电力传输


电力远距离传输是电气时代的主要挑战之一。尽管多年来,尽管多年来,但工程师一直在努力工作的目标是相同的。

1.效率- 以最小损耗运输电力超距离
2.安全- 通过城市和农村地区运输权力最大限度地减少对人和动物的伤害。
3.成本- 使用最小的原材料和建筑物/运营成本可能
4.鲁棒性- 创建一个系统,这并不容易受到闪电,太阳耀斑,地震,冰暴,风暴,并且在中断发生时能够“治愈”系统,隔离问题区域。

下图:一个简单的电网图,显示高压下降到馈线



自从此以来第一个长途电力1882年传播到德国慕尼黑,人类犯了所有可能的错误,并从中吸取教训。工程师们仍在试图解决非常困难的问题,如成本控制和抵御可能导致全球电力中断的太阳耀斑事件。亚搏体育苹果app下载


长距离输电有四种方式:


高压交流电
高压直流
超导技术
无线电力传输


高压交流电源:


由于几个伟大的特性,所以交流电流是最有效的距离传输:

1.交流电源可以很容易转换从低到高电压并再次返回。更高的电压最适合'推动'功率认为导体,因为较高的电压沿着跳闸较低的能量比较低的电压(效率为键!)。

2.交流电源是很好的电网,因为它在整个电网和可以'愈合'通过在停电区域周围的电力进行路由。

AC电力是世界上最常见的动力传输方法。悬浮在地面上方,因为它们会在导线周围产生电磁场。电压越高,导线周围产生的电磁场就越大

AC力量的一些否定是感应(电磁场)存在显着的损失,需要相当多的导体(3根电线,有时更多),并且有许多复杂的装置需要保持电压,阶段和其他在控制下的方面。工程师不断改进我们的系统。

下面是交流配电系统的一个简单线性模型。电力升级至345kV,下降至69kV,最终最终在220伏特的房子。变压器在电容器和电感器保持相同步时更改电压。电感和变化负荷的影响可以将交流波形放在同步外,最终损失有效传输。


上图:交流电变电站看起来可能很复杂从距离,但大多数都是用公共组件设计的。

按电路顺序:电线闪电避雷器电压调节器开关柜变形金刚母鹿分流电容器银行

高压直流电源(HVDC):


这可以比AC更有效,并且固态HVDC系统的技术相对较新。HVDC是1882年的第一种形式的长距离传输。这些线路不在“网格”配置中,可以均匀地分配网络中的电力,但HVDC系统包括一个长距离线,每个端部将主要网格连接到每个端部的“阀门”。HVDC网格越过中国,美国和欧洲,连接主要地理区域。HVDC特别有用,可以在像大不列颠和日本一样连接岛屿,因为它可以在水下。


上图:HVDC.让它更容易交叉水体。丹麦和英国依赖于内地的HVDC连接,以保持其系统部分较大的网格。

HVDC相对于HVAC的优点是:

1.峰值电压:AC线路设计用于直流电源的峰值电压你可以在稳定的情况下携带两倍的能量直流电压与您的“峰值”交流电压相同。所以换句话说,您可以在同一电缆上适应更多的电源。
2.辐射和电容损耗:交流电源辐射,与地面有一些电容耦合,并且在3个导体之间。这降低了效率。HVDC没有这个问题。
3.皮肤功效:AC高压通常由于这种现象而使用导线或电缆簇,但是HVDC可以只有一个可以更便宜的大型电缆。

超导体:


如果我们在超冷温度下使用超导导体,我们可以通过地下电缆提供电力,几乎没有损失。不幸的是,这项技术尚未成本效益。在日本和德国的奥尔巴尼,纽约和其他地点已经进入了短的实验线。

以上:超导带线的横截面。超导丝由专门用于给定使用的工程师设计。

无线电力传输


可以通过空气无线发送电力。Nikola Tesla和一般的电动研究实验室实验到这一点,但由于多种原因,这是不切实际的。通过空气媒介,它是非常低效的,它对于像穿过高功率束的鸟类这样的动物是致命的。这项技术不太可能是有用的,特别是因为我们正在突然跃起HVDC,实现令人印象深刻的效率水平。

测试:


工程师一直在运作特殊的实验室来测试耐照明,短裤,EMP轰炸。多年来,许多工程师Edison Tec亚慱足球网址多少h Center采访了多年来发现测试是一个令人满意的职业。

理解电力传输的第一步是电线的行为电磁学

在使用电力和修理电子产品之前,我们强烈要求你了解工作中的致命和惊人的力量。请看下面的视频显示高压电弧对人体的影响:




了解电网的“亚博体育官方app传输”部分:


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变形金刚
绝缘体
电压调节器
分流电容器
电线



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来源:
小约翰·哈登爱迪生技术中心。亚慱足球网址多少
采访迈克·莫朗。圣米格尔电力协会,2014
采访马克·本茨和卡尔·罗斯纳。亚慱足球网址多少爱迪生技术中心,2008年



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