Svet okolo nás je ťažké si predstaviť bez elektriny, ktorá prenikla do všetkých oblastí moderného života. Tento typ energie sa používa na osvetlenie, otáčanie elektromotorov, napájajú sa z neho rôzne elektronické zariadenia atď. Ja sám elektrická sústava tvorí zložitý technický systém, ktorý musí nevyhnutne zabezpečovať generovanie elektrického prúdu ako energia v elektrárňach jej dodanie priamo do bodu pripojenia spotrebiteľa a následná transformácia do požadovanej podoby práca.
DC a AC
Na generovanie elektrického prúdu je potrebný externý zdroj energie, ktorého funkcie môžu byť vykonávané:
- teplo získané spaľovaním uhlia, ropy a plynu;
- prietok vody z nádrže alebo príliv a odliv;
- vietor;
- slnečné žiarenie;
- chemické procesy v batérii.
Ďalej sa tak alebo onak táto energia premieňa na prúd, ktorý sa prenáša cez drôty do bodu pripojenia prijímača a používa sa tam na vykonávanie užitočnej práce.
Samotný prúd môže byť buď konštantný, alebo striedavý. Striedavý prúd má zvyčajne sínusový charakter, čo je spôsobené povahou jeho príjmu v dôsledku rotačného pohybu hriadeľa generátora, obrázok 1.
Výhody a nevýhody sietí DC a AC
Jednosmerné siete sa v raných fázach vývoja elektrotechniky priaznivo líšili v jednoduchosti vytvárania elektromotorov, ktoré z nich pracujú. Táto výhoda sa stratila okamžite po vynájdení viacfázového elektrického motora v roku 1882.
Pokiaľ ide o elektrické osvetlenie na žiarovkách, striedavé a jednosmerné napätie je ekvivalentné.
Z pohľadu prenosu elektriny z miesta jej výroby do spotreby AC siete sa ukázalo byť mimo konkurenciu hneď po vynáleze a vývoji dizajnu sily transformátor.
Posledná menovaná bola spojená so stratami elektrickej energie. Spotrebiteľ z bezpečnostných dôvodov vyžaduje relatívne nízke napätie, zatiaľ čo straty pri preprave sa pri prechode na vysoké napätie znižujú. Zmena napätia vo vysokonapäťových jednosmerných sieťach stále nie je vyriešená jednoduchými prostriedkami, zatiaľ čo v Siete AC na to stačí nainštalovať dva transformátory zodpovedajúceho výkonu na konce vedenia, obrázok 2.
História vývoja sietí AC a DC
Prvýkrát sa masovo komerčne využívalo na konci 70. rokov. 19. storočie dostalo trojvodičové jednosmerné siete (+/- 110 V a 0 V), ktoré boli vytvorené dňa vybavenie spoločnosti Edison Electric Spoločnosť Edison Electric Light (v súčasnosti súčasť generála Elektrické "). Práve nimi boli napájané prvé vzorky žiaroviek, obrázok 3.
Priemyselnú výrobu elektrických zariadení na striedavý prúd vhodných na hromadné použitie, ktorú vytvoril Nikola Tesla, zvládol Westinghouse o desať rokov neskôr. Napriek tak veľkému časovému oneskoreniu v dôsledku znateľne lepších prevádzkových parametrov energetickej siete rýchlo na základe toho vylúčil svojho konkurenta. Už na konci 20. rokov. XX storočia v USA sa siete DC už nepoužívali v novovytvorených zariadeniach. Posledný bol však vyradený z prevádzky až v roku 2007.