為什麼這篇直流電交流電差別鄉民發文收入到精華區：因為在直流電交流電差別這個討論話題中，有許多相關的文章在討論，這篇最有參考價值！作者yamatobar (B'z控之王XD)看板Railway標題[問題] 幾個問題時間Sa...
直流電交流電差別 在 XXY Instagram 的最讚貼文
2020-05-09 13:09:15
#影評《電流大戰》The Current War | ★★★★ 追求那一霎時的成就 . 「你還記得你發明出能夠持續13小時的燈泡時候，是什麼感覺嗎？」 . 在電影裡，由麥可夏儂所飾演的喬治威斯汀豪斯（西屋電氣創辦人）問愛迪生時的那一刻，道盡了多少對夢想、理想、科學、真理奮鬥的人們，內心最渴望又最真...
1.為何只有日本和德國有製造過幹線用的柴液機車,其他國家的柴液機車多半是調車用的
,原因是因為柴液機車的動能損失較少和較好維修嗎?
2.日本的交流電化在來線,是採用日本獨特的AC 20KV 50hz/60hz,而不是世界主流
的AC 25KV50hz/60hz,原因是?
3.為何台灣一直無法引進雙層式客車或EMU/DMU?
4.DC 1500V和DC 3000V這兩種直流電氣化規格,除了電壓不同外,還差在哪邊,是不是
DC 1500V所需的變電站會比DC 3000V要多上許多?
5.為何德國不像法國南部比利時荷蘭那樣,電氣化鐵路以直流電為主,而是以交流電為
主?
6.台灣當初的鐵路電氣化為何沒考慮直流電?
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卡蓮:「你們的命是誰的?」 黑騎成員：「是ZERO的!」
朱雀:「記住這張臉,下輩子投胎找我報仇!」
魯魯修：「外人亂我黑騎者,視黑騎團規,必殺之!同志亂我黑騎者,視黑騎團規,必殺之!」
不列塔尼亞皇帝：「11區的領導人是姓樞木的嗎!」
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 219.71.64.24
→ Beijingman:北捷的好像是直流電 12/05 21:52
推 Chungli28:鐵路電氣化考量戰備需求，使用交流電可減少變電站數量。 12/05 21:53
推 komachi275:直流電與交流電的差異還有一個是電壓 直流電無法提供 12/05 22:02
→ komachi275:超高壓架線 也因為電壓低 能源輸送上電流就會比較大 12/05 22:03
→ komachi275:也因此能源損耗也會比較多 此外直流電系統也因電流限制 12/05 22:03
→ komachi275:必須使用多集電弓來分散電流 在鐵路高速化上會有影響 12/05 22:04
→ komachi275:著名的例子是ETR500一代車 由於使用直流電系統 受限於 12/05 22:06
→ komachi275:集電弓的電流負荷 車速無法突破250(@3000VDC) 改25KVAC 12/05 22:07
→ komachi275:後才順利達到300kph的運轉目標 12/05 22:08
→ komachi275:XD 突然想到一個小故事 交直流的論戰其實早在愛迪生 12/05 22:09
→ komachi275:時代就開始了 愛迪生是直流電派 發明有直流發電機 12/05 22:09
→ komachi275:不過最後證明電能普及實用化的是交流電系統 12/05 22:10
→ komachi275:最大的原因在於交流電可以透過線圈很容易的進行變壓 12/05 22:10
→ komachi275:這個對於電力公司在電能傳輸上來說非常重要 12/05 22:10
→ komachi275:而半導體普及後 整流器的普及更加強了交流電的可用性 12/05 22:11
推 cassine:其實我很好奇日本發展柴液的原因，軌距和軸重問題嗎？ 12/05 22:28
推 luther0583:推K大的專業與耐心 12/05 22:35
→ komachi275:咱們柴電的軸重也很輕呀 XD 而且也是窄軌 12/05 22:35
→ komachi275:閒閒沒事講準備用來騙小朋友的故事啦 別這麼說 囧 12/05 22:37
推 globalhawk:k大可以回文了吧 12/05 23:06
推 komachi275:我講完了耶= =... 12/05 23:06
