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电能输送为什么要采用高压送电「直流超高压输电线路」

时间:2023-03-18 10:04:59来源:搜狐

今天带来电能输送为什么要采用高压送电「直流超高压输电线路」,关于电能输送为什么要采用高压送电「直流超高压输电线路」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

我们通常见到的高压电网的电压为110kV~500kV,而家用电器的工作电压却为220V,那为什么发电厂不直接输送220V?这还能省去来回升压降压的麻烦。

关于这个问题,我们先来看一组公式:

这就是功率的公式,电压和电流的乘积就是功率,其中:功率P =瓦特(W);电压U =伏特(V);电流I =安培(A)。

例如,一个标称为60W的可调稳压电源,如果它输出12V电压,那么它的最大输出电流就是60÷12=5(A)。如果输出20V电压,那么它的最大输出电流则为60÷20=3(A)。总之,输出的功率是一定的,不会超过它本身的额定60W。

好了,基于上述的功率公式和例子,我们知道了,在输出功率一定的情况下,输出电压越高,则电路中的电流就会越小。

下面,我们再来看一个公式,

其中,R为导体的电阻;ρ为电阻率,是一个定值,跟导体的材料特性有关;L为导体长度;S为导体的横截面积。

这是欧姆大神发现的,任何导体在常温下,都具有一定的电阻,该电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比。

好了,现在知道了导体具有一定的电阻。当导体有电流流过的时候,会发生什么情况呢?

又出来一位大神——焦耳,他发现电流通过导体时会产生热量,其热量跟导体的电阻成正比,跟通过导体的电流的平方成正比,跟通电时间成正比。

其中Q为导体产生的热量;I为流过导体的电流;R为导体的电阻;t为电流流过的时间。

可见电流越大,产生的热量越多,而且是成平方关系的增加。也意味着损耗掉的电能也就越多。同时,由于导体电阻的存在,会分掉一部分电压,到用户末端的电压就会低于初始输出的电压。

现在我们把上述几个公式相关联,最后得出一个结论:要想电力在输送的过程中损耗减小,就必须用电阻更小的导线,或者更高的电压。

由于输电的距离是一定的,要想电阻R小,只能选用电阻率ρ小的或者横截面积S大的导线。金、银、铜的电阻率小,关键是这些不便宜啊,还要增加防盗成本!

看来只有将电压升高这一条路可走了。在发电功率一定的情况下,将输出的电压升得越高,那么输电线的电流就会变得越小,从而损耗(热量)也就越小。

通常,发电厂产生的电压经过升压变电站,将电压升至110kV~500kV送到电网。

电网的超高压至少要经过两次降压变电站,从500kV降到35kV,再从35kV降到10kV。最后送到用户端的,是从10kV降到380V。380V是三相电,每一相(火线)和零线之间是220V,送到千家万户。

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