Neden Elektrik Direk və Qüllələrində Kəsik Elektrik Liniyaları Äri Olur

Nə səbəbdən elektrik kabloları şəbəkə pillələrində və transmisson qüllələrində çəngəl olaraq asılıdır?

Bu gün ki, tehnologiya sürətli inkişaf etməkdə, insanlar, məhsullar və xidmətlərin nəqli daha asandalaşmışdır. Coğrafi məsafə artıq ciddi bir bariyer deyil. Bu fiziki varlıqlar uzun məsafələr boyunca effektiv şəkildə nəql edilə bilir kimi, elektrik də geniş sahələrə nəql edilməlidir. Amma, fiziki məhsullardan fərqli olaraq, elektrikin nəqli üçün bir ortam lazımdır.

Siz, şəbəkə pillələrindən və transmisson qüllələrindən asılı olan elektrik nəqli kablolarının çəngəl olduğunu, sıx sıx bağlanmadığını təsadüfən görüb gəlməyə bilərsiniz. Bu görünüş, adətən aşağıdakı sualın çoxu yaradır: Nə səbəbdən bu kablolar daha sıx bağlanmır?

Bu araşdırmada, pillələrdəki elektrik kablalarının çəngəl olması səbəbləri və dağıtım və transmisson kablalarında çökük olanın zəruriyyəti haqqında məlumat verəcəyik. Aydınlaşdırıcı izahatlar ilə daxil olmaqdan əvvəl, bu elektrik mühəndisliyi hadisəsinin anlayışını artıracaq bəzi əsas məsələlərə baxaq.

Elektrik Nəqli: Prinsiplər, Zədələr və Komponentlər

Elektrik Nəqli Əsasları

Güç, işin icrası sürətidir. Elektrik kontekstində, iş, elektrik enerjisi bir məsafəni keçdiyi zaman yerinə yetirilir. Beləliklə, güc, vaxt birliyinə düşən enerji miqdarı kimi tərif edilə bilər. Uzun məsafələr boyunca elektrikin nəqlü üçün, elektrik kabloları bu nəql üçün əsas ortamdır.

Aktiv gücü, işi etdiyinə görə elektrik gücünün komponenti adətən vatda ölçülür. Elektrik nəqlində, enerjinin saxlanması üçün yüksək voltajlı nəql tercih olunur. Bu, elektrik akımının hər hansı bir iletəcindən keçdiyi zaman isti axın nəticəsində baş verir, bu da çox zədəli ola bilər. İsti axın, elektrik kablalarının zamanla bozulmasına, erkin alması və potensial arızaya səbəb olur. Enerji zədələrini minimala endirmək və nəql edilən gücü saxlamaq üçün, kablarda akan elektrik akımının miqdarını azaltmaq və voltajı artırmaq daha effektivdir. Bu, yüksek voltajlı elektrik nəqli kimi tanınan üsul, nəqli kablalarında isti axın kimi dissipasiya edilən güclü effektiv şəkildə azaldır.

Konduksiya və Güc Zədələri

Elektrik nəqli prosesində, bəzi elektrik gücü ətraf mühitə zədə olaraq itirilir. Bu, əsasən, nəqli kablalar tamamilə izolyasiya edilməmiş olduğundan, isti axın və elektrik sızıntısı mümkün olduğundan baş verir. Ohm qanununa görə, iletəcin müqaviməti (R) onun uzunluğu (L) ilə doğrudan orantılıdır. Nəticədə, nəqli kablaların uzunluğunun artması, onların müqavimətinin də artmasına səbəb olur. Əlavə olaraq, nəqli kablaların ətrafındakı hav, çox pis bir konduktor olduğu üçün, kablardan akan elektrik akımı tərfindən yaradılan isti axını effektiv şəkildə dissipasiya etmək qabiliyyətindən qəsdən çəkilir.

Bu problemləri azaltmaq üçün, elektrik kablaları daha böyük diametr ilə inşa edilir. Bu dizayn seçimi, iletəcin müqavimətinin (R) onun kesiti (A) ilə tərs orantılı olduğuna əsaslanır. Konduktorun diametrinin artırılması, onun kesit alanının böyüdüyünü, bu da müqavimətin azalmasına səbəb olur. Bu müqavimətin azalması, növbəsində, nəqli kablarda isti axın kimi dissipasiya edilən enerji zədələrini minimala endirir.

Elektrik Kableləri və Tələləri

Elektrik kableləri və tələlər, elektrikin keçdiyi iletəclərdir və onların əksəriyyəti, çünki mükəmməl elektrik konduktivliyə malikdir, bakirdən hazırlanır. Amma, bu iletəclər saf bakirdən ibarət deyil. Onların mexaniki xüsusiyyətlərini, məsələn, qüvvə və dayanıklılıq, artırmaq üçün, bakira digər elementlər əlavə olunur. Bu elementlərin əlavə edilməsi, bakirin elektrik konduktivliyini pozlamaz. Bunun əvəzinə, onlar iletəcin mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır, onun quraşdırılmanın və işləmənin çətinliklərini dayanmaq və elektrikin effektiv şəkildə nəql edilməsinin qabiliyyətini saxlamağa imkan verir.

