¿Por qué se transporta AC a nuestros hogares en lugar de DC? ¿Cuáles son las ventajas de AC en comparación con DC?

Si se encuentra en Estados Unidos en un vecindario antiguo de clase media o clase trabajadora, puede mirar los postes de energía y ver qué marcó la diferencia. En algunos postes hay grandes latas atornilladas cerca de la parte superior. Estos “cerdos polares” son transformadores que cambian los múltiples kilovoltios en los cables superiores del poste a voltajes más seguros para su hogar.

Sin alto voltaje, la energía tendría que transmitirse a través de grandes corrientes. Esto funciona en un automóvil, pero es inaceptable para la transmisión a larga distancia, ya que provocaría que se desperdiciara mucha energía al calentar los cables.

Entre su casa y la planta de energía, el voltaje se incrementó primero y luego se redujo varias veces.

Durante mucho tiempo, este tipo de cosas fue imposible de hacer con cualquier eficiencia con DC, que no funciona en transformadores.

En estos días, DC tiene un lugar en la transmisión de larga distancia, ya que la electrónica de potencia moderna hace que su aumento sea económico en algunos casos. He leído algunas especulaciones de Aaron Dahlen sobre Quora de que podría tener un lugar en la casa del futuro, así como muchos motores eléctricos más nuevos toman DC y los paneles solares y las baterías lo producen.

Históricamente, cuando las redes eléctricas se crearon, había transformadores de corriente alterna disponibles para su uso. Tenga en cuenta que necesita un voltaje realmente alto para transmitir energía a través de una línea de transmisión larga, es decir, cables de alimentación aéreos.

Actualmente existen varias ventajas, pero en términos simples, el equipo asociado, en su mayoría transformador para la conversión de subida / bajada de CA a CA, es mucho menos costoso que el de un convertidor CC-CC.

Además, instalar un disyuntor de CC a un alto nivel de potencia es una molestia …

Pros de AC:

  • Generación más barata: los alternadores de CA son más eficientes que las dinamos de CC. Es por eso que los automóviles modernos usan alternadores de CA.
  • Conversión de voltaje más barata: solo un transformador, en lugar de costosos convertidores CC / CC.
  • Eficiencia: los generadores de CA tienen un diseño trifásico o polifásico incorporado. Las fuentes de CC solo pueden emular eso con un circuito de modo de conmutación.
  • Protege las líneas de la corrosión: AC cancela la sulfatación ya que el desplazamiento neto de electrones es cero.

Contras de AC:

  • Efecto de la piel: la corriente de CA se concentra en las capas externas de un conductor, produciendo más pérdida de energía que un cable de CC de la misma sección.
  • Conectar dos fuentes de CA de la misma amplitud pero fuera de fase significa desastre. En DC, puede combinar dos fuentes siempre que el voltaje sea el mismo.
  • Ruido: AC contamina la red con armónicos, lo que requiere el uso de filtros de línea en equipos de audio o instrumentación. Las fuentes de CC no producen ruido a menos que tengan circuitos de conmutación.
  • Factor de potencia: en CA, el voltaje y la corriente deben estar en fase para una transferencia de potencia máxima (factor de potencia = 1). Cualquier retraso o cable de corriente con respecto al voltaje reduce la potencia neta (PF inferior a 1), por lo que la maquinaria industrial y los electrodomésticos deben incluir una etapa PFC (corrección del factor de potencia) para acercar el PF a 1.

Ac significa corriente alterna significa que está en forma de onda sinusoidal, mientras que Dc significa corriente continua y su magnitud no cambia con respecto al tiempo. Entonces, la pérdida máxima ocurre en la transmisión de CC en comparación con la corriente alterna