Τι περιορίζει τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας;
Υπάρχουν αρκετοί βασικοί παράγοντες που περιορίζουν τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας, όπως η απόσταση μεταξύ της γεννήτριας και του τελικού χρήστη, της ισχύος της αρχικής μετάδοσης, του υλικού που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά της ηλεκτρικής ενέργειας και της θέσης των πομπών και των πυκνωτών.Οποιοσδήποτε από αυτούς τους παράγοντες μπορεί να περιορίσει τη δύναμη της ηλεκτρικής ενέργειας στον τελικό χρήστη.Όλα αυτά τα ζητήματα πρέπει να παρακολουθούνται προσεκτικά ανά πάσα στιγμή για να εξασφαλιστεί η ασφαλής μετάδοση της ηλεκτρικής ενέργειας. "Καθώς η ενέργεια μεταδίδεται κατά μήκος ενός κυκλώματος, χάνεται ένα ορισμένο ποσοστό της ισχύος.Αυτό οφείλεται στην ενέργεια που απαιτείται για την μετακίνηση της ηλεκτρικής ενέργειας από την πηγή παραγωγής ενέργειας στον χρήστη.Ο ρυθμός απώλειας ορίζεται στο νόμο του Joule.Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι η ποσότητα της απώλειας ενέργειας είναι ανάλογα με την τετραγωνική αξία της τρέχουσας τάσης.
Για να εξασφαλιστεί η παράδοση ενός συγκεκριμένου επιπέδου ηλεκτρικής ενέργειας στον τελικό χρήστη, η ηλεκτρική ενέργεια μεταδίδεται σε πολύ υψηλή τάση.Εάν η τάση είναι πάνω από 2.000 κιλοβόλα, πρέπει να ληφθεί υπόψη η απώλεια απόρριψης κορώνας.Η απώλεια απόρριψης Corona είναι η ποσότητα ενέργειας που χάθηκε μέσω της δημιουργίας ενός ηλεκτρικού πεδίου που περιβάλλει τη γραμμή ηλεκτρικής ενέργειας καθώς μεταφέρει την ηλεκτρική ενέργεια.Αυτή η απαλλαγή συμβαίνει φυσικά και είναι η αιτία του βομβαρδισμένου ήχου που εκπέμπεται από γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής τάσης.Κατά μέσο όρο, υπάρχει ένας ρυθμός απώλειας ενέργειας 7,2% που μπορεί να αποδοθεί στην κίνηση της ηλεκτρικής ενέργειας και αυτό περιορίζει τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις.
Η ηλεκτρική ενέργεια μεταδίδεται χρησιμοποιώντας ένα σύνολο καλωδίων υψηλής τάσης για να μεταφέρει το ηλεκτρικό ρεύμα από την παραγωγή ενέργειαςΣταθμός σε μια σειρά μετασχηματιστών.Αυτά τα καλώδια είναι πολύ παχιά και έχουν σχεδιαστεί για να αντέχουν στην υψηλή ποσότητα θερμότητας που παράγεται από την ηλεκτρική ενέργεια καθώς κινείται μέσα από τα καλώδια.Το κατώφλι θερμότητας των καλωδίων είναι ένας παράγοντας που περιορίζει τους ρυθμούς μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας.Καθώς ο όγκος της ηλεκτρικής ενέργειας που μεταφέρεται κατά μήκος των καλωδίων αυξάνεται, το ίδιο συμβαίνει και με τη θερμοκρασία.Οι επιχειρήσεις ενέργειας προσθέτουν τυπικά τις τράπεζες πυκνωτών, τους μετασχηματιστές μετατόπισης φάσης και τους αγωγούς φάσης σε στρατηγικές θέσεις για τον έλεγχο της ροής ισχύος, την ελαχιστοποίηση της απώλειας ισχύος και τη διαχείριση των γνωστών ζητημάτων που περιορίζουν τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας.Η διάρκεια των αδιάλειπτων καλωδίων ισχύος έχει μειωθεί σημαντικά σε μια προσπάθεια να διαχειριστεί το επίπεδο απώλειας ενέργειας.Αυτή η αλλαγή έχει το πρόσθετο πλεονέκτημα να ενθαρρύνει την ανάπτυξη ενός κατανεμημένου δικτύου ενέργειας.Αυτό το δίκτυο μειώνει τον κίνδυνο εκτεταμένων διακοπών ρεύματος σε μια μεγάλη περιοχή εάν ένα συγκεκριμένο καλώδιο καταστραφεί.Η διακοπή θα περιοριζόταν σε μια μικρότερη περιοχή που μπορεί να εξυπηρετηθεί από μια εναλλακτική γραμμή διανομής ισχύος.
Μόλις ληφθεί η ισχύς σε ένα οικιακό κύκλωμα, η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να περάσει κατά μήκος των καλωδίων επέκτασης για να αυξήσει το μήκος της μετάδοσης.Καθώς η ενέργεια μεταδίδεται κατά μήκος του καλωδίου, χάνεται ένα ορισμένο ποσοστό της ισχύος.Η απώλεια οφείλεται στην ενέργεια που απαιτείται για να μετακινηθεί κατά μήκος της απόστασης από την πηγή παραγωγής ενέργειας στον χρήστη και περιορίζει τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας.
Εάν η τάση ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα κύκλωμα είναι 110 βολτ, τότε το ηλεκτρικό ρεύμα που χάθηκε είναι ένας συντελεστής 10. Για να κατανοήσετε αυτή την έννοια, δοκιμάστε το ακόλουθο πείραμα.Συνδέστε ένα τυπικό καλώδιο τροφοδοσίας 100 ποδιών (30,48 μέτρων) και συνδέστε το σε μια λάμπα με λαμπτήρα 100 watt.Εάν επισυνάψετε εννέα ακόμη καλώδια επέκτασης 100 ποδιών (30,4 μέτρων) μεταξύ της λυχνίας και της πρίζας ισχύος, η συνολική απόσταση που θα έπρεπε να ταξιδεύει η ηλεκτρική ενέργεια είναι 1.000 πόδια (304,8 μέτρα).Λόγω της ποσότητας του ηλεκτρικού ρεύματος που χάθηκε ενώ ταξιδεύει αυτή η απόσταση, δεν θα υπήρχε αρκετή ισχύ για να φωτίσει τον λαμπτήρα των 100 watt.