Coulombun Elektrik Isı Qanunu

Həqiqətdə, heç bir metal saf deyil; hər hansı bir metalın safiyəti həmişə 100%-dən aşağıdır. Nəticədə, bütün metallar içərisində müqavimət var. Elektrik akımı iletəcinin üzərindən keçdiyi zaman, enerji isti axın kimi dissipasiya olunur. Müxtəlif isti axın miqdari, Coulombun elektrik isti qanunu ilə hesablanabilir, bu da elektrik akımı, müqavimət və elektrik devrelerində isti axın arasındakı əsas əlaqəni təqdim edir.

Coulombun Qanununun Başqa Formları

Coulombun Qanunu və Mühit Faktorlarının Elektrik Kablalarına Təsiri

Coulombun elektrik isti qanunu göstərdiyi kimi, elektronların iletəcinin üzərindən keçməsi tərəfindən yaradılan isti (P), müqavimət (R), vaxt (t) və akımın kvadratı I^2 ilə doğrudan orantılıdır. Elektrik akımı iletəcinin üzərindən keçdiyi zaman, materialın içindəki müqaviməti aşmalıdır. Bu müqavimət, elektronların hərəkətinə mane olaraq, onların enerjisini mühitə isti axın kimi dissipasiya etməsinə səbəb olur.

Hava Şərait və Temperaturun Elektrik Kablalarına Təsiri

İletəcinin müqaviməti, temperatur tərəfindən nəticələnən bir dərəcədə təsirlənir. İletəcinin temperaturu artıqça, onun müqaviməti də artır. Bu hadisə, yüksək temperaturun iletəcinin içindəki elektronlara ekstra kinetik enerji verməsi, bu da onların daha narahat və rasgele hərəkət etməsinə səbəb olur. Bu enerjetik elektronlar, iletəcinin materialının atomlarıyla səkkizlər, bu da prosesdə isti axın yaratır.

İletəcinin tərəfindən yaradılan çox isti, onun eritməsinə və sistem arızalarına səbəb olaraq ciddi bir təhlükə ola bilər. Isa hava şəraitində, iletəclər termal genişlənmə nəticəsində genişlənir, bu da hava kablalarını çəngəl etməyə səbəb olur. Tərsinə, soyuq hava şəraitində, iletəclər daralır, bu da onların mexaniki bütövlüyü və elektrik performansını təsirləyə bilər.

Elektrik Kablalarında Gerginlik

Gerginlik, təl və ya kabelə iki qarşıt qüvvə təsir etdikdə yaranan bir qüvvədir. Hava kablaları şəbəkə pillələri və ya transmisson qüllələri arasında asılı olduğunda, gerginlik həmişə mövcuddur. Əgər təllər çox sıx bağlanırsa, gerginlik çox artar. Bu yüksək gerginlik, təlləri hasar almağa daha maraqlı edir, çünki temperatur dəyişiklikləri və ya mexaniki stres nəticəsində olan hətta kiçik daralma və ya genişlənmələr də onları koparmağa səbəb olabilir.

Dağıtım və Transmisson Kablalarında Çökük Olanın Zəruriyyəti

Transmisson kablalarında çökük olan, pillələr və ya qüllələr kimi dəstəkləyici strukturlar arasında kabellərin aşağı doğru eğilən və ya dip edən bərabər hissəsidir. Bu eğilən form, təlin ağırlığı və onun üzərindəki gerginlikin kombinasiyasının natural nəticəsidir.

Hava Kablalarında Çəngəl Olaraq Asılı Olanın və Çökük Olanın Mühüm Üstünlükləri

Uzun məsafələr boyunca elektrikin nəqlində və dağıtıldığı zaman, isti axının dissipasiyası kaçınılmaz bir nəticədir. Yüksək voltajlı nəqli, iletəcində yaradılan isti axını minimala endirmək üçün strateji bir addımdır. Bu, elektrik mühəndisliyinin prinsiplarına görə, akımın azalması (voltajın artırılması) Joule qanunu P = I^2R kimi, isti axın kimi dissipasiya edilən gücü ciddi şəkildə azaldır. Əlavə olaraq, hava şərait və təllərin daxili temperatur dəyişiklikləri, hava kablalarının belə bir dərəcədə çəngəl olaraq asılı olmasına səbəb olur.

Əgər elektrik kablaları sıx bağlanılsa, soyuq hava şəraitində, transmisson kablalarında daralma baş verə bilər. Bu daralma, kablardakı gerginlikdə ciddi bir artım yaradır. Artan gerginlik, təllər və kablelərə ciddi hasar verə, elektrik arızalarına, təhlükələrə və pahalı təmirlərə səbəb olabilir. Bu zədəleyici nəticələrdən qorunmaq üçün, elektrik kablaları məncərək ilə quraşdırılır. Bu dizayn, təllərin temperatur dəyişiklikləri ilə genişlənməsi və ya daralması zamanı, onlarda aşırı gerginlik yaratmadan, elektrik infrastrukturunun bütövlüyünü qorumağa imkan verir.

Çökük olan, iletəc kablalarının dəstəkləyici strukturlar arasında aşağı doğru eğilən form, sadəcə estetik bir xüsusiyyət deyil, elektrik nəqli sisteminin zəruri və kritik bir komponentidir. Bu, iletəc kablalarının yüksək temperatur şəraitində genişlənