Nega qanday qilib kuchli oqim emas, balki yuqori voltajda uzatiladi?

Uzoq masofadagi elektr energiyasini uzatish uchun, elektr energiyasini yuqori oʻqli va past amperajda joʻnatish eng samarali va moliyaviy jihatdan eng efektiv strategiya hisoblanadi. Bu yondashuv katta darajada qarshilik zararlarini kamaytiradi, qimmat mavjudligi sababli konduktorlardan foydalanishni kamaytiradi va elektr tarmog‘ining umumiy ishchiligidini oshiradi. Bu maqolada, yuqori oʻqli uzatishning pas oʻqli yoki yuqori amperajli alternativlarga nisbatan afzallikka ega bo'lgan asosiy sabablarni qo'llab-quvvatlovchi ifodalar va iqtisodiy tahlillar bilan tanqidiy tahlil qilamiz.Yuqori oʻqli uzatishning yuqori amperajli uzatishga nisbatan afzalligini bir nechta praktik va iqtisodiy omillar ta'minlaydi. Elektr tizimida, quvvat (P) quyidagi formulaga asosan aniqlanadi:

1.P - elektr quvvati,

2.V - oʻq,

3.I - elektr amperi.

Yuqori oʻqli, past amperajli elektr energiyasini uzatishning afzalligiP = VI formulasi, quvvatning oʻq va amperajga proporsional ekanligini ko'rsatadi. Amma, uzoq masofadagi elektr energiyasini uzatishda, yuqori oʻq va past amperajdan foydalanish bir nechta kuchli sabablardan kelib chiqqan holda ko'proq afzaldir:

I^2R zararlari kamayishiUzatish liniyalaridagi quvvat zararlarini I^2R formulasi bilan belgilash mumkin, bu yerda I - amperaj, R esa liniyaning qarshiliq qiymati. Yuqori amperaj orqali, zararlar amperajning kvadratiga proporsional ravishda o'sadi. Konduktorlardan issiqtan tortilib borishi bilan, katta hajmdagi energiya israf etiladi.Oʻqni oshirish va quvvatni doimiy qilib turish orqali, amperajni kamaytirish mumkin. Masalan, agar oʻq ikki barobar oshirilsa, amperaj bir barobar kamayadi. Bu amperajning kamayishi, I^2R zararlari katta darajada kamayishiga olib keladi, shuningdek, elektr energiyasini uzatish tizimining umumiy ishchiligi oshadi.

Oʻq tushishining kamayishiOʻq tushishi, uzatish liniyasining qarshiliq qiymatiga va uning ichidan o'tkazilayotgan amperajga bog'liq. Yuqori amperaj orqali, oʻq tushishi katta darajada oshadi, bu esa quvvat sifatini pasaytiradi va uzatish ishchiligini kamaytiradi.Yuqori oʻqli quvvatni uzatish usuli bu muammoga hal qilishga yordam beradi. Past amperaj orqali, liniya bo'lgan oʻq tushishi kamayadi, shuning uchun foydalanuvchilar tomonidan taqdim etilayotgan quvvat generatsiya etilgan oʻqqa yaqin bo'ladi. Bu o'zgarishlar elektr tizimining ishonchli ishlashini ta'minlash uchun muhimdir.

Konduktorlar ishlatishining moliyaviy faoliyatiElektr energiyasini uzatish tizimlarida konduktorlar (tele) ishlab chiqarish va o'rnatish katta moliyaviy xarajatlarni talab qiladi. Yuqori amperaj orqali, konduktorlar katta kesma maydoniga ega bo'lishi kerak, unda oshkor elektr yuklari qo'llaniladi. Bu katta konduktorlar ishlab chiqarishga yetarli bo'lgan holda, ko'proq material talab qiladi, bu esa xarajatlarni orttiradi.

Agar quvvat yuqori oʻqli uzatilsa, kamaygan amperaj orqali kichikroq, arzonroq konduktorlardan foydalanish mumkin. Matematik jihatdan, quvvat (W), uzatish liniyasining uzunligi (L), konduktorning qarshilik qiymati ρ va quvvat zararlarini doimiy qilib turishda, konduktor hajmi oʻqning kvadratiga teskari proporsional bo'ladi VcosΦ. Demak, yuqori oʻq darajalari konduktor materiali miqdorini katta darajada kamaytirishga imkon beradi, bu esa katta darajada moliyaviy xarajatlarni arzonlashtiradi.

Transformatorlar ishchiliginig oshiri

Transformatorlar, oʻq darajalarini oshirish yoki pasaytirish uchun zarur, yuqori oʻqlarda aniqroq ishlaydi. Yuqori oʻqli uzatish, uzatish yo'lining bo'lgan joyda oʻq transformatsiyalari sonini kamaytiradi. Kamroq transformatsiya bosqichlari, transformatorlar ichidagi energiya zararlarining ehtimollarini kamaytiradi, bu esa tizimning umumiy ishchiligiga hissa qo'shadi.

Qoidalarga rioya qilish

Milliy va xalqaro qoidalar, elektr energiyasini uzatishda oʻq tushishining cheklanishlarini va minimal quvvat faktor talablarini ko'rsatishiga qadar. Yuqori oʻqli uzatish, kompaniyalarga bu standartlarga rioya qilishga yengilroq qiladi. Oʻq tushishini kamaytirish va quvvat faktorini optimallashtirish orqali, yuqori oʻqli tizimlar doimiy quvvat sifatini ta'minlaydi va qoidalarga mos keladi.

Yuqori oʻqning bir qator afzalliglari bor, lekin uni xavfsiz chegaralarda ishlatish kerak. Arzon oʻq darajalarini kechirasiz, bu yanada ko'proq xarajatlarni talab qiladi, chunki yanada yaxshi isolatsiya, katta transformatorlar, ko'proq murakkab switchgears, qo'shimcha yulduz ushlagichlari va dirixtlar va kulpalar kabi kuchli qo'llanmalar talab qilinadi. Shuningdek, yuqori oʻqlar xato darajasini oshiradi, bu esa elektr xato ehtimolligini va xato intensivligini oshiradi.

Yuqori amperajli uzatishning natijalari

Agar elektr energiyasini uzatish va taqsimot uchun yuqori oʻq emas, balki yuqori amperajdan foydalanilsa, quvvat tizimi bir nechta muammolarga duch keladi:

I^2R zararlari oshishiOldindan bahs etilganidek, yuqori amperaj orqali I^2R zararlari katta darajada oshadi. Bu zararlari energiya israf etadi va qo'shimcha quvvat yaratish talab qiladi, bu esa ishchilik xarajatlarni va atrof-muhitga ta'sirni oshiradi.

Katta oʻq tushishi

Yuqori amperaj orqali, uzatish liniyalarida oʻq tushishi katta darajada oshadi. Bu, quvvat sifatining o'zgarishiga, jihozlarning xato ishlashiga va tizimning umumiy ishchiligining kamayishiga olib keladi.

Katta jihozlar talab qilinishi

Yuqori amperajni boshqarish uchun, alternavtorlar, transformatorlar, switchgears va konduktorlar kabi elektr jihozlari katta kVA kapasitetlarni talab qiladi. Bu katta qurilmalar xarid qilish, o'rnatish va servis qilishga ko'proq xarajat talab qiladi, bu esa quvvat tizimining umumiy xarajatlarini oshiradi.

Moslashish muammolari

Ko'plab elektr jihozlar va tizimlar aniq oʻq va amperaj oralig'ida ishlash uchun mo'ljallangan. Yuqori amperajli uzatish, moslashish muammolari paydo bo'lishiga olib keladi, bu esa mavjud jihozlarni qimmatroq yangilanishlarini yoki almashtirishlarini talab qiladi.

Uzatish ishchiligining kamayishi

Zararlar, oʻq tushishi va katta jihozlar oshishining kombinatsiyasi, umumiy uzatish ishchiligining katta darajada kamayishiga olib keladi. Ko'proq energiya israf etiladi va kamroq quvvat foydalanuvchilarga yetib boradi, bu esa tizimni aniqroq va davrliksiz qiladi.

Xavfsizlik muammolari

Yuqori amperajlar, elektr tizimida ishlovchi xodimlar va umumiy aholiga ko'ra, ko'proq xavfsizlik xavflarini talab qiladi. Elektr zangirlanish, olovlarning paydo bo'lishi va jihozlar xatosi ehtimolligini oshiradi, bu esa qo'shimcha xavfsizlik choralarini talab qiladi, bu esa tizimning xarajatlarini va murakkabligini oshiradi.

Cheklangan uzatish masofasi

Yuqori amperajli uzatishning katta darajada zararlar va oʻq tushishi bilan, amaliy uzatish masofasi juda cheklangan. Bu, quvvatni uzoq masofada yetkazish imkoniyatini cheklaydi, bu esa yuqori amperajli uzatishni katta o'lchamdagi, bog'langan quvvat tarmog'lariga mos kelmaydi.

Aksincha, yuqori oʻqli uzatish, uzoq masofadagi elektr energiyasini uzatish uchun aniqroq, moliyaviy jihatdan efektiv va ishonchli yechimni taklif etadi. U, zararlarni kamaytirish, xarajatlarni kamaytirish va doimiy sifatli quvvatni yetkazish orasida tarazlik qiladi, bu esa uni modern quvvat tizimlari uchun tanlangan variant qiladi.