جنگ جریانها: ادیسون، تسلا و اینکه چرا برق خانهها AC شد
جنگ جریانها، پاسخ کوتاه: جنگ جریانها رقابت دو سیستم برق در دههٔ ۱۸۸۰ و اوایل ۱۸۹۰ بود: شبکهٔ DC با حمایت ادیسون و شبکهٔ AC با شرکت وستینگهاوس و ایدههای تسلا. AC برنده شد چون با ترانسفورماتور می‌شد ولتاژ را برای انتقال بالا برد و در مقصد پایین آورد؛ DC در آن زمان این کار ساده را نداشت و فقط در شعاع کوتاه عملی بود. امروز DC با الکترونیک قدرت برگشته است.
فهرست مطالب
پریز دیوار برق متناوب (AC) می‌دهد، اما باتری موبایل و پنل خورشیدی فقط برق مستقیم (DC) می‌شناسند. چرا خانه‌های ما با AC کار می‌کنند و نه DC؟ جواب یک رقابت تاریخی است که به آن «جنگ جریانها» می‌گویند. بخشی از ماجرا در راهنمای انتخاب سطح مقطع کابل هم دیده میشود: همین‌که کابل‌ها برای جریان طراحی می‌شوند، ریشه در این داستان دارد.
شروع: برق شهری DC بود
در سال ۱۸۸۲ ادیسون نیروگاه خیابان پرل در نیویورک را راه انداخت؛ یکی از نخستین شبکه‌های برق شهری با جریان مستقیم. DC خوب جواب می‌داد، به شرطی که مصرفکننده نزدیک نیروگاه باشد: ولتاژ آن‌قدر کم بود که با فاصله تلفات سیم زیاد می‌شد و هر نیروگاه فقط شعاعی در حد چند صد متر تا چند کیلومتر را پوشش می‌داد.
مشکل DC: ولتاژ را نمی‌شد ساده تغییر داد
تلفات انتقال با مجذور جریان زیاد میشود (P = I²R). برای کم کردن تلفات باید ولتاژ را بالا برد و جریان را کم کرد. در برق متناوب، ترانسفورماتور این کار را با یک هستهٔ آهنی و دو سیم‌پیچ انجام می‌دهد؛ در آن زمان برای DC چنین ابزار ساده‌ای وجود نداشت. به همین دلیل DC شعاع محدودی داشت و AC می‌توانست تا فواصل دور برود.
رقابت: وستینگهاوس و ایدههای تسلا
جرج وستینگهاوس، صنعتگر آمریکایی، روی شبکه‌های AC سرمایه‌گذاری کرد. او در ۱۸۸۸ حق‌اختراع‌های موتور القایی تسلا را خرید. این دو کنار هم، هم شبکهٔ AC و هم موتور AC را در دست داشتند. رقابت شدید بود و بخش زیادی از آن تبلیغاتی و تجاری؛ نتیجه اما با مهندسی تعیین شد، نه با ادعاهای دو طرف.
| سال (تقریبی) | رویداد |
|---|---|
| ۱۸۸۲ | راه‌اندازی نیروگاه DC خیابان پرل در نیویورک |
| ۱۸۸۶ | اولین شبکهٔ AC با ترانسفورماتور وستینگهاوس در آمریکا (به روایت رایج) |
| ۱۸۸۸ | خرید حق‌اختراع موتور القایی تسلا توسط وستینگهاوس |
| ۱۸۹۳ | روشنایی نمایشگاه جهانی شیکاگو با AC |
| حدود ۱۸۹۶ | نیروگاه آبشار نیاگارا با AC برق شهر بوفالو را تأمین می‌کند |
چرا AC برنده شد
- ولتاژ بالا برای انتقال، ولتاژ پایین‌تر برای مصرف، فقط با یک ترانسفورماتور ساده.
- نیروگاه‌ها می‌توانستند دور از شهر و کنار آب یا سوخت باشند.
- موتورهای AC ساده و بادوام بودند و تا امروز بیشترین سهم را دارند.
امروز DC برگشته است
با الکترونیک قدرت، ولتاژ DC را هم میشود بالا و پایین برد. پنل خورشیدی، باتری، شارژر خودرو برقی و دیتاسنتر DCاند. برای مسیرهای بسیار طولانی و کابل‌های زیردریایی، خطوط HVDC (از دهههای میانی قرن بیستم) به کار می‌روند. یعنی «جنگ» با یک برنده تمام نشد؛ هر کدام جای خودشان را پیدا کردند.
