低压电器那些事交流与直流

交流与直流应用时可能存在的风险：
        交流系统灭弧容易，直流系统灭弧比较困难。由于系统不一样、灭弧的原理不同，因此交流断路器与直流断路器在结构和性能上有很大区别。相对于交流断路器，直流断路器需要增加额外的灭弧装置以增强灭弧能力。
　　原则上交流断路器不宜用在直流电路中，能否用于直流，关键是能否切断直流电流。主要从以下几个方面考虑：
　　1、交流电流，在触头分断的同时，会有电弧产生，即所谓的“拉弧现象”。但交流电流的特性是属于有“过零”状态的，当电流过零时，配合灭弧器的冷却作用，使电弧很快熄灭，从而将电路切断。切断电流的触头固然重要，但真正重要的是如何切断电弧。因为电弧引起的高温和烧蚀，是决定触头寿命的关键。
　　2、直流电流不容易切断，是指直流电弧不容易切断。原因在于直流电弧没有“过零”的状态，所以尽管有灭弧罩的冷却，也不容易切断电弧。而电弧存在的时间，是决定触头寿命的关键。
　　3、交流断路器通过直流电流只有原来的十分之一。交流断路器通过的直流电流小一些，分断时，尽管电弧时间长，但还是比较容易灭弧。自然保证了触头系统寿命和通过交流时一样。
　　4、交流断路器能否用于直流电流，不光是触头系统能否切断直流电流，还要保证触头系统的动作寿命。如果触头系统只能断开几次就挂了，这样的断路器也无法使用。
　　也有直流断路器，其内部的触头和灭弧系统，和交流的基本相同。只是厂家按通过直流电流的大小进行了标定。所以看到的是体积很大的断路器，通过的“额定直流电流”并不大，原因就在于此。
 
交流输电相比直流的优势有哪些:
1）交流输电构成网架更灵活，配送电更方便。这是最主要的原因，纯直流怎么组网，怎么落点，怎么发电-输电-配电，怎么灵活引出各种电压等级配电？这是交流电与直流电相比所具有的独特优势。直流目前来说还较单一，一般只能用于端对端输电，难以引出分支，而多端直流太昂贵。
 
2）交流输电应用成熟，设备齐全，而直流输电部分设备尚不成熟。如CB断路器、大功率电力电子设备等，当然现在发展的很快了，但还谈不上广泛应用。这是次主要的原因。
 
3）交流输电总体上更经济。直流线路造价低，但换流站造价高，所以一般来说，交流输电适合于近距离输电，直流适合于远距离输电，远距离输电终归较少，所以总体而言交流更经济。其实有个平衡距离，认为架空线超过600-800km，电缆线路超过40-60km直流输电较交流输电经济。当然，随着高电压大容量可控硅及控制保护技术的发展，换流设备造价逐渐降低，这个距离会缩短。这是次次主要的原因。
 
交流电的优点主要表现在发电和配电方面：
利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能（水流能、风能…..）、化学能（石油、天然气……）等其他形式的能转化为电能；交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流器相比，造价更低廉；交流电可以方便地通过变压器升压和降压，这给配送电能带来了极大的方便；这是交流电与直流电相比所具有的独特优势。
直流输电的优势在于：
1、输送功率相同时，直流输电所用的线材仅为交流输电2/3 ～1/2 。直流输电采用两线制，可以以大地和海水作回线，与采用三线制三相交流输电相比，在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下，即使不考虑趋肤效应，也可以输送相同的电功率，而输电线和绝缘材料可节约1/3；同时，直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单，线路走廊占地面积也小。
2、在输电线路中，直流输电没有电容电流产生，而交流输电线路存在电容电流，引起的损耗。
3、直流输电时，其两侧交流系统不需同步运行，而交流输电必须同步运行。交流远距离输电时，电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差；并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50hz ，但实际上常产生波动。这两种因数常引起交流系统不能同步运行，需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很能够强的技术加以调整，否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备，或造成不同步运行的停电事故。在技术不发达的国家里，交流输电距离一般不超地300km，而直流输电线路互连时，它两端的的交流电网可以用各自的频率和相位运行，不需进行同步调整。
这是非常重要的一点。
4、直流输电发生故障的损失比交流输电小。两个交流系统若用交流线路互连，则当一侧线路发生短路时，另一侧要向一侧输送短路电流，因此使两系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁，需要更换开关，而直流输电中，由于采用可控硅装置，电路功率能迅速、方便地进行调节，直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流，故则交流系统的短路电流与没有互连时一样，因此不必更换两侧原有开关及载流设备。
在直流输电线路中，各极是独立调节和工作的，彼此没有影响。所以，当一极发生故障时，只需停运故障极，另一极仍可输送不少于一半功率的电能。但在交流输电线路中，任一相发生永久性故障，必须全线停电。