Objectiu de l'ús d'alta tensió i baixa freqüència en els sistemes elèctrics
L'objectiu principal de l'ús d'alta tensió i baixa freqüència en els sistemes elèctrics és millorar l'eficiència de la transmissió i reduir els costos. Aquí tenim les raons específiques:
1. Alta Tensió
Reduir la Corrent: Segons la llei d'Ohm V=IR, augmentar la tensió pot reduir la corrent. En les mateixes condicions de transmissió de potència, una tensió més alta significa una corrent més baixa.
Pèrdues de Línia Inferiors: Les pèrdues de línia són proporcionals al quadrat de la corrent, és a dir, Ploss=I² R. Per tant, reduir la corrent disminueix significativament les pèrdues de línia.
Mida del Conductor Més Petita: Amb una corrent reduïda, es poden utilitzar conductors més petits, estalviant materials i costos.
Distància de Transmissió Augmentada: Una tensió més alta permet distàncies de transmissió més llargues, ja que les pèrdues de línia i les caigudes de tensió es redueixen.
2. Baixa Freqüència
Reduir les Pèrdues per Corrents Eddi: La baixa freqüència reduix les pèrdues per corrents eddi. Aquestes pèrdues són proporcionals al quadrat de la freqüència, és a dir, Peddy∝f². Per tant, una freqüència baixa ajuda a reduir les pèrdues per corrents eddi en transformadors i motors.
Reduir les Pèrdues per Histeresis: La baixa freqüència també reduix les pèrdues per histeresis, que són proporcionals a la freqüència.
Millorar l'Estabilitat del Sistema: La baixa freqüència ajuda a millorar l'estabilitat dels sistemes elèctrics, especialment en la transmissió a llarga distància i en sistemes de gran capacitat.
Els Nivells Diferents de Tensió i Freqüència Canvien la Velocitat de l'Electricitat?
La velocitat de la transmissió de l'electricitat en els conductors està determinada per les propietats físiques del conductor, no directament per la tensió o la freqüència. Específicament:
Velocitat de la Transmissió de l'Electricitat: L'electricitat viatja en els conductors a una velocitat propera a la de la llum, aproximadament 299,792 km/s. Aquesta velocitat sol ser al voltant del 60% al 70% de la velocitat de la llum en el medi.
Efecte de la Tensió i la Freqüència: La tensió i la freqüència no afecten directament la velocitat de la transmissió de l'electricitat. Principalment influeixen en la mida de la corrent, les pèrdues de línia, la mida de l'equipament i l'eficiència.
Resum
Alta Tensió: Redueix la corrent, disminueix les pèrdues de línia, reduïx la mida del conductor, augmenta la distància de transmissió.
Baixa Freqüència: Redueix les pèrdues per corrents eddi, disminueix les pèrdues per histeresis, millora l'estabilitat del sistema.
Velocitat de la Transmissió de l'Electricitat: No afectada directament per la tensió i la freqüència; principalment determinada per les propietats físiques del conductor.
Utilitzant alta tensió i baixa freqüència, els sistemes elèctrics poden transmetre energia elèctrica de manera més eficient i econòmica, mentre que reduïxen les pèrdues i milloren l'estabilitat del sistema.