電源トランス。送電。スキーム、説明

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電力の消費者はどこにでもいます。燃料や水資源の供給源に近い比較的限られた場所で生産されています。そのため、時には数百キロメートルに達する距離まで電気を送電する必要があります。

しかし、長距離にわたる電力の送電には重大な損失が伴います。実際、電力線を流れる電流は電力線を加熱します。ジュール・レンツの法則に従って、電線の加熱に費やされるエネルギーは次の式で求められます。

ここで、Rはライン抵抗です。

ラインが長いと、送電は一般的に非経済的になる可能性があります。もちろん、損失を減らすために、ワイヤの断面積を増やして線路の抵抗Rを減らすという方法をとることができます。しかし、たとえば R を 100 分の 100 に減らすには、ワイヤの質量も XNUMX 分の XNUMX に増やす必要があります。重いワイヤーを高いマストなどに固定するのが困難であることは言うまでもなく、高価な非鉄金属のこのような多額の支出が許可されないことは明らかです。

したがって、ラインのエネルギー損失は別の方法で削減されます。 ラインの電流の減少.

例。電流を 10 分の 100 に減らすと、導体で放出される熱の量が XNUMX 分の XNUMX に減少します。つまり、ワイヤの重さを XNUMX 倍にした場合と同じ効果が得られます。

電流電力は電流の強さと電圧の積に比例するため、伝送電力を維持するには送電線の電圧を高める必要があります。さらに、伝送線路が長いほど、より高い電圧を使用することが有利になります。したがって、長い送電線（たとえば、モスクワのヴォルシスカヤHPPの高圧送電線）では、500 kVの電圧が使用されます。

一方、交流発電機は、電圧が高くなると巻線や発電機の他の部分を絶縁するためのより複雑な特別な措置が必要になるため、16〜20 kVを超えない電圧向けに作られています。

したがって、大規模な発電所では、 ステップアップトランス。変圧器は、電流を減少させるのと同じくらい、線路の電圧を増加させます。この場合の電力損失は小さいです。

工作機械の電気駆動装置のモーター、照明ネットワーク、その他の目的で電気を直接使用するには、線路の両端の電圧を下げる必要があります。これは次を使用して実現されます 降圧トランス.

さらに、通常、電圧の低下とそれに伴う電流強度の増加はいくつかの段階で発生します。各段階で電圧は小さくなり、電気ネットワークがカバーするエリアは広くなります。

著者: Koryakin-Chernyak S.L.

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