne
10.10.2016 08:00Меня било переменным током. Отключения мозга не было, я точно помню что осознанно пытался разжать пальцы, но не получалось (свело мышцы видимо). Каким-то образом провода всё-таки выпали секунд через 10.
avost
10.10.2016 16:19+3>При переменном токе — мозг вообще отключается, человека трясет, а он даже не понимает, что нужно провода отпустить.
Полнейшая ерунда. Всё человек понимает. Меня десятки раз било током. В основном — прикосновением — там совсем просто — при ударе просто отдёргиваешь руку рефлекторно. Или падаешь с табуретки (и материшь того придурка, который выключателем разрывает нулевой провод, а не фазный). Но один раз с проводом в руке прыгал. Это был высоковольтный провод для системы поджига газового котла. Отпустить не мог — мышцы руки не слушались, всё остальное работало прекрасно. Пробивало, видимо, на бетонный пол через гвоздики в подошве армейских кирзачей :). Поэтому я прыгал. Мозг отключился не у меня, а у товарища, который включил этот поджиг. Я прыгал и орал, а он с отключенным мозгом смотрел — чего это я прыгаю. Пришлось самому допрыгать до кнопки и отключить поджиг.
>По воздействию на сердце — переменный опасен при в разы меньших токах, фибрилляция наступает раньше.
Однажды шарахнуло по самому опасному пути — от одной руки до другой. :( Шоковое воздействие на организм было чрезвычайным…vasimv
10.10.2016 16:57Как повезет, на самом деле, слишком много факторов (напряжение, сопротивление тела, точка поражения/путь по телу, вид и площадь контакта). Очень многие впадают в шок, чего от постоянки очень сложно добиться. Читайте книги по технике безопасности, там много реальных случаев поражения током приводится. И универсальная рекомендация для переменного тока — дополнительный человек с доской, чтобы отбивать пострадавшего от источника тока.
avost
10.10.2016 17:32+1Читал и много. Про отключение мозга вы первый пишите.
vasimv
10.10.2016 19:58+1Там куча чего может быть, от частичной или полной потери ориентации, вплоть до потери сознания. То что человек при поражении переменным током часто перестает понимать что происходит и что нужно делать — описывается практически везде, шоковое же состояние. Да, заранее подготовленный человек может и волевым усилием отцепиться. Если, конечно, не будет «не отпускающего тока» (когда судорогой сводит значительную часть тела, из-за чего любые физические действия становятся практически невозможны), который, к слову, для переменного напряжения 50 герц — 15 миллиампер, а для постоянного — 50.
Bronx
12.10.2016 07:57+1> Меня десятки раз било током.
«Технику безопасности я знаю как свои два пальца» :)avost
12.10.2016 13:08+1Как-то так, да :)
Тогда я ещё ни разу не читал бибилию ПУЭ…
Это была советская армия, необходимость лазить в клеммные коробки без возможности их обесточить. Ничего особенного, но предыдущие поколения балбесов а) развели их все по-разному, то есть как придётся б) не оставили подписей в) смешали силовые цепи с «сигнальными» г) паршивая изоляция начала кое-где крошиться. В общем, — «сейчас я переброшу эту цепь», — «мать-мать-мать», — откликнулось эхо :).
А вот когда назрела надобность менять обгоревший контакт в трёхфазном входном силовом щитке (на стороне которую можно обесточить, но в непосредственной близости от шин, находящихся под напряжением), я встал на специальный изолирующий коврик, надел специальные изолирующие боты на ноги, специальные изолирующие перчатки на руки и, возможно даже, шапочку из фольги на голову :). Очень было страшно.
ЗЫ. В далёком детстве однажды наблюдал с открытым ртом за работой стекольщика. Зрелище было завораживающим, работал он виртуозно. На одной руке у него было два пальца, на другой — три :)
Alex_Hannibal
10.10.2016 09:46+3Не согласен. Опасней все же переменный ток т.к.:
1) напряжение пробоя у переменного тока ниже
2) переменный ток промышленной частоты 50 Гц вызывает сокращение мышц и человека сложней отцепить от токовода
3) переменный ток вызывает фибрилляцию желудочков, что и является, в основном, причиной смерти, а не термическое или иное воздействие
jar_ohty
10.10.2016 10:09+1Напротив, чувствительность к постоянному току значительно ниже. При переменном токе 50 мА — это уже паралич дыхания и риск остановки сердца, при постоянном — это только порог неотпускающего тока и затрудненное дыхание с сильной болью.
Однако при большой силе тока (при попадании под высокие напряжения свыше 1000 В) постоянный ток опаснее из-за той же самой более низкой чувствительности. Переменный ток при 500 и выше мА вызывает не фибрилляцию, а асистолию, и ритм самостоятельно восстанавливается после отключения тока (если тот не успел "поджарить" организм), а постоянный ток такой же силы как раз вызывает фибрилляцию, которая спонтанно не проходит.Alex_Hannibal
10.10.2016 13:09Интересный момент. Тоже читал различные моменты и нюансы по поводу воздействия на организм тока.
Но давайте остановимся на бытовых токах и напряжениях, т.к. для обывателя они опасней. А для тех, кто подходит к электроустановкам высокого напряжения, существует техника безопасности и прочее.
Все же в быту опасней переменка. Даже на уровне распред. сетей (6-20 кВ) опасней переменка из-за особенностей заземления нейтрали и работы автоматов защиты.
serafims
09.10.2016 12:58+1Интересное поле для экспериментов дает также изменение частоты питающей сети. Нормативная частота в сети — 50 Гц, нормы устанавливают не более 0.4 Гц отклонение,. Вопрос, что будет, если частота будет Герц 20-30?
Также, есть сведения, что компрессоры холодильников не любят пониженное напряжение…
sumanai
09.10.2016 15:08> Вопрос, что будет, если частота будет Герц 20-30?
Дикое моргание дешёвых лампочек, что Ильича, что дешёвых энергосберегаек.
saege5b
09.10.2016 18:06Компрессор у дешёвых холодильников (или тех чьи производтели пожмотились) будут работать, но леееееенивоооо, вплоть до заклинивания и перегрева обмоток.
Наблюдал эффект когда 'сгорела' подстанция в посёлке, и напряжение с частотой мчс долго выставить не могли с мобильными генераторами.
