为什么我们要采用交流电？这个问题你未必明白！-北极星输配电网

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稍微懂些电工基础的朋友都知道，我国使用的是交流电，一般频率是50Hz。我们常见的电灯、电动机等使用的都是交流电。

说起为什么要采用交流电?大家的回答无非是：在以往的技术条件下，交流电比直流电更有效率。但真的只有这么简单吗?其实，交流电与直流电一直在PK，这还真不是一两句就能解释的!

一项发明，在历史长河中是否具有生命力，取决于它的实用价值。例如拉链，被誉为最伟大的发明，其道理也基于此。

我们知道，电能包括发电、输送电、配电和用电四大过程。

本文转载自微信公众号“机械工业出版社E视界”

1.发电和输送电的升压和降压

在发电和输送电的过程中，有一个关键的设备，就是变压器。为何要用变压器来改变电压?

我们知道，电能的传输导线是具有电阻的，传输导线所消耗的电能功率Pline为：

Pline=I²R。

这里的I就是流过导线的电流。

可见，为了减小线路损耗，就要减小电流。事实上，输送电消耗掉的电能，占总发电电能的比例不可小觑。减小输送电的线路损耗，有很大的意义。

要减小电流，最方便的就是利用变压器。如果我们忽略掉变压器的各种损耗，例如铁损、铜损等等，则变压器两侧的功率基本相等。把变压器某侧的电压升高，该侧的电流自然就减小了。

不过，变压器只能工作在交流电路中，不能工作在直流状态下。

我们来看变压器的工作原理：

忽略变压器的损耗，则有：

U1I1=U2I2

K=U1/U2=I2/I1

在这里，U1和I1是变压器一次侧的电压和电流，U2和I2是变压器二次侧的电压和电流，K是变比。

我们看到，只要把U2提高，则I2自然就小了，于是在输配电线路的起始端，我们把电压给升高，在输配电线路的末端，我们再把电压给降下来。这样就减小了线路损耗。交流传输线上的高压电和超高压电其用途就在于此。

我们看到，利用变压器，交流电压的高低变换何其方便。

但直流电可以升压吗?当然可以，但相对交流升压来说，要麻烦很多，且成本要高很多。除非是长距离输送电，否则不上算。

可见，在发电和输送电中，交流电比直流电要方便很多，成本也低廉很多。

不过，也不是说直流就没有优势。交流线路电阻与直流相比，还多了趋肤效应和邻近效应，因此同样的导线，交流线路电阻大于直流线路电阻。换句话说，交流的线路损耗大于直流的线路损耗。也因此，采用直流长距离输送电，也是人们追求的目标之一。

我国在这方面走在世界前列，我国的世界首条±800kV的直流输电线路正在平稳高效安全地运行中。

2.配电方面的问题

在输送电的末端，需要分配电能，这就需要使用配电电器。配电电器的主要元件是各类隔离开关和断路器。

对于开关电器来说，灭弧是个大问题。电弧会烧蚀触头，产生巨大的热冲击，严重影响到开关设备的稳定工作。

原标题：为什么我们要采用交流电？这个问题你未必明白！

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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