Hvorfor går energi tabt fra kraftoverførselskabler?

1. Modstand:

* jouleopvarmning: Når elektricitet flyder gennem en leder, støder det på modstand. Denne modstand får den elektriske energi til at omdannes til varme. Mængden af ​​genereret varme er proportional med kvadratet for den nuværende, der flyder gennem lederen og dirigentens modstand. Dette er kendt som Joules lov.

* faktorer, der påvirker modstand: En lederes modstand afhænger af dets materiale, længde, tværsnitsareal og temperatur. Tykkere kabler har lavere modstand, hvilket reducerer energitab.

2. Induktans og kapacitans:

* induktans: Kraftlinjer fungerer som induktorer, der opbevarer energi i et magnetfelt. Denne lagrede energi kan gå tabt som varme under ændringer i strøm, såsom når belastningen på linjen ændres.

* Kapacitans: Kraftlinjer har også kapacitans, hvilket betyder, at de opbevarer energi i et elektrisk felt mellem linjerne. Denne lagrede energi kan også gå tabt som varme under ændringer i spænding.

Andre faktorer, der bidrager til energitab:

* corona decharge: Ved høje spændinger kan et fænomen kaldet Corona -udladning forekomme, hvor elektricitet lækker fra lederen i den omgivende luft, hvilket resulterer i energitab.

* HUDEFFEKT: Ved høje frekvenser har strøm en tendens til at strømme hovedsageligt på overfladen af ​​lederen (hudeffekt), hvilket øger modstand og tab.

Minimering af energitab:

* Højere spændingstransmission: Højere spændinger reducerer strømmen for den samme effekt, hvilket igen sænker resistive tab (da de er proportional med kvadratet på strømmen). Dette er grunden til, at strømmen overføres ved meget høje spændinger.

* Større ledere: Ved hjælp af tykkere kabler reducerer modstanden, minimering af jouleopvarmning.

* Effektive transformere: Transformere bruges til at øge spænding til transmission og derefter træde den ned til distribution. Effektive transformere minimerer energitab under processen.

* Korrekt linjedesign: Optimering af afstanden mellem ledere, den anvendte type isolatorer og det samlede layout af transmissionslinjen kan minimere tab på grund af induktans, kapacitans og koronaudladning.

Konsekvenser af energitab:

* Nedsat effektivitet: Energitab under transmission reducerer strømsystemets samlede effektivitet.

* Højere omkostninger: Energitab oversættes til højere omkostninger til generering og transmission af elektricitet.

* Miljøpåvirkning: Varmen, der genereres af resistive tab, kan bidrage til miljøopvarmning.

Ved at forstå disse faktorer og anvende passende strategier kan ingeniører reducere energitab betydeligt under kraftoverførsel.