Кстати, хорошо в доме иметь лампочку ильича на этот случай, так как эффективные бп на шим (преобразованием частоты) будут работать, но при большой просадке имеются неплохие шансы на их смерть, так как при понижении напряжения они тянут больший ток.
А такие предметы как холодильник, если не снабжены отсечкой по некоректному питанию будут пытаться работать в любых фиговых условиях, с последующей заменой, так как ремонт будет не намного дешевле покупки нового, а гарантий никаких.
kasperos
12.10.2016 12:48Нормативная частота в сети — 50 Гц, нормы устанавливают не более 0.4 Гц отклонение
Проводя аналогию: есть лодка на 20 гребцов, что будет если они начнут грести как вздумается? они не смогут эффективно грести, будут цепляться веслами, или грести в разные стороны.
Промышленную сеть генерирует не одна электростанция на всю страну, а целая сеть, 0,4 Гц дает запас на согласование генерации тока.
Что касается 20-30 Гц, то в силу того что трансформаторы рассчитаны на частоту функционирования 50 Гц, они начнут генерировать больше тепла чем смогут рассеять и им придется взорваться от такого нахальства.
Ну и ИБП такого не поймут и высосут аккумулятор.Alex_Hannibal
12.10.2016 13:01Вообще вопрос по частоте комплексный и затрагивает как потребителей, так и саму сеть. Не буду раскрывать проблемы для потребителей (хотя они тоже существенные), а раскрою проблемы функционирования сети. Основная проблема заключается в том, что при пониженной частоте будут греться обмотки электрических машин, что в итоге приведет к остановке этих машин по нагреву. Казалось бы что это не проблема? Нет, это как раз проблема. Когда начнут останавливаться машины собственных нужд самой станции, начнет отваливаться генерация, что спровоцирует лавину частоты и положит вообще к херам всю сеть (нет). В реальности система построена так, что станции начнут выделяться на изолированную нагрузку, чтобы сохранить свою генерацию. В итоге большая часть потребителей погаснет, а меньшая часть будет в изолированной сети электростанции. Если бы не было выделения станций на изолированную нагрузку, то все было бы печально: снижение частоты -> остановка машин собственных нужд электростанции -> остановка генераторов -> остановка турбины -> вывод котлов в резерв горячий -> погашение котлов -> повторный запуск котлов, который занимает по времени от нескольких часов до нескольких суток.
Alexeyslav
12.10.2016 15:28Немного не так, с разной частотой генераторы просто не смогут работать — как только один из них слишком сильно отклонится от фазы на которой работает сеть возникнет слишком большой выравнивающий ток(при отставании фазы сеть будет подкручивать турбину, при опережении наоборот), срабатывают защиты чтобы не допустить возникновения автоколебаний. В энергосистеме выделена одна ведущая станция, которая задаёт частоту, а остальные подстраиваются под неё не допуская режима в котором сеть будет крутить турбину и эти 0.4Гц даны для гибкости сети, так сказать мягкий упор чтобы при возмущениях не возникали длительные переходные процессы. Без этой гибкости, из-за конечной скорости реакции регулирующих автоматов турбоагрегатов и станций в целом в сети возникали бы автоколебания на любое возмущение.
Alex_Hannibal
12.10.2016 16:59Алексей, не согласен с Вами по той лишь причине, что вы сейчас описали асинхронный режим работы. Если у нас мощный блок изменит частоту, то мелкие просто втянуться в этот режим работы и не возникнет асинхронного режима (скажу по секрету, что на многих старых станциях регуляторы вращения ужасно отрегулированы и по сути никак не держат частоту самостоятельно). И в энергосистеме у нас не одна ведущая станция, а несколько.
Вообще асинхронный режим совсем иная тема, которая связана с частотой, но не определяет стандарт по качеству электроэнергии.
P.S. скажу Вам по секрету, что защиты от возникновения автоколебаний (они называются АЛАР), много раз срабатывали уже ложно, а вот правильное их срабатывание на данный момент остается под сомнением. Кроме того, АЛАРы могут различить только двухмашинный асинхронный режим, трехмашинный же режим они не видят. Вообще это отдельная тема для обсуждения.
P.S.S. при асинхронном режиме опасность заключается не в том, что сработают защиты, а в том, что у нас легко может уравнивающим током пожечь генератор, разломать турбину или перейти в многомашинный асинхронный ход
AVX
09.10.2016 13:05ИМХО, лучше всё же оставить переменный (хотя, кто меня спрашивает?). Ведь из переменного сделать постоянный — раз плюнуть, а наоборот — проблема. Преобразование напряжения из, скажем, 400кВ постоянки в 220В постоянки — довольно сложная задача, и не факт, что это будет надёжнее и выше по КПД, чем просто трансформаторная подстанция. При переменном токе можно как угодно включать приборы в розетку — полярности нет. А при постоянном — будет разница. Придётся либо во всех приборах ставить диоды, либо прямо в розетках или на вводе ставить — а это лишние потери. Ну и в плане электробезопасности переменка всё же лучше.
AndrewN
09.10.2016 13:27> А при постоянном — будет разница. Придётся либо во всех приборах ставить диоды, либо прямо в розетках или на вводе ставить — а это лишние потери.
Это решается элементарно — стандартом на вилки/розетки такие, чтобы неправильно воткнуть было невозможно
> Ну и в плане электробезопасности переменка всё же лучше.
Это, ну прям очень спорно…
> Преобразование напряжения из, скажем, 400кВ постоянки в 220В постоянки — довольно сложная задача, и не факт, что это будет надёжнее и выше по КПД, чем просто трансформаторная подстанция.
Где-то когда-то видел экономический расчет с примерно следующим выводом: передача переменного тока сопряжена с бОльшими потерями и бОльшей металлоемкостью ЛЭП, но ввиду огромной стоимости устройств для преобразования уровней постоянного напряжения использование постоянного тока становится выгодным только при передаче на расстояния более 10 000 км
Marwin
09.10.2016 15:12>Это решается элементарно — стандартом на вилки/розетки такие, чтобы неправильно воткнуть было невозможно
Меня в этом случае больше беспокоит изначальный момент сборки таких цепей. У меня узбеки в квартире делали ремонт… дорогие автоматы, новая хорошая проводка вместо родной… и что? всё равно умудрились сделать, что пробивает на землю в некоторых ветках, и часто УЗО всё гасит. Выключатели хлопают током, пару раз даже оплавлялись…
DistortNeo
09.10.2016 15:52+1но ввиду огромной стоимости устройств для преобразования уровней постоянного напряжения использование постоянного тока становится выгодным только при передаче на расстояния более 10 000 км
В Европе высоковольтные линии постоянного тока вполне себе используются и для меньших расстояний — подводные линии, соединяющие различные страны.jar_ohty
10.10.2016 10:14+1Постоянный ток хорош тем, что его не надо синхронизировать — не приходится создавать монстра а-ля РАО ЕЭС. В каждой стране инверторы работают на своей частоте/фазе и все.
vmarunin
10.10.2016 01:42+1но ввиду огромной стоимости устройств для преобразования уровней постоянного напряжения использование постоянного тока становится выгодным только при передаче на расстояния более 10 000 км
Подобные тексты надо цитировать обязательно с указанием года!
Потому что прогресс он везде идёт и мало-помалу подобные устройства становятся всё дешевле и дешевле, постоянно идут небольшие прорывы. А медь/алюминий могут и подскочить на рынке раза в два!
vasimv
10.10.2016 21:11В современных приборах с импульсными блоками питания — диоды и так стоят (входной мостик). И еще сложный PFC-фильтр и конденсатор, для уменьшения пульсаций из-за переменки и неравномерной нагрузки. В случае с постоянным током — достаточно будет нормальной розетки, всего одного диода (для защиты от переполюсовки пьяным электриком) и гораздо меньшего конденсатора. Избавляемся от нескольких диодов и PFC-фильтра. Экономия.
DmitrySpb79
09.10.2016 15:29+2Спасибо, интересно, про постоянный ток в сети никогда не задумывался :)
Попадание 380В в домашнюю сеть у меня было, хорошо что был дома, «обделался легким испугом» :) Сгорел один блок питания и настенные электронные советские часы, больше повреждений не было. Комп работал как ни в чем не бывало, импульсные БП рулят. А в соседнем доме (электрики-раздолбаи видимо те же) квартира сгорела без видимых причин, но доказать их причастность не удалось.
После чего поставил специальные защитные автоматы, цена несопоставима с ущербом от пожара.
yul
09.10.2016 15:56-1Пожалуй, стоит задуматься о переходе на постоянный ток для бытовых потребителей.
BigBeerman
09.10.2016 17:34Придётся вместо районных ТП 6/0.4 Кв ставить преобразовательные пункты, которые значительно сложнее и дороже в обслуживании. Да и уже существующие сети переменного тока вы куда денете? Менять на постоянку? а за чей счёт банкет?
hdfan2
09.10.2016 21:10А если чисто теоретически? Допустим, строим всю электрику заново (включая все электроприборы), был бы тогда смысл делать «последнюю милю» на постоянке?
VaalKIA
09.10.2016 22:21Тогда у меня вопрос: какая частота тока для переменки лучше? Вот у военки 400Гц, вроде, трансы милипусенькие получаются, правда, думаю, затык с асинхронниками. Но, к примеру, 120Гц асинхронники (3 фазы) намотать реально?
Alexeyslav
10.10.2016 11:47Надо смотреть на реальность. А реальность такова, что кроме локальных линий есть ещё и большие расстояния на которые необходимо передавать энергию. И тут возникает дилемма — для локальных линий лучше высокая частота, но для дальних высокая частота это высокие потери и высокая стоимость передачи энергии. Компромисс сошёлся на 50/60 Гц…
Было бы хорошо 400(800)Гц для локальной сети и 50Гц для магистралей, но необходимые инверторы для сопряжения сетей хоронят эту идею на корню…
И да, 400гц трансформаторы и двигатели просто ужасно и мерзко гудят(хотя какой это гул? визг!)!
wadeg
12.10.2016 01:05Помилуйте, это всего лишь ля первой (400)/второй (800) октавы. За пару месяцев абсолютный слух разовьется же.
Alexeyslav
12.10.2016 10:14Если бы всё было столь хорошо… на практике, даже тот же трансформатор гудит не синусоидой, а с очень большими гармониками и это режет слух. А двигатели и того хуже — всякого рода неровности в виде крыльчатки охлаждающего колеса, или сам многосекционный ротор даёт овертоны в результате чего получается очень насыщенный частотами звук, вплоть до десятков килогерц.
cyberly
12.10.2016 11:06Я думаю, будет примерно как тут в начале видео:
https://www.youtube.com/watch?v=28w7eph8tps
Spiritschaser
10.10.2016 22:15И не последнюю, тоже. Более того, это УЖЕ разрабатывается и внедряется:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405896315030050
Тест «предпоследней мили» в Финляндии:
http://www.lvdcconference.com/images/B1/SessionB1_Pasi_Nuutinen.pdf
— заметная экономия на меди
Aleksandr_Zh
09.10.2016 16:33про счетчики эл.энергии старого типа- механические: они в основном трёх разных типов, и только в самых современных был эл.моторчик. Остальные устроены иначе! Это я вам как бывший вед.инженер энергосбыта говорю.
вот самый распространённый:
MOPOH
09.10.2016 16:35+1Отличная статья! Настолько просто и наглядно даны принципы работы основных электроприборов, что можно рекомендовать её в качестве учебного пособия для школьников. Спасибо!
dunaevai
09.10.2016 19:30+1Статья прекрасна. Но насколько я помню, в РФ с 2003 г. действующее значение переменного тока 230 В. Тем не менее, постоянно продолжаю слышать отовсюду о «220-и в розетке». Требую разъяснений.
Ocelot
09.10.2016 19:50+2«220» пишу скорее по привычке. Сейчас действует ГОСТ 29322-2014: линейное 0,4кВ, фазное получается 231 с копейками. Это на выходе подстанции, до потребителя доходит чуть меньше. По факту, думаю, с изменением стандарта никто ничего не регулировал. Тот же ГОСТ допускает отклонение +-10%, и 220, и 230 попадают в этот интервал.
