1. Motstånd:
* joule uppvärmning: När el rinner genom en ledare möter den motstånd. Detta motstånd gör att den elektriska energin omvandlas till värme. Mängden som genereras värme är proportionell mot kvadratet för strömmen som strömmar genom ledaren och ledarens motstånd. Detta kallas Joules lag.
* Faktorer som påverkar motstånd: Motståndet hos en ledare beror på dess material, längd, tvärsnittsarea och temperatur. Tjockare kablar har lägre motstånd, vilket minskar energiförlusten.
2. Induktans och kapacitans:
* induktans: Kraftledningar fungerar som induktorer, som lagrar energi i ett magnetfält. Denna lagrade energi kan gå förlorad som värme under strömförändringar, till exempel när belastningen på linjen förändras.
* kapacitans: Kraftledningar har också kapacitans, vilket innebär att de lagrar energi i ett elektriskt fält mellan linjerna. Denna lagrade energi kan också gå förlorad som värme under spänningsförändringar.
Andra faktorer som bidrar till energiförlust:
* corona urladdning: Vid höga spänningar kan ett fenomen som kallas Corona -urladdning uppstå, där el läcker från ledaren till den omgivande luften, vilket resulterar i energiförlust.
* Hudeffekt: Vid höga frekvenser tenderar strömmen att flyta huvudsakligen på ytan på ledaren (hudeffekt), vilket ökar motståndet och förlusterna.
Minimering av energiförlust:
* Överföring av högre spänningar: Högre spänningar minskar strömmen för samma effekt, vilket i sin tur sänker motståndar förluster (eftersom de är proportionella mot kvadratet för strömmen). Det är därför kraften överförs vid mycket höga spänningar.
* Större ledare: Användning av tjockare kablar minskar motståndet, vilket minimerar Joule -uppvärmningen.
* Effektiva transformatorer: Transformatorer används för att öka spänningen för växellåda och sedan steg ner den för distribution. Effektiva transformatorer minimerar energiförlust under processen.
* Rätt linjedesign: Optimering av avståndet mellan ledare, den typ av isolatorer som används och den övergripande layouten för transmissionslinjen kan minimera förluster på grund av induktans, kapacitans och korona -urladdning.
Konsekvenser av energiförlust:
* reducerad effektivitet: Energiförlust under överföringen minskar kraftsystemets totala effektivitet.
* Högre kostnader: Energiförlust innebär högre kostnader för att generera och överföra el.
* Miljöpåverkan: Värmen som genereras av resistiva förluster kan bidra till miljöuppvärmning.
Genom att förstå dessa faktorer och använda lämpliga strategier kan ingenjörer avsevärt minska energiförluster under kraftöverföring.
