直流配電正在改變，變壓器的兼容性

　　在家庭或商業(yè)建筑中實(shí)施直流(DC)配電變得越來(lái)越實(shí)用;關(guān)于;在…各處 ;大約總電力負(fù)荷的74%在需要DC電力運(yùn)行的家庭中(如果使用DC電機(jī)為電動(dòng)汽車(chē)和暖通空調(diào)設(shè)備供電)。這個(gè)數(shù)字還在上升，因?yàn)樗袛?shù)字設(shè)備都需要DC電力，我們的家庭和建筑也變得越來(lái)越“智能”。

　　直流配電正在改變

　　建筑物從電網(wǎng)接收交流(AC)電力，但是隨著越來(lái)越多的電氣和電子設(shè)備需要DC電力，許多人選擇實(shí)施DC配電。實(shí)施DC配電系統(tǒng)可能涉及DC微電網(wǎng)、以太網(wǎng)供電(PoE)等2類(lèi)低壓系統(tǒng)或新的4類(lèi)電力(CL4)系統(tǒng)。4級(jí)電力系統(tǒng)將出現(xiàn)在2023年版國(guó)家電氣規(guī)范(NEC)的第726條中，我們將在本文稍后討論其含義。目前，您只需要知道它們提供的電壓比PoE高，但仍然只需要低壓布線實(shí)踐。

　　交流與DC配電

　　當(dāng)考慮社區(qū)和整個(gè)建筑的電力分配時(shí)，有幾件事你需要知道。首先，有兩種電力:交流電和直流電(DC)。其次，DC電力是最有效的長(zhǎng)距離傳輸方式，也是最有效的建筑物配電方式，但交流電只能通過(guò)墻壁傳輸。這是為什么呢?交流電贏得了當(dāng)前的戰(zhàn)爭(zhēng)在19世紀(jì)后期，因?yàn)橛糜诜峙浣涣麟姷幕A(chǔ)設(shè)施更便宜(由于其與電力變壓器的兼容性)。

　　盡管交流電贏得了電流之戰(zhàn)，但在過(guò)去的一百年里，世界經(jīng)歷了許多變化，現(xiàn)在我們的大多數(shù)日常系統(tǒng)和數(shù)字設(shè)備都需要DC電源。例如，帶有變速電機(jī)(也稱(chēng)為變頻驅(qū)動(dòng)器或VFD)、LED照明和電池(包括電動(dòng)汽車(chē)電池)的HVAC系統(tǒng)都需要DC電力。事實(shí)上，DC消費(fèi)目前約占總電力負(fù)荷的74%在使用電動(dòng)汽車(chē)和DC汽車(chē)暖通空調(diào)設(shè)備的家庭中。因?yàn)檫@些設(shè)備獲得交流電源，所以它們需要將交流電源轉(zhuǎn)換成所需的DC電源。這些轉(zhuǎn)換通常由負(fù)載驅(qū)動(dòng)器中效率低下的功率轉(zhuǎn)換器執(zhí)行，可能會(huì)浪費(fèi)高達(dá)消耗20%的能源由DC動(dòng)力負(fù)載驅(qū)動(dòng)。

　　也許現(xiàn)在你想知道DC與交流電源的不同之處。交流電和DC電力之間的大部分差異是因?yàn)榻涣麟娪蓄l率，而DC電力沒(méi)有頻率。

　　有頻率的一個(gè)好處是它使交流電源與變壓器兼容。電力變壓器用于根據(jù)配電階段升高或降低電壓。例如，向城鎮(zhèn)和城市輸電需要非常高的電壓，這些電壓必須降壓才能配電到處社區(qū)，這可以通過(guò)轉(zhuǎn)換器輕松完成。為了安全起見(jiàn)，變壓器還隔離電壓，以降低觸電和火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。

　　另一方面，DC電源與變壓器不兼容，因此其基礎(chǔ)設(shè)施通常更昂貴，因?yàn)橐愿唠妷号潆娺€需要整流器站。盡管如此，DC有數(shù)百個(gè)電力傳輸系統(tǒng)因?yàn)镈C電力在傳輸過(guò)程中的線路損耗較少，因此傳輸效率更高。DC電力公司缺乏頻率，這使得它無(wú)法像交流電那樣遭受電纜線路損耗。線路損耗，如集膚效應(yīng)交流輸電系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)容性或感性損耗，但DC輸電不受其影響。

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