У меня в розетке сейчас вообще 211.DarkByte
14.10.2016 19:30У нас напряжение в сети гуляет между 225 и 245, в зависимости от времени суток. Бывает доходит до 250, дальше уже реле напряжения срабатывает.
lingvo
09.10.2016 19:35+1Сейчас все больше и больше асинхронников питаются через частотный преобразователь — можно было бы включить это в статью. От постоянки им ничего не будет.
Кстати в европе вовсю экспериментируют с сетями постоянного тока. Также разрабатывают полупроводниковые «трансформаторы». Ну и HVDC уже окупают себя от 1000км.Ocelot
09.10.2016 19:59+1Сейчас все больше и больше асинхронников питаются через частотный преобразователь
Параграф «вентильные двигатели» про это. Я там в одну кучу сгрёб и частотное управление, и векторное, и автокоммутацию. Так сделано с целью упрощения материала, а также чтобы обратить внимание на одну общую черту: всё это хозяйство может работать на постоянном токе.
sim2q
10.10.2016 00:10> На постоянном токе УКД развивает даже больший момент, чем на переменном, за счет отсутствия индуктивного сопротивления обмоток. Все эти приборы продолжат работать, если напряжение в розетке внезапно «выпрямится».
вот только совсем недолго, т.к. отсутствия индуктивного сопротивления обмоток, к примеру реле переменного тока на 220V срабатывает где то от 40 постоянки (не помню точно уже соотношение)
Ocelot
10.10.2016 00:20Реле да, на постоянке сгорит, а двигатель начнёт раскручиваться, в обмотке появится противо-эдс, ток упадёт до номинальных значений. За счет этого эффекта электромотор потрясающе живуч к перенапряжению. Можно подать напряжение в 20, 30 раз больше номинала (мой личный рекорд — 85В на трёхвольтовый мотор) — будет только быстрее крутиться. В конце концов двигатель умрёт от обгорания коллектора или разбитых подшипников (смотря, что наступит раньше), но не от перегрева обмотки.
sim2q
10.10.2016 00:44двигатели живучи, но чем больше размер, тем менее мне кажется… от центробежных сил может разорвать :)
Einherjar
10.10.2016 12:01Ток то упадет, но обороты на постоянном будут знатно выше. А бытовые приборы вряд ли рассчитаны с запасом на превышение оборотов, какая-н мясорубка тупо развалиться может, так что насчет «продолжат работать» вопрос спорный, напряжение надо снижать.
Wuzaza
10.10.2016 09:29Вчера узнал, что будет если включить фазу на ноль — пьяные электрики подключили весь подъезд к 2 фазам. Причем автоматы сработали только тогда, когда начала взрываться техника. Итог: минус стиральная машина, духовой шкаф, вытяжка, кофеварка…
Alexeyslav
10.10.2016 10:46+2Если включить фазу на ноль будет просто КЗ, а у вас скорей всего электрики подключили две разные фазы — между ними линейное напряжение 380В.
4ITEP
11.10.2016 19:48+1Или электрики неверно рассчитали сечение нулевого провода, и тот отгорел. А так как в подъезде было две фазы, в розетке могло оказаться 380В
vbif
10.10.2016 10:20+2А как дела с электрохимической коррозией? Заземлители, подземные кабели, выключатели и автоматы наверняка потребуют несколько больших затрат на обслуживание? Как сейчас это дело обстоит в электротранспорте?
Spiritschaser
10.10.2016 12:16+1Проблемы двигатели переменного тока решаются инверторами и приводами, тем более, сейчас асинхронникам так и так нужно устройство мягкого пуска (по сути, инвертор).
А вот дуга на всех устройствах коммутации тока быстро-быстро приведёт их в негодность. И это — основная проблема применения постоянного тока в сетях напряжением выше 12 вольт.JerleShannara
11.10.2016 18:57+2Ну у мощных асинхронных двигателей (например компрессор, жрущий где-то 40-50 кВт) давно уже были варианты "стартуем на звезде, после переключаемся на треугольник/стартуем на одних обмотках, переключаемся на другие". Всё дело решалось парой здоровых пускателей.
Saffron
10.10.2016 14:19+2> Война токов завершилась, и Тесла с Вестингаузом, похоже, победили.
Вряд ли. В автомобилях используется постоянный ток, например. По мере перехода на светодиодное освещение, осветительная сеть внутри квартир тоже переползёт на постоянный ток. Сейчас каждая лампочка имеет собственный выпрямитель, но это дань совместимости и с отживающим прошлым. Очевидно, что в новых квартирах будет устанавливаться выпрямитель прям на входе и дальше разводится уже постоянный ток невысокого напряжения.
Опять же, всевозможная электрика становится всё дешевле, и двигатели на постоянном токе догоняют по популярности аналоги на переменном токе.vbif
10.10.2016 15:48+1Насчёт невысокого напряжения — есть сомнения. Его не только сложнее передавать, из-за большей толщины проводов. К выключателям тоже будут повышенные требования по качеству контакта, либо на каждый выключатель придётся ставить реле.
cyberly
10.10.2016 22:04>> По мере перехода на светодиодное освещение, осветительная сеть внутри квартир тоже переползёт на постоянный ток.
Ну так а напряжение-то разное для разных сборок. Кроме того, 100% повсеместный переход на светодиодное освещение, вообще говоря, не гарантирован.
>> Сейчас каждая лампочка имеет собственный выпрямитель, но это дань совместимости и с отживающим прошлым.
А будет иметь собственный DC-DC преобразователь. Особой выгоды как-то не видно…Saffron
10.10.2016 23:18думаете, человечество не осилит стандартизацию осветительной квартирной сети?
cyberly
10.10.2016 23:56+2Осилит, конечно. Но я не вижу, ради чего все это. По деньгам экономии не будет, наоборот, нужна отдельная проводка и отдельный щит. Прокладывать эту проводку наверняка придется в отдельной штробе. По удобству — тоже не видно никакой выгоды. Зато появляется дополнительный способ накосячить, случайно подав 230 вольт переменки в эту низковольтную сеть. Провода нужны толще. Требования к качеству соединений — выше. Вроде бы низковольтная сеть повышает безопасность, но вторая силовая сеть все равно останется, при том что осветительная проводка, в общем, и так достаточно малодоступна для того чтобы в нее случайно влезть. Так что сомнительно. Из плюсов часто называется возможность легко питать освещение от батарей при пропадании сети. Однако, с одной стороны, какой смысл резервировать все освещение (включая декоративную подсветку потолка, торшер и лампу над столом на кухне), если можно обойтись парой отдельных неярких специальных светильников. Зачем городить кучу батарей ради события, которое обычно случается раз в год и ненадолго… А если часто и надолго — все равно придется резервировать еще и силовую сеть, потому что от нее питается много нужного и полезного. Получается две разных системы, зачем?
