De wereld om ons heen is moeilijk voorstelbaar zonder elektriciteit, die is doorgedrongen tot alle aspecten van het moderne leven. Dit type energie wordt gebruikt voor verlichting, rotatie van elektromotoren, verschillende elektronische apparaten worden hierdoor gevoed, enz. Zelf de elektrische uitrusting vormt een complex technisch systeem, dat noodzakelijkerwijs de opwekking van elektrische stroom moet waarborgen als energie bij energiecentrales, de levering ervan rechtstreeks naar het aansluitpunt van de consument en de daaropvolgende transformatie in de gewenste vorm werk.
DC en AC
Om elektrische stroom op te wekken, is een externe energiebron vereist, waarvan de functies kunnen worden uitgevoerd door:
- warmte verkregen door de verbranding van steenkool, olie en gas;
- waterstroom uit een reservoir of gegenereerd door getijden;
- wind;
- zonnestraling;
- chemische processen in de batterij.
Verder wordt deze energie op de een of andere manier omgezet in stroom, die via draden naar het aansluitpunt van de ontvanger wordt gestuurd en daar wordt gebruikt om nuttig werk uit te voeren.
De stroom zelf kan constant of wisselend zijn. Wisselstroom heeft meestal een sinusvormig karakter, wat te wijten is aan de aard van de ontvangst als gevolg van de roterende beweging van de generatoras, figuur 1.
Voordelen en nadelen van DC- en AC-netwerken
DC-netwerken in de vroege stadia van de ontwikkeling van elektrotechniek verschilden gunstig in de eenvoud van het maken van elektromotoren die daaruit werkten. Dit voordeel ging onmiddellijk verloren na de uitvinding van de meerfasige elektromotor in 1882.
In termen van elektrische verlichting op gloeilampen, zijn AC- en DC-spanning equivalent.
Vanuit het oogpunt van de transmissie van elektriciteit van de plaats van opwekking naar het verbruik van het wisselstroomnet bleek direct na de uitvinding en ontwikkeling van het ontwerp van de stroom uit de competitie te zijn transformator.
Dit laatste ging gepaard met elektriciteitsverliezen. De consument heeft om veiligheidsredenen een relatief lage spanning nodig, terwijl verliezen tijdens transport worden verminderd bij het overschakelen naar hoogspanning. Spanningsverandering in DC-netwerken met hoge stroomsterkte wordt nog steeds niet met eenvoudige middelen opgelost, terwijl in AC-netwerken hiervoor is het voldoende om twee transformatoren van het overeenkomstige vermogen aan de uiteinden van de lijn te installeren, afbeelding 2.
Geschiedenis van de ontwikkeling van AC- en DC-netwerken
Voor het eerst massaal commercieel gebruik eind jaren 70. 19 eeuw ontving driedraads DC-netwerken (+/- 110 V en 0 V), die werden gemaakt op apparatuur van de Edison Electric Company Edison Electric Light (momenteel onderdeel van General Elektrisch "). Met hen werden de eerste monsters van gloeilampen gevoed, figuur 3.
De industriële productie van geschikte elektrische wisselstroomapparatuur voor massaal gebruik, gecreëerd door Nikola Tesla, werd tien jaar later beheerst door Westinghouse. Ondanks zo'n grote vertraging als gevolg van de merkbaar betere operationele parameters van het elektriciteitsnet, verdreef het zijn concurrent snel op basis daarvan. Al aan het eind van de jaren 20. In de twintigste eeuw werden in de Verenigde Staten DC-netwerken niet langer gebruikt in nieuw gecreëerde faciliteiten. De laatste werd echter pas in 2007 ontmanteld.