→ luther0583:komachi大哥哥,我要吃糖糖 12/05 23:34
推 yuitohya:交直流的愛恨情仇真的要追溯到愛迪生跟特斯拉翻臉，變成 12/05 23:57
→ yuitohya:愛迪生vs西屋開始 12/05 23:58
推 komachi275:↓→ 後來有變成奇異vs西屋嗎？XD 12/06 00:00
→ yuitohya:是沒有XD 其實關於愛迪生的人格特質這一點讓他自己吃了虧 12/06 00:01
→ yuitohya:本來他是可以掌握交直流兩邊的技術的，但他太小心眼 12/06 00:02
→ VAL258:２．使用電壓並沒有一定要用多少伏特的電壓來架設。 12/06 00:32
→ VAL258:４．動力變電站的架設同時需要考量到架空線線路導線電阻造 12/06 00:34
→ VAL258:成的線路壓降，線路壓降過低會無法讓列車上的電力設備正常 12/06 00:35
→ VAL258:運作，也就是說動力變電站的設置考量到不能讓架空線電壓降 12/06 00:35
→ VAL258:過低，在來考量每動力變電站設置的距離，至於架空線的線電 12/06 00:36
→ VAL258:阻每種導線狀況都不一定相同，架設的環境也有所差別，這都 12/06 00:36
→ VAL258:是架設架空線時要考量到的實務上的工程問題。 12/06 00:37
→ VAL258:同時這些實務上的工程問題也直接影響到了動力變電站設置的 12/06 00:37
→ VAL258:距離，且列車上的電力設備能承受的最低供給電壓也是考量的 12/06 00:38
→ VAL258:問題在內，每個使用的規格以及環境上都有不同的解。 12/06 00:38
推 mykorianda:推k大的解說! 12/06 00:40
推 yuitohya:小町兄跟VAL兄的解說都很精彩:P 12/06 00:42
推 komachi275:樓上應該要講講愛迪生的秘辛 XD 八卦超多的 XD 12/06 00:48
推 yuitohya:黑歷史嗎？XD 我回去找我老師拿一下能源史的研究專刊 12/06 00:48
→ yuitohya:超八卦！我第一次看完上完課就整個對愛迪生破滅 12/06 00:50
推 VAL258:交流電輸電成本確實低，這也是能商業化拿出來賣的考量之一 12/06 01:10
→ VAL258:，所以Ｅｄｉｓｏｎ的直流電方案不是最佳解，這並不意外。 12/06 01:11
→ VAL258:不過鐵路電力工程上使用直流電通常有特殊的需求考量，直流 12/06 01:12
→ VAL258:電在某些不得受到干擾的特殊通訊、震盪電路的設備附近是解 12/06 01:13
→ VAL258:決問題的唯一解，所以鐵路電力工程使用直流電在某些架設的 12/06 01:13
→ VAL258:工程實務層面上會是唯一解，有些使用環境則是交流直流皆可 12/06 01:14
→ VAL258:作為考量的方式，端看工程上的需要自行考量。 12/06 01:15
推 yuitohya:又受教了:P 啊，不過我說的Edison的黑歷史其實是另個巧合 12/06 01:17
推 komachi275:哇XD VAL懂好多 臥虎藏龍耶 XD 12/06 09:10
推 mstar: 3.路線淨空不足 12/06 12:39
推 caquibi:3的原因不完全是淨空因素 台鐵當年真的打算買雙層車廂沒錯 12/06 16:34
→ caquibi:不過1067軌距的雙層車廂當時技術剛開發完成也只有日本用 12/06 16:34
→ caquibi:所以評估過後就不了了之了 相關訊息可以查詢剪報資料..... 12/06 16:35
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作者: globalhawk (Cory) 看板: Railway
標題: Re: [問題] 幾個問題
時間: Sat Dec 5 23:52:32 2009
回答一點點東西....順便騙點P幣
※ 引述《yamatobar (B'z控之王XD)》之銘言：
: 1.為何只有日本和德國有製造過幹線用的柴液機車,其他國家的柴液機車多半是調車用的
: ,原因是因為柴液機車的動能損失較少和較好維修嗎?
基本上內燃機引擎都有最佳效率的轉速(而且這個範圍部怎麼大)
所以車子要變速箱 以便讓車子不管用哪種速度行駛都可以搭配有效率的引擎轉速
以汽車來說 各檔齒比配置比較綿密的車子 可以有比較好的油耗表現
大貨車/大客車的檔位會比小型車多的原因也是如此
因為載重車輛需要有更多種的齒輪比來應付不同車速跟載重狀況
當然效率最好的是無段變速 不過目前技術只有機車跟小汽車可以使用
鐵路機車...負載更大 所以用變速箱的話 需要有超多檔位才能應付需求
所以一開始柴電機車先出現 把引擎動能轉成電能 在把電能轉成帶動車輪的動能
這樣在引擎轉速跟車輪轉速間相當於是無段變速
柴液機車 基本上還是有變速箱有檔位的(汽車自排也是同樣的道理)
只是多了液壓傳動(有人說扭力轉換器)來允許滑差
也就是藉此讓同一檔位下引擎轉速跟車速間的差距可以比較大
可是不一定會是最佳效率運轉 但因為傳動較為直接 所以中間轉換損失比較少
調車用機車因為主要都低速行駛 而且距離也不長 不需要很多的檔位來滿足需求
而DMU因為每部動力車的負載較小 而且也固定 所以變速需求也沒有那麼大
因此都可以用液壓變速箱來應付
幹線使用柴液機車 我猜應該是因為在運用上 負載狀況 營運速度等都很固定
: 2.日本的交流電化在來線,是採用日本獨特的AC 20KV 50hz/60hz,而不是世界主流
: 的AC 25KV50hz/60hz,原因是?
: 3.為何台灣一直無法引進雙層式客車或EMU/DMU?
: 4.DC 1500V和DC 3000V這兩種直流電氣化規格,除了電壓不同外,還差在哪邊,是不是
: DC 1500V所需的變電站會比DC 3000V要多上許多?
: 5.為何德國不像法國南部比利時荷蘭那樣,電氣化鐵路以直流電為主,而是以交流電為
: 主?
: 6.台灣當初的鐵路電氣化為何沒考慮直流電?
高壓交流電傳輸的耗損比較少 供電設備較少 供電區間也較長
還有就是前面板友提過的集電弓跟車速問題
捷運會用直流電是為了減輕車重 (用直流電車上設備較輕)
因為捷運會不斷走走停停 車重影響耗能會很明顯(長途行駛比較沒差)
而且捷運車站很多 營運里程也不算長
所以設置較多的供電設備也不會如長途鐵路多出那麼多的成本
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作者: yoten () 看板: Railway
標題: Re: [問題] 幾個問題
時間: Sun Dec 6 00:35:03 2009
※ 引述《globalhawk (Cory)》之銘言：
: 只是多了液壓傳動(有人說扭力轉換器)來允許滑差
: 也就是藉此讓同一檔位下引擎轉速跟車速間的差距可以比較大
: 可是不一定會是最佳效率運轉 但因為傳動較為直接 所以中間轉換損失比較少
: 調車用機車因為主要都低速行駛 而且距離也不長 不需要很多的檔位來滿足需求
: 而DMU因為每部動力車的負載較小 而且也固定 所以變速需求也沒有那麼大
: 因此都可以用液壓變速箱來應付
: 幹線使用柴液機車 我猜應該是因為在運用上 負載狀況 營運速度等都很固定
基本上就平均來看用液體變速機的效率通常低於現在的新柴電，
扭力轉換器的效率並不是一個定值而是一條曲線，
起步時最低，趨近該檔位極速7~80%時最高，而後再降低，
因此以台鐵這種0~73km/hr都是一個檔位的車來說，
只要列車經常於低效率帶運行（例如常加減速，或者低速爬坡），
平均傳輸效率就不會太好看.
順便講點題外的，
既然有一個效率數字(XX%)，
就表示有(100-XX)%的動力不見了，
這些動力都消耗在變速機的油當中，由散熱系統散掉，
所以散熱系統的容量決定了在極低速爬坡(低效率帶運行)的情況下列車可以撐多久，
這點在汽車也是一樣的.
既然如此為什麼還採用液體變速機？
因為重量的關係，一個液體變速機可以抵掉柴電上多少的電氣裝置，
何況是設備安裝空間小的柴油客車。
火車採用液體變速機，而不用效率好的純機械的主要理由是：
鐵道車輛的馬力／重量比通常遠比公路車輛小，
要靠液體變速機的扭力轉換器來放大起步扭力，
才能增進起步的加速度並簡化操作。
因此現在較先進的液體變速機，
通常具備3~5個檔位，
用一檔搭配扭力轉換器起步後，
隨即很快的進檔，並隨之鎖定扭力轉換器，
變成機械式的"自手排"，
避免無謂的低效率運轉；
這點和一些汽車自排變速箱的概念可以說完全相同。