Получается куча лишних расходов и проблем при околонулевых преимуществах. Бывают отдельные случаи, когда ЧАСТЬ освещения делается низковольтной (то же аварийное освещение, освещение помещений повышенной опасности или дизайнерские светильники на открытой токоведущей шине). Но так чтобы все освещение переводить на низкое напряжение и постоянный ток — не вижу смысла.
DistortNeo
11.10.2016 03:11+1Когда человечество осилит дешёвые и компактные DC-DC трансформаторы с высоким КПД, выключатели и прочее DC оборудование, тогда и может идти речь о постоянном токе в квартирах, но пока что это утопия.
На современном уровне развития технологий оптимальное напряжение сети постоянного тока (из существующих) — 24 вольта. Выше — менее безопасно и больше проблем с выключателями. Но при этом максимальный ток что на 24, что на 230 вольтах одинаков. Отсюда получается ограничение на мощность 24-вольтовых потребителей, которое будет в 10 раз ниже, чем 230-вольтовых. А если сеть 12-вольтовая, то вообще в 20 раз.
Следствие: понижающие трансформаторы и выпрямители должны располагаться как можно ближе к потребителю тока. Т.е. если речь идёт об освещении, то ставится один трансформатор на группу ламп.vasimv
12.10.2016 12:09+1С разморозкой Вас, в новом 21-ом веке! Практически вся современная техника оснащается импульсными стабилизаторами, я вот у себя трансформатор нашел только в колонке старой.
Постоянку можно сделать и все те же 200-300 вольт, безопасность у нее в разы выше переменки. Если уж хочется полной безопасности, то есть те же 48 вольт — стандарт, которым убиться надо очень сильно постараться…DistortNeo
12.10.2016 20:00С разморозкой Вас, в новом 21-ом веке! Практически вся современная техника оснащается импульсными стабилизаторами, я вот у себя трансформатор нашел только в колонке старой.
Ещё раз повторюсь: всё дело в КПД. КПД тёплого лампового трансформатора составляет от 95 до 99%. КПД обычного импульсного преобразователя — от 75% до 95% в зависимости от степени паршивости.
Для питания маломощных приборов типа светодиодных ламп, бытовой электроники вполне достаточно импульсника — ну теряем 10-15% на нагрев, ну и хрен с ним. В некоторых случаях преобразователь вообще не нужен (двигатели, нагревательные установки).
Совсем другое дело — когда необходимо преобразовать напряжение для большой нагрузки. Вот там потери становятся совсем недопустимыми.
Ну и ещё неприятный момент — импульсные преобразователи не очень хорошо уживаются друг с другом. Попробуйте запитать, например, аудиоаппаратуру от 230В, полученных с инвертора, при условии, что в сети сидит ещё куча импульсных потребителей.vasimv
12.10.2016 20:16+1Толку от высокого КПД трансформатора, если самые жрущие потребители (компьютеры, блоки зарядки ноутбуков, свч-печи и так далее) — просто не делают с трансформаторами уже, банально по причине запредельных габаритов трансформаторов на такие мощности? Практика такова, что хоть прямо сейчас можно 90% перевести на постоянный ток.
Аудиоаппаратура просто должна оснащаться более качественными блоками питания, современные вполне сносно переносят включение в одну розетку с компьютерами и прочим. Инвертор — неудачный пример, у него просто на выходе при нагрузке — хрен знает что, а не синусоида. Если будет постоянка, то там все гораздо лучше будет — обычный высокочастотный DC-DC преобразователь так не прогнется.DistortNeo
12.10.2016 20:40+1Компьютеры и зарядки для ноутбуков потребляют очень мало (десятки и сотни ватт). К тому же, блок питания для компьютера на 1000W с высоким КПД, весящий 5 кг — это нормально. СВЧ печи дико греются — оно и понятно. Пылесосам преобразователи не нужны, чайникам тоже, электроплитам (в т.ч. индукционным) — тоже не особо, разве что только для блока управляющей электроники.
Понижение напряжения постоянного тока при большом токе — это проблема. Поэтому DC-DC преобразователи в трансформаторных подстанциях мы увидим ещё не скоро. Поэтому разумным будет выглядеть выпрямление переменного тока на последней миле. Но и тут сразу вылезает вопрос: как выпрямлять ток с силой в сотни ампер при 230В?vasimv
12.10.2016 22:36LOL, трансформатор на 500 ватт (минимум для современного компьютера) — весит 6 килограмм, размерами — 140 (диаметр) на 80 мм, а к нему еще нужен будет мощный диодный мостик, стабилизатор напряжения и электролит еще где-то на полкило (на каждое напряжение), чтобы по стабильности напряжения было нормально. Оно просто не влезет в размер ATX. И знаете, что самое смешное? Вам все равно придется импульсный стабилизатор делать DC-DC (просто чтобы получить стабильное напряжение), но отдельно на каждое напряжение. Вы точно также потеряете в эффективности на стабилизаторе, но добавите вес и стоимость трансформатора.
Разумеется, эффективнее подавать переменку высокого напряжения на подстанции, а постоянку разводить только на последней миле. Преобразователи для этого дела — уже есть, габаритами (и, наверное, стоимостью), кстати, меньше трансформаторов на те же напряжения и мощность.
cyberly
12.10.2016 20:45+1>> КПД тёплого лампового трансформатора составляет от 95 до 99%.