چند نکتهٔ کم‌شنیده
برای انتخاب تجهیزات امروزی AC، راهنمای انتخاب کلید تابلو برق مفید است. این رقابت اغلب با داستان‌های دراماتیک و تبلیغات تند روایت میشود، ولی تصمیم نهایی را هزینه و مهندسی گرفت. ولتاژ پایین DC یعنی جریان زیاد؛ جریان زیاد یعنی سیم ضخیم و گران و تلفات بیشتر. مسئلهٔ دیگر موتور بود: موتور القایی AC ساده، بدون جاروبک و بادوام است و تا امروز نیروی محرکهٔ بیشتر صنعت را می‌دهد. وقتی شهرها موتور و روشنایی را از یک شبکه می‌خواستند، AC انتخاب طبیعی شد.
از آن دوران یک میراث عملی هم مانده: ولتاژ و فرکانس شبکه (در ایران ۲۳۰ ولت و ۵۰ هرتز) و اینکه تقریباً هر دستگاه خانگی یک مبدل AC به DC دارد. دفعهٔ بعد که آداپتور لپ‌تاپ گرم شد، یادتان باشد که دارد همین داستان را در کوچک‌ترین مقیاس اجرا می‌کند.
خرید از تک جریان
برای کابل و تجهیزات تابلو و موتور، کابل برق مسی و حفاظت و قطع مدار را ببینید. مشخصات بار و مسیر را بفرستید تا پیشنهاد دهیم.
محصولات مرتبط
کابل جوش ۵۰×۱ لوشان
کلید اتوماتیک فیکس ۳۰۰ آمپر سه پل PNMF-400H برند PNS
- واحد فروش: عدد
- ساخت: ایران
- ضمانت: ضمانت سلامت و کیفیت ساخت
- نکته انتخاب: جریان بار، قدرت قطع موردنیاز، تعداد پل و نوع رله حفاظتی با محاسبات تابلو تطبیق داده شود.
کابل افشان ۱۰×۳ مدل NYMHY لوشان
کابل افشان ۱۰×۳ مدل NYMHY لوشان؛ کابل قابل انعطاف یا کابل انعطاف پذیر از دو یا چند سیم تک رشته افشان تشکیل شده که هادی آن از جنس فلز مس و کلاس 5 بوده و عایق به کار رفته در آن پی وی سی از نوع D و با روکش پی وی سی از نوع ST5 است.
- واحد فروش: متر (قیمت برای هر متر است)
- برند: لوشان، ساخت ایران
- استاندارد: INSO 607-5 , IEC 60227-5
- نکته انتخاب: سطح مقطع را بر پایهٔ جریان، طول مسیر، افت ولتاژ و شرایط نصب انتخاب کنید.
کابل مفتولی زمینی ۶×۲ مدل NYY اعتماد کابل
کابل مفتولی زمینی ۶×۲ مدل NYY اعتماد کابل، با نام رایج «کابل خشک زمینی و کابل مسی زمینی»، کابل قدرت مسی زمینی با هادی مفتولی یا نیمه‌افشان است. این محصول با سایز ۶×۲ برای انتقال و توزیع برق و کابل‌کشی زمینی عرضه میشود.
- واحد فروش: متر
- ساخت: ایران
- برند: اعتماد کابل
- ضمانت: ضمانت سلامت و کیفیت ساخت
- قیمت: قیمت منبع از ریال به تومان تبدیل شده و هزینه برش جداگانه است.
- نکته انتخاب: سطح مقطع نهایی باید بر پایه جریان، افت ولتاژ، طول مسیر و شرایط نصب تعیین شود.
پرسش‌های پرتکرار
جنگ جریانها چه بود؟
رقابت تجاری و فنی در دهههای ۱۸۸۰ و ۱۸۹۰ بر سر اینکه شهرها با برق مستقیم (DC) روشن شوند یا برق متناوب (AC).
چرا برق خانهها AC شد؟
چون با ترانسفورماتور میشود ولتاژ را برای انتقال بالا برد و جریان و تلفات را کم کرد، و بعد در نزدیکی مصرفکننده ولتاژ را پایین آورد.
ادیسون یا تسلا برنده شد؟
در انتخاب سیستم شهری، AC که شرکت وستینگهاوس و ایدههای تسلا پشتش بودند، جلو افتاد. اختراعهای ادیسون در عرصههای دیگر ماندگار است.
آیا DC امروز منسوخ شده؟
نه. باتری، پنل خورشیدی، شارژر، دیتاسنتر و بسیاری از خطوط انتقال بسیار طولانی با DC کار می‌کنند.
HVDC چیست؟
انتقال برق با جریان مستقیم و ولتاژ بسیار بالا، برای مسیرهای خیلی طولانی یا کابل‌های زیردریایی که در آن‌ها تلفات و مشکلات AC بیشتر است.
چرا لپ‌تاپ آداپتور دارد؟
چون داخلش DC لازم دارد؛ آداپتور برق AC پریز را به DC با ولتاژ مناسب تبدیل می‌کند.
