Техника - молодёжи 1945-01-02, страница 19

ТРАнсформлтоРЫ

инверторы

водные рек в отдаленных районах. Для этой целя требуется передача энергиь на расстояние 1000—2 000 кнломегроз и даже .более. Техника передачи пере-медного тока- не в состоянии решить эту задачу.

И снова возник вопрос, который, казалось, давно был бесповоротно, решен: не лучше ли сверхдлинные линии пере, дачи выполнять на постоянном токе? При передаче электроэнергии постоянным током затруднений с несогласованностью напряжений на концах линии быть не может по той простой причине, что напряжение в линии не меняет своего направления. Поэтому при передаче тока на тысячи километров линия по-стояиного тока будет- работать более надежно. Кроме того, лучшая работа изоляции на постоянном токе позволяет применять в одних и тех же линиях более высокие напряжения. Так, одна и та же линия может, выдержать на переменном токе 220 000 вольт, а на постоянном токе —до 400 000 вольт. Поэтому по одним и тем же длинным линиям можно передавать на постоянном токе в 2—3 раза больше энергии, чем на переменном. Конечно, не может быть и речи о полной переделке существующих сетей передач, об отказе от транс- . форматоров, от генераторов и моторов переменного тока, от параллельного способа включения. Задача может быть поставлена только так: произьодЮТь и распределять электроэнергию на переменном токе, а передавать ее на сверх

дальние расстояния постоянным током очень высокого напряжения. По для этого требуются аппараты, способные надежно и без больших потерь энергии прекращать переменный ток в постоянный и наоборот.

Уже довольно давно для превращения переменного тока в постоянный применяются ртутные выпрямители. Б этих приборах носители электричества ~~~ электроны — могут перемещаться только в одном направлении: от ртутных катодов к графитовым анодам. Поэтому, если к выпрямителю подвести переменный ток, произойдет его'преобразование, и дальше в линии передачи потечет уже постоянный по направлению поток электронов. Однако обратное преобразование постоянного тока в переменный долгое время считалось Неосуществимым. И, превратив переменный ток в постоянный, «передав его после этого хоть за тысячу километров, мы не смогли бы воспользоваться плодами своей победы, так как моторы на таких огромных напряжениях работать ке могут, а трансформаторов постоянного то* ка не существует. Но в 1931 году научились наконец так управлять прохождением тока в ртутном выпрямителе, что эти же приборы осуществляют теперь и обратное преобразование постоянного тока в переменный.

С этого года идея передачи электроэнергии достоянным током на сверх-дальние расстояния получила реальную техническую основу.

Такая передача мыслится следующим¹ образом. Электроэнергия производится в обычных генераторах переменного тока. Затем напряжение -повышается в трансформаторах до очень высокого значения. В ртутных выпрямителях перемен» <ный ток преобразуется в постоянный. Полученный таким образом постоянный ток передается по линии на сотни или тысячи километров. На другом конце линии ток превращается снова ш переменный, -или, как говорят физики, инвертируется, и напряжение его снижает» ся трансформаторами до значений, требуемых потребителями. Потерн энергии на выпрямление тока и преобразование его в переменный ток незначительны: они составляют всего 0,2—0,3 процента.

За последние десять лет в ряде стран были построены па этом принципе небольшие опытные линии, полностью подтвердившие осуществимость передачи электроэнергии постоянным током т

потребители Электроэнергии

сверхдальние расстояния. В ближайшее время под Москвой будет сооружена подобная опытная линия передачи.

Подведем, итог всему, что мы узнали о линиях передачи тока.

Десятки лет назад появление первого крупного изобретения в области преобразования токов — трансформатора — правело к решительной победе способа передачи энергии переменным током. Эта победа имела огромное значение для -развития промышленности XX века. Но быстрый рост промышленности поставил перед электротехниками такие требования, которые не могут быть удовлетворены с помощью переменного 'тока. Возможности линий передач переменного тока оказались исчерпанными. И в наши дни новые достижения тех* янки преобразования токов — выпрямление и инвертирование — вновь позволяют передаче постоянным током вступить в борьбу за первенство, но уже на новой основе. В этой борьбе постоянный ток сумеет сохранить я использовать все достижения современной техники переменного тока. Область, в которой достоянный ток, пошдимому, (возьмет* реванш на прежнее, поражение, — это передача сотен тысяч киловатт на расстояние свыше 500 километров при напряжении до 400 000 вольт. Но прежде чем перейти к передаче электроэнергия постоянным током в подобных масштабах, надо преодолеть много трудностей* Прежде всего не легко построить выпрямители и инверторы большой мощности на очень высокие напряжения.

Первые ртутные выпрямители, сколько-нибудь пригодные по своей мощности для передачи энергии постоянным ток м, удалось построить только два года «назад на заводе Браум-Бовери, а Швейцарии. Шести таких аппаратов хва-тило бы для выпрямления -всей мощности Волховской- гидростанции при напряжении в 100 000 вольт. Это напряжение -вполне достаточно для {передачи энергии этой станции без больших потерь до Ленинграда,

Наряду с усовершенствованием ртутного выпрямителя разрабатываются и выпрямители других типов. Так, Всесоюзный электротехнический институт в 1940 году изготовил образец выпрямителя, наполненного сжатым газом. Он может превзойти .ртутные выпрямители и по мощности и по напряжению. Все же для очень больших линий передачи Постоянного тока проверенных и доста, точно мощных выпрямителей мы пока не имеем.

Другие затруднения связаны с особенностями инверторов. В то время как выпрямители переменного тока работают весьма четко и надежно, инвертор—аппарат довольно капризный. Но & тут изобретатели* предлагают од«о- усовершенствование за дрл^м. В¹ 1944 году советским инженерам удалось добиться