Не совсем так, у маленьких трансформаторов КПД гораздо ниже (и 80, и 70, и даже 50). Причем чем меньше трансформатор — тем печальнее его КПД. Если не ошибаюсь, это связано с тем, что на них не помещается много меди. Требуемое число витков имеет обратную зависимость второй степени от линейных размеров (ЭДС витка пропорциональна площади магнитопровода). При этом площадь окна, в которое укладывается провод, также квадратично растет с ростом линейных размеров. Таким образом, площадь жилы, которая «влезет» в сердечник с ростом линейных размеров растет в четвертой степени. Потери в стали растут только в 3 степени (функция объема) и их можно снизить, уменьшив величину магнитной индукции (это увеличит число витков в обмотках, но так как на большой магнитопровод помещается много толстого провода, это не проблема).MichaelBorisov
12.10.2016 21:49Совершенно верно. А снижение кпд обусловлено не техническими причинами, а экономическими. Какая производителю трансформатора печаль, если этот трансформатор будет у покупателя безбожно греться? Не он же платит за электроэнергию. Никакой печали, лишь бы только трансформатор не загорелся от перегрева. На кпд начхать. А вот за медь производитель трансформаторов платит свои кровные. Поэтому ее экономит.
DistortNeo
12.10.2016 22:30Правильно. И именно из-за экономических причин линии постоянного тока оправданы только при передаче электричества на тысячи километров. Было бы выгодно строить локальные линии постоянного тока — их бы строили.
vbif
12.10.2016 23:40КПД тёплого лампового трансформатора не так уж и высок, там свои потери есть. Плюс, большинство приборов не хочет питаться каким попало напряжением, его надо сглаживать и стабилизировать. И именно здесь импульсный преобразователь выигрывает, так как у линейного стабилизатора напряжения КПД вообще никакой.
VT100
13.10.2016 23:48+1Мь-мьнут-чку!
> Ещё раз повторюсь: всё дело в КПД. КПД тёплого лампового трансформатора составляет от 95 до 99%.
Этот сферический КПД на синусоиде, я предполагаю, мало применим к нагрузке этого тёплого лампового трансформатора, которая потребляет ток импульсами (при открытии диодов выпрямителей на вершинах синусоиды). Не исключено, что при малой мощности (до полукиловатта, например) «на круг» будет эффективнее импульсник (да горит он в геенне за помехи на АМ-приёмнике).
И не раз натыкался в сети на свидетельства, что азиаты действительно экономят отбмоточную медь, в результате чего их маломощные трансформаторы и на холостом ходу потребляют в первичной цепи почти тот-же ток, что и под полной нагрузкой и греются.
tyomitch
11.10.2016 20:24+1Очевидно, что в новых квартирах будет устанавливаться выпрямитель прям на входе и дальше разводится уже постоянный ток невысокого напряжения.
Разводка по квартире USB-розеток наряду с 220V — это уже прямо сейчас делается.
grey_rat
10.10.2016 23:49+2Немного не соглашусь с автором статьи о победе переменного тока. На этом временном отрезке истории «Да» — вопросов нет. Но в будущем есть ли смысл переменки в квартире?
Буквально по горячим следам, в моей организации, кстати не связанной с обслуживанием жилых зданий, но каким-то не понятным образом подсунутый в своё время один жилой дом, в котором недавно отгорел ноль на одном из этажей в подъезде. Частично с некоторыми из жильцов конфликт получилось загладить (помог починить БП компьютеров, ноутов и прочего мелкого барахла), остались пару квартир буйных и там где погорело по крупняку. Какое это имеет отношение к данной статье — а самое прямое. В конечном итоге сейчас переменное напряжение выпрямляется и используется как постоянное. Корректоры мощности фактически и ставятся для того, что бы устранить недостатки при подключении современных электроприборов в сеть переменного тока.
Если бы автор статьи сделал эксперимент, подключил три энергосберегающие лампочки к трём разным фазам и замерил ток в нулевом проводе, он бы увидел фактическое суммирование этих трёх токов. С лампами накаливания одинаковой мощности, ток в нулевом проводе был бы очень маленьких значений.
Так на rom.by была такая вот реплика 2007 года http://www.rom.by/forum/PFC_S_chem_ego_edjat
В Евросоюзе уже нельзя продавать БП хотя бы без пассивного PFC (дросселя), хотя его эффективность абсолютно никакая.
Как много вы видели активных, ну или даже пассивных PFC в блоках питания различной импортной аппаратуры привезённой к нам из-за рубежа? Этот % минимален на общем фоне.
В случае с тем домом где отгорел ноль в подъезде, нулевой магистральный провод заложен меньшим сечением чем фазные. Догадываетесь почему? У многих в квартирах могут стоять индукционные плиты, а не обычные. В зависимости от схемотехники плиты никто не гарантирует, что токи её будут подобны токам обычной спиральной плиты.
В конечном итоге, не разбираясь в причине, на не всегда виноватых электриков вешают обвинения вроде таких https://geektimes.ru/post/281306/#comment_9622188
https://geektimes.ru/post/281306/#comment_9621502
https://geektimes.ru/post/281306/#comment_9623084
Правильным решением для квартир и небольших организаций, была бы установка в щите мощного активного PFC на розетки куда подключалась бы импульсная бытовая техника. А розетки с мощной нагрузкой без реактивной составляющей обогреватели, плиты, лампы накаливания, ну может ещё вентиляторы — на прямую в сеть. Естественно, вилки и розетки должны будут отличаться друг от друга.
А если энергопотребление электроники в обозримом будущем упадёт в разы, то вполне можно пускать на отдельные розетки постоянные 12 или 24 вольта, не боясь падения напряжения при токах потребления в несколько десятков миллиампер.
cyberly
11.10.2016 00:28А у стиральной машины будет две вилки? одна для ТЭНа, а другая — для двигателя? Как-то две отдельные сети не радуют совсем. Мне кажется, более реально ужесточить сертификацию техники. А проводку в домах, где отгорает ноль, неплохо было бы просто заменить всю, потому что она в принципе не рассчитана на нынешние мощности. Тем более, что он вполне себе отгорает и из-за перекосов от вполне себе активной нагрузки, типа обогревателей, при том что «симметричность» подключения потребителей после многих переделок и перепланировок здания вызывает некоторые сомнения.
grey_rat
11.10.2016 18:23Мне кажется, более реально ужесточить сертификацию техники.
реально у нас это никому не интересно и ужесточение по факту работать не будет.
А проводку в домах, где отгорает ноль, неплохо было бы просто заменить всю, потому что она в принципе не рассчитана на нынешние мощности.
это огромные суммы денег, в том числе и на организационно-бумажную работу.
