Что такое постоянный ток? В этой статье мы погрузимся в мир постоянного тока. Вы узнаете, что такое постоянный ток, чем он отличается от переменного тока, где он используется и какую роль будет играть в будущем в энергоснабжении.

Электричество - это невидимая сила, которая управляет нашим миром. В основном существует два основных типа: постоянный ток и переменный ток. Переменный ток выходит из наших розеток и служит основой для электроснабжения бытовых и промышленных потребителей. Постоянный ток (DC), с другой стороны, незаменим во многих наших повседневных электронных устройствах.

В конце XIX века разразилась так называемая "война за электричество" - выбор между постоянным током (DC) и переменным током (AC). Томас Алва Эдисон отдавал предпочтение постоянному току и построил на его основе первые электрические сети.

Никола Тесла и Джордж Вестингауз отдавали предпочтение переменному току, поскольку его напряжение можно эффективно преобразовывать. Высокое напряжение позволяет передавать электроэнергию на большие расстояния с малыми потерями, а низкое напряжение безопасно для потребителей. Это преимущество привело к внедрению переменного тока для крупномасштабного энергоснабжения.

• Мобильные электронные устройства: Смартфоны, планшеты, ноутбуки, MP3-плееры, цифровые камеры и другие подобные портативные устройства работают от постоянного тока. Их внутренние батареи и аккумуляторы питаются постоянным током. Блоки питания преобразуют переменный ток из розетки в постоянный ток для зарядки.
• Автомобили: В автомобилях используется система постоянного тока напряжением 12 В для освещения, радио, стеклоподъемников и других электрических компонентов. Электромобили хранят энергию в высоковольтных батареях, питающихся постоянным током. Зарядка постоянного тока (быстрая зарядка) электромобилей на зарядных станциях - еще одна важная область применения, в которой постоянный ток подается непосредственно в аккумулятор автомобиля.
• Светодиодное освещение: Для работы светодиодов необходим постоянный ток. Поэтому многие бытовые светодиодные лампы имеют встроенный выпрямитель, преобразующий переменный ток от розетки.
• Возобновляемые источники энергии: Солнечные системы в основном вырабатывают постоянный ток. Для подачи в сеть или для работы бытовых приборов его необходимо преобразовать в переменный ток. Ветросиловые установки также могут генерировать постоянный ток внутри себя, прежде чем он будет преобразован для интеграции в сеть.
• Промышленные процессы: Постоянный ток незаменим при электролизе (например, для производства алюминия) и гальванике (нанесении покрытий на металлы). Во многих процессах сварки также используется постоянный ток.
• IT-инфраструктура: В центрах обработки данных и серверах все чаще используются источники питания постоянного тока, поскольку это позволяет снизить потери при преобразовании и повысить эффективность.
• Передача постоянного тока высокого напряжения (HVDC): Для передачи большого количества электрической энергии на очень большие расстояния или под водой постоянный ток часто более эффективен, чем переменный ток. Линии HVDC используются, например, для передачи энергии ветра с шельфовых установок или солнечной энергии из удаленных регионов на расстояние в сотни километров. Здесь переменный ток сначала преобразуется в постоянный ток высокого напряжения, передается, а затем снова преобразуется в переменный ток в пункте назначения.

Постоянный ток приобретает все большее значение во многих областях. Основными причинами этого являются энергетический переход и развитие цифровых технологий:

• Возобновляемые источники энергии: Поскольку солнечные установки вырабатывают постоянный ток, а ветросиловые установки все чаще используют постоянный ток, использование постоянного тока в локальных сетях и микросетях становится все более привлекательным.
• Электромобильность: Быстрая зарядка электромобилей основана на зарядке постоянного тока, что способствует развитию более мощной инфраструктуры постоянного тока.
• Центры обработки данных и "умные дома": Большинство внутренних компонентов компьютеров и современных устройств "умного дома" работают на постоянном токе. Прямое питание постоянным током может привести к повышению эффективности.
• Передача энергии постоянным током высокого напряжения (HVDC): Технология HVDC развивается по всему миру для транспортировки больших объемов энергии на большие расстояния.