Vad begränsar elöverföring?
Det finns flera viktiga faktorer som begränsar elöverföring, till exempel avståndet mellan generatorn och slutanvändaren, kraften i den ursprungliga överföringen, materialet som används för att bära el och placering av sändare och kondensatorer. Någon av dessa faktorer kan begränsa styrkan hos den elektriska kraften till slutanvändaren. Alla dessa problem måste alltid övervakas noggrant för att säkerställa säker överföring av el.
När energin överförs längs en krets förloras en viss procentandel av kraften. Detta beror på den energi som krävs för att flytta elen från kraftproduktionskällan till användaren. Förlusthastigheten definieras i Joules lag. Denna lag säger att mängden förlorad energi står i proportion till det aktuella spänningsens kvadratvärde.
För att garantera leveransen av en specifik elnivå till slutanvändaren överförs elektricitet till en mycket hög spänning. Om spänningen är mer än 2 000 kilovolts, Corona diScharge -förlust måste beaktas. Korona -urladdningsförlusten är mängden energi som förloras genom skapandet av ett elektriskt fält som omger kraftledningen när den bär elen. Denna urladdning förekommer naturligt och är orsaken till det surrande ljudet som släpps ut av högspänningskraftledningar. I genomsnitt finns det en 7,2% energiförlusthastighet som kan tillskrivas elektricitetsrörelsen och detta begränsar elöverföring över långa avstånd.
Elektricitet överförs med hjälp av en uppsättning högspänningskablar för att transportera den elektriska strömmen från kraftproduktionsstationen till en serie transformatorer. Dessa kablar är mycket tjocka och är utformade för att motstå den höga mängden värme som genereras av elen när den rör sig genom kablarna. Värmtröskeln för kablarna är en faktor som begränsar elöverföringshastigheter. Som elvolym som transporterasLängs kablarna ökar också temperaturen.
Kraftverktyg lägger vanligtvis kondensatorbanker, fasförskjutande transformatorer och fasledare på strategiska platser för att kontrollera kraftflödet, minimera kraftförlust och hantera de kända problemen som begränsar elöverföring. Längden på oavbrutna kraftkablar har förkortats avsevärt i ett försök att hantera nivån på energiförlust. Denna förändring har den extra fördelen att uppmuntra utvecklingen av ett distribuerat kraftnätverk. Detta nätverk minskar risken för utökade strömavbrott över ett stort område om en viss kabel skadas. Avbrottet skulle begränsas till ett mindre område som kan servas med en alternativ strömfördelningslinje.
När kraften har mottagits på en hushållskrets kan elen passeras längs förlängningssladdarna för att öka transmissionens längd. När energin överförs längs sladden förloras en viss procentandel av kraften. Förlusten beror påEnergin som krävs för att röra sig längs avståndet från kraftproduktionskällan till användaren och den begränsar elöverföring.
Om den elektriska strömspänningen i en krets är 110 volt, är den förlorade elektriska strömmen en faktor på 10. För att förstå detta koncept kan du prova följande experiment. Fäst en standard 100 fot (30,48 meter) strömkabel och anslut den till en lampa med en 100 watt glödlampa. Om du fäster nio ytterligare 100 fot (30,4 meter) förlängningskablar mellan lampan och strömuttaget, är det totala avståndet som elen skulle behöva resa 1 000 fot (304,8 meter). På grund av mängden elektrisk ström som förlorats när det reser detta avstånd, skulle det inte finnas tillräckligt med kraft för att tända 100 watt glödlampan.