при том что «симметричность» подключения потребителей после многих переделок и перепланировок здания вызывает некоторые сомнения
порой оно вызывает сомнения и без переделок или перепланировок.vbif
11.10.2016 23:42Ну то есть, замена проводки — это огромная сумма денег, а установка дополнительного оборудования, которое требует обслуживания и грамотной эксплуатации — это так, пустяки?
grey_rat
12.10.2016 00:24Замена проводки (магистральные участки сети) это фактически новый проект электрической части дома. А дополнительное оборудование можно устанавливать за счёт проживающих и в любое время. Обслуживание — максимум, жилец поехал в магазин и купил поверенный с необходимыми бумагами PFC и вызвал электрика из обслуживающей организации для установки его в щитке рядом с УЗО или другими автоматами на свою квартиру. Зачем жильцу возиться с PFC когда можно жить и без него — это сложный вопрос :)
Это патовая ситуация, провода в домах перетягивать не будут и ставить PFC на квартиру так же не будут.
frol_aleksan
12.10.2016 11:36Придирусь. В пыликах как раз таки самые обычные коллекторные движки, особенно с регулировкой скорости потока, где в управляющую цепь ключевого элемента (мощный тиристор, точнее симистор или полевик) включен переменный резистор. В стиралках движки либо асинхронные (вспомним советские «бочки» с активатором) или бесколлекторные, типа как в жестких дисках (в статоре обмотки, на роторе мощный магнит), которые управляются с помощью электронного драйвера.
Тиристор в диммере на постоянке может и заработает, поскольку тиристор — изначально элемент постоянного тока. А управление осуществляется изменением напряжения, подаваемого на управляющий электрод, из-за чего тиристор будет постепенно открываться.vbif
12.10.2016 12:20+1в управляющую цепь ключевого элемента (мощный тиристор, точнее симистор или полевик) включен переменный резистор.
Там схема чудок сложнее, и неизвестно, заведётся ли та или иная схема на постоянке. Там где с тиристорами — скорее всего либо не заведётся вообще, либо будет работать только на максимуме.
В стиралках движки либо асинхронные… или бесколлекторные
Стиралок как раз с коллекторным двигателем достаточно много. Бесколлекторные — разве что в дорогих машинах с прямым приводом.
из-за чего тиристор будет постепенно открываться.
Не может тиристор открываться «постепенно». Он имеет два устойчивых состояния: открыто или закрыто.cyberly
12.10.2016 12:43>> Бесколлекторные — разве что в дорогих машинах с прямым приводом.
У меня Bosch MAXX — с бесколлекторным, но привод ременной. Покупалась ~5 лет назад и тогда «бесколлекторность» довольно сильно выпячивалась как преимущество (в плане шумности) и ощутимо влияла на стоимость. Соответственно, упоминалась на всех наклейках и на коробке. Тогда подобных машин было не очень много (в основном, дорогой, реже — средний сегмент). Сейчас технологии, вероятно, чуть подешевели, но скорее всего, коллекторных до сих пор осталось дофига и больше. Думаю даже, их большинство.
cyberly
12.10.2016 12:32Тиристор абсолютно точно не будет работать, потому что управляющий электрод может его только открыть. А закрывается он сам, при пропадании (прохождении через ноль) напряжения. И, кстати, он может быть либо открыт, либо закрыт, так что управление осуществляется не изменением напряжения, а изменением задержки до открытия тиристора относительно начала полупериода питающего напряжения. В самом простом регуляторе стоит RC-цепочка, в которой резистор — переменный (его вы и крутите для регулирования мощности), которая задает время до открытия тиристора. И эта схема работает не совсем на постоянном токе, а на «выпрямленном» (половинки синуса одной полярности), ей нужно изменение напряжения, чтобы конденсатор имел возможность разрядиться к началу следующего полупериода, а тиристор — закрыться. На «нормальном» постоянном токе мощность будет либо 100%, либо 0.
Для примера, в микродрелях Proxxon стоит как раз тиристорный регулятор. Они питаются выпрямленным, но не сглаженным напряжением (трансформатор и диодный мост), а при питании от «нормального» постоянного напряжения (например, аккумулятора, они 12-вольтовые) мощность не регулируется и всегда 100%.
idfUt74kex
12.10.2016 12:53-1объясните дураку, почему просто нельзя взять, передать постоянк/переменку, понизить ее обычными резисторами, ну может не совсем обычными, а с соств5ствующей можностью, избытком тепла греть воду, или чего там еще греть, если ваще будет много избытка, тепло перегонять в эенергию, если все сделать с допуском 0.000001 или както так, и из норм материалов, то потери будут минимальные и насколкьо мне знакомо на моей практике, качественные резисторы с хорошим охлаждением (ну все что у меня есть времен СССР +военного качества) работают как часы, то подобная система может работать без обсулуживания годами…
и самое главное — никако-го умопомрачительно гудения трасформаторов… райская тишина
минус только в том, что бабла не отмоешь… или я чего-то не догоняю?cyberly
12.10.2016 13:12+1>> минус только в том, что бабла не отмоешь
Еще бы, трудно отмывать бабло при КПД в районе нуля…
vbif
12.10.2016 13:28+1Какая нынче молодёжь пошла, видит отмывание денег везде, где есть что-то для них непонятное.
idfUt74kex
12.10.2016 13:55-1молодежь что нынче, что тогдашние времена, что еще пару тысяч лет не притерпит изменений, уж точно…
для того, чтобы быть другим, нужно быть носителем гена небезразличия, оный в мире сием есть великая редкость… и именно по причине алчноти человеческой многие технологие были порохоронены и нередко с самими авторами, так как определенные личности боялись потерять свою власть, смысла жизни без который для них просто не существует… увы банальная сущность человека, а желание сделать мир лучше и сделать это искренне увы нет. иначе мы бы вели сейчас эту беседу где-то в созвездии касиопеи или того и гляди еще дальше, а вместо этого в нешй истории немыслемый идиотизм…
КПД человечекской цивилизации вобще «отрицательное», и что? ))) всем пох как-то ))))… а все же почему нет?
Ocelot
12.10.2016 14:36+1Это ужасно неэффективно. В город пришла ЛЭП напряжением 110кВ, а потребители хотят 0.4кВ. Значит, 96.4% мощности придётся погасить на резисторах, и только 3.6% передать в нагрузку.
