Science >> Wetenschap >  >> Energie

Waarom kunnen hoge spanningen worden gebruikt om een ​​elektrische lading door het distributieret te verplaatsen?

Hoge spanningen worden om verschillende redenen gebruikt om elektrische lading door het distributieret te verplaatsen:

1. Minimalisatie van stroomverlies:

* Weerstand en vermogensverlies: Elektrische stroom die door draden stroomt, tegenkomt weerstand, die warmte genereert (vermogensverlies). Het vermogensverlies is evenredig met het kwadraat van de stroom (p =i²r).

* Vermindering van stroom: Door de spanning te vergroten, kunt u de stroom verminderen die nodig is om dezelfde hoeveelheid vermogen te verzenden (p =iv). Dit komt omdat het vermogen constant blijft, dus als de spanning omhoog gaat, gaat de stroom naar beneden.

* Verliesverlies van het vermogen: Een lagere stroom betekent dat er minder vermogen verloren gaat als warmte in de draden.

2. Efficiëntie:

* Hoogspanning, minder verlies: Hoge spanningen verminderen het vermogensverlies tijdens de transmissie aanzienlijk, waardoor het systeem efficiënter wordt.

* Kostenbesparingen: Minder vermogensverlies betekent minder energie verspild, wat leidt tot lagere kosten voor stroomopwekking en distributie.

3. Praktische overwegingen:

* Kleinere draadgrootte: Hoge spanning maakt het gebruik van kleinere, dunnere draden mogelijk, die materiaalkosten en installatiecomplexiteit verlaagt.

* Lager gewicht en doorzakken: Kleinere draden zijn lichter, waardoor de transmissietorens minder druk worden en doorzang in de lijnen vermindert.

4. Spanningstransformatie:

* Step-up en step-down: Hoge spanningen worden gegenereerd bij elektriciteitscentrales en zijn vervolgens afgevoerd naar lagere spanningen bij distributiepunten die dichter bij de consument zijn. Dit zorgt voor efficiënte overdracht op lange afstand en veilig gebruik door huishoudens en bedrijven.

5. Veiligheid:

* Verminderde elektrische schokgevaar: Hoewel hoogspanningen gevaarlijk zijn, zijn ze meestal beperkt tot hoogspanningstransmissielijnen, waardoor het risico op elektrische schok voor het publiek wordt geminimaliseerd.

Samenvattend: Hoge spanningen zijn cruciaal voor de efficiënte en veilige transmissie van elektriciteit over lange afstanden in het distributieret. Ze verminderen stroomverlies, verbeteren de efficiëntie, zorgen voor praktische ontwerpoverwegingen en maken spanningstransformatie mogelijk.