Мне казался этот вопрос достаточно простым. Но когда комментаторы, которые считают себя профессионалами смеются над ним всем отделом, приходится разжевывать даже для них:
Непонимание состоит, видимо, в том, как соотносятся мощности линий переменного (трехфазного) и постоянного тока:
Давайте подробно, не проскакивая никаких, даже вроде бы очевидных шагов, разберем вопрос на сколько линии постоянного тока позволяют передавать больше мощности, чем такие же линии переменного тока.
Примечание: остается только сожалеть, что профильные, по всей видимости, специалисты, не понимаю базовых вещей.
Может по этой причине у нас такое дорогое электричество в России?
Ну что же приступим.
Мощность однофазной линии
Линия состоят из 2 проводов: фазы и ноля.
Мощность линии определяется формулой:
P1 = Iд * Uд, где Iд = Iмах / √2 , Uд = Uмах / √2
То есть, P1 = Iмах * Uмах / 2 (1)
Удельная мощность на каждый провод:
Pу1ф = P1 /2 (2)
Мощность трехфазной линии
Трехфазная линия состоит из трех однофазных линий:
По каждой однофазной линии можно передать мощность P, всего 3*P.
Но нули можно объединить, токи взаимно компенсируются и результирующий ток в любой момент времени будет равен нулю (при одинаковых нагрузках на каждой фазе). Поэтому эти провода убирают (три провода в центре красного кружка на фото выше).
Остается 3 провода по которым передается 3*P мощности. То есть, на каждый провод удельная мощность равна:
Pу3ф = P1 (3)
Примечание: для трех фаз использовать ТОЛЬКО три провода можно ТОЛЬКО в случае одинаковой нагрузки на каждой фазе.
Если говорить о бытовой произвольной нагрузке на каждую фазу надо использовать 5 жильный кабель: 3 фазы, ноль и заземление.
Тем не менее, можно, для произвольной нагрузки на каждой фазе, использовать и четырех жильный для 3 фаз и трех жильный, для 2 фаз.
Мощность линии постоянного тока
Если линию подключить одним проводом к полюсу Uмах, а другим к нулю, то максимальная мощность будет равна:
P = Uмах * Iмах (4)
исходя из (1) P = 2 * P1 (5)
Но вместо подсоединения к нулю, можно присоединить провод к отрицательному полюсу -Uмах
Тогда по такой линии можно передать еще в ДВА раза большую мощность:
P = 4 * P1 (6)
Понять это очень просто. Надо взять 2 линии:
одну (Uмах, 0),
другую (0,-Uмах)
По расположенным рядом двум нулевым проводам будет течь одинаковый, но противоположный по направлению ток, и, как и для трехфазной линии, их можно "выкинуть" (красный кружочек с 2 проводами) и останется линия из двух проводов (Uмах, -Uмах).
Таким образом на каждый провод в линии постоянного тока будет приходиться максимальная передаваемая мощность:
Pуп = 4 *P1 / 2 = 2 * P1 (7)
Сравнивая выражения (3) и (7) получаем, что
по каждому проводу в линии постоянного тока может передаваться в 2 раза большая мощность, чем по проводу в трехфазной цепи.
Если же сравнивать однофазную линию и линию постоянного тока, то
по каждому проводу в линии постоянного тока может передаваться в 4 раза большая мощность, чем по проводу в однофазной цепи.
☢ Алексей
__________________________
Подписывайтесь на мой канал, впереди много интересного
Ставьте 👍🏻 чтобы мои статьи были у вас в ленте
Ваша Беседка ☀️
_________________________
Мои статьи на тему экономики ищите по тегу #экономика_и_энергетика_беседка