>тепло перегонять в энергию
Проще тогда сразу электростанцию на месте построить и никуда электроэнергию не передавать.idfUt74kex
12.10.2016 18:10-1дык вот здесь и вырастает проблема, транспортировки электроэнергии, гнать сотни киловат за тридевять земель, да еще и по воздуху, еще с сопротивлением линии далеко не стремящимся к нулю…
а вот если представить себе картинку, сопротивление линии тремиться к нулю, допустим проложить из монокристала меди с добротным экранированием, то каждый потребитель бы получал именно то что ему нужно, и преобразования можно было бы свети к минимуму, конешно ещзе надо заставить производителей делать электроинку в однмо стандарте, а не так что, одному 5, другому 9, 12, 16, 24, 36… может еще какие есть чудеса электроники…
или из серебра или меди… а ну да, а как же алчность и жадность и все прочая приблуда… если бы миром управляли прагматики, то провода давно были бы из самого подходящего материла, а бабы носили бы бусы из гальки и сопелибы в две дырки… но увы… все далеко не так )
… если представить, что газ закончился, чем отапливать дома?
или суть в том, что КПД индукции выше даже если учесть тот, факт, что нужно будет брать отдельную ветку, от общей и вести ее на обогрев, нежели использовать тепло от нагрева полупроводников?
если бы еще трансформаторы/дросселя научились делать без плюшечки под названием магнитострикция и такими же безшумными как полупроводники…
MichaelBorisov
12.10.2016 22:16+1сопротивление линии тремиться к нулю, допустим проложить из монокристала меди с добротным экранированием
Никакой монокристалл здесь не поможет, посчитайте по формулам, доступным в интернете, какой потребуется диаметр провода из монокристалла, чтобы он не сгорел при передаче гигаватта мощности (один энергоблок АЭС) при напряжении, скажем, 220В.
Экранирование для кпд не играет роли.
надо заставить производителей делать электроинку в однмо стандарте
Это нонсенс. Даже в пределах одного компьютера требуется хороший десяток различных питающих напряжений. Есть слаботочные схемы, есть чувствительные, есть скоростные, есть мощные. Процессор питается от напряжения порядка 0,7В током порядка сотни ампер. Нельзя запитать все потребители от одного напряжения. Во всех сложных электроприборах применяются преобразователи напряжения.
если бы миром управляли прагматики, то провода давно были бы из самого подходящего материла
Их и так делают из самого подходящего материала. Покажите материал с более низким удельным сопротивлением, чем медь?
тепло перегонять в эенергию
Второе начало термодинамики. Перегонять тепло в электроэнергию с высоким кпд невозможно. Да и с низким — проблематично.
Что же касается упомянутого вами «хорошего охлаждения»: начиная с определенной мощности потребуется активное охлаждение. Вместо гула трансформаторов вы будете окружены гулом вентиляторов.
если представить, что газ закончился, чем отапливать дома?
Уж точно не электричеством. Откуда вы возьмете столько электричества, чтобы все могли им отапливаться? К тому же, львиная доля электроэнергии в мире вырабатывается угольными ТЭС. Их кпд в районе 35-40%. Вы погреетесь электричеством на 1кВт — и еще столько же где-то на электростанции будет без пользы выброшено в окружающую среду. Но иначе никак. Второй закон термодинамики «не дает нормально жить».vbif
12.10.2016 23:43Покажите материал с более низким удельным сопротивлением, чем медь?
Серебро:)MichaelBorisov
13.10.2016 02:41Таки да. Но разница удельного сопротивления составляет менее 10%. Это маловато для «стремления к нулю» сопротивления проводов по сравнению с тем, что есть сейчас.
chieftain_yu
13.10.2016 08:34Покажите материал с более низким удельным сопротивлением, чем медь?
HgBa2Ca2Cu3O8+x до 135К.
Что же касается упомянутого вами «хорошего охлаждения»: начиная с определенной мощности потребуется активное охлаждение. Вместо гула трансформаторов вы будете окружены гулом вентиляторов.
Необязательно.
Можно кипятить близлежащие крупные водоемы.
Но все равно получится пулеметная очередь в ногу во имя быстроты бега.MichaelBorisov
13.10.2016 19:53HgBa2Ca2Cu3O8+x до 135К.
Высокотемпературный сверхпроводник? А расходы энергии на работу криогенных установок вы посчитали? 135К — это все-таки -138°C. Простым холодильником не отделаешься. Да и сам он будет стоить немало. Плюс стоимость вашего материала и энегозатраты на его производство. Плюс его хрупкость — на мачту не натянешь. Пока что такими игрушками балуются лишь в таких уникальных проектах, как ИТЭР.
И если для магистральных ЛЭП применение таких сверхпроводников еще может быть экономически оправдано в перспективе, то в каждый электроприбор криогенную установку не засунешь. Поэтому старая добрая медь остается и еще долго будет оставаться «самым подходящим материалом» в электротехнике. Ну или серебро для любителей драгметаллов.
Необязательно. Можно кипятить близлежащие крупные водоемы.
Тогда вы будете окружены гулом насосов. Я сомневаюсь, что вам удастся организовать естественную циркуляцию в такой схеме. Ну и водоемы бывают не везде. Градирни, градирни надо ставить!
Кстати говоря, гул вентиляторов для охлаждения резисторов — это было в нашем недавнем прошлом. Старые советские троллейбусы и трамваи все имели реостатно-контакторную систему управления двигателями. При пусковых режимах на резисторах рассеивали много тепла. Отсюда постоянный гул вентиляторов в электротранспорте. Как по мне — то приятнее слушать мелодичную работу тиристорно-импульсной системы управления, чем вентилятор.
chieftain_yu
12.10.2016 16:41+3Точно так же можно спереть ящик водки, саму водку вылить в унитаз, сдать пустые бутылки и на полученные деньги купить чекушку.
Можно.
Но потери на такие кунштюки получаются большими, ибо физика — сука бессердечная, и ее законы еще никому нарушать не удавалось.
AlexanderS
Последнее предложение прям заинтриговало. Лампы, утюги, пылесосы, принципы работы двигателей, трансформаторы… и тут… на тебе)