Hvad begrænser elektricitetstransmission?
Der er flere nøglefaktorer, der begrænser transmission af elektricitet, såsom afstanden mellem generatoren og slutbrugeren, kraften i den originale transmission, det materiale, der bruges til at transportere elektricitet, og placeringen af sendere og kondensatorer. Enhver af disse faktorer kan begrænse styrken af den elektriske strøm til slutbrugeren. Alle disse problemer skal overvåges nøje til enhver tid for at sikre sikker transmission af elektricitet.
Når energi overføres langs et kredsløb, går en vis procentdel af strømmen tabt. Dette skyldes den energi, der kræves for at flytte elektricitet fra kraftproduktionskilden til brugeren. Tabsprocenten er defineret i Joules lov. Denne lov hedder, at mængden af energi, der er tabt, står i forhold til den kvadratiske værdi af den aktuelle spænding.
For at garantere levering af et specifikt niveau af elektricitet til slutbrugeren, overføres elektricitet ved en meget høj spænding. Hvis spændingen er over 2.000 kilovolt, skal koronaudladningstab tages i betragtning. Corona-udladningstab er den mængde energi, der går tabt ved oprettelsen af et elektrisk felt, der omgiver kraftledningen, når det bærer elektricitet. Denne udladning forekommer naturligt og er årsagen til den summende lyd, der udsendes af højspændingsledninger. I gennemsnit er der en energitabsprocent på 7,2%, der kan tilskrives bevægelse af elektricitet, og dette begrænser transmission af elektricitet over lange afstande.
Elektricitet overføres ved hjælp af et sæt højspændingsledninger til at føre den elektriske strøm fra kraftproduktionsstationen til en serie transformere. Disse kabler er meget tykke og er designet til at modstå den høje mængde varme, der genereres af elektricitet, når den bevæger sig gennem kablerne. Varmetærsklen på kablerne er en faktor, der begrænser elektricitetsoverførselshastighederne. Når mængden af elektricitet, der transporteres langs kablerne stiger, øges temperaturen også.
Elværktøjer tilføjer typisk kondensatorbanker, faseforskydningstransformatorer og faseledere på strategiske steder for at kontrollere strømmen, minimere strømtab og styre de kendte problemer, der begrænser elektricitetsoverførslen. Længden på uafbrudt strømkabler er blevet betydeligt forkortet i et forsøg på at styre energitabet. Denne ændring har den ekstra fordel ved at tilskynde til udvikling af et distribueret kraftnet. Dette netværk reducerer risikoen for udvidede strømafbrydelser over et stort område, hvis et bestemt kabel bliver beskadiget. Stoppet vil være begrænset til et mindre område, der kan serviceres af en alternativ strømfordelingsledning.
Når først strømmen er modtaget på et husholdningskredsløb, kan elektriciteten føres langs forlængerledninger for at øge transmissionens længde. Når energi overføres langs ledningen, går en vis procentdel af strømmen tabt. Tabet skyldes den energi, der kræves for at bevæge sig langs afstanden fra kraftproduktionskilden til brugeren, og det begrænser elektricitetsoverførslen.
Hvis den elektriske strømspænding i et kredsløb er 110 volt, er den tabte elektriske strøm en faktor på 10. For at forstå dette koncept skal du prøve følgende eksperiment. Sæt et standard 100 fod (30,48 meter) strømkabel i, og sæt det i en lampe med en 100 watt pære. Hvis du tilslutter ni yderligere 100 fod (30,4 meter) forlængelseskabler mellem lampen og stikkontakten, er den samlede afstand, som elektriciteten skal rejse, på 304,8 meter. På grund af mængden af elektrisk strøm, der er gået tabt, mens du kører denne afstand, ville der ikke være nok strøm til rådighed til at tænde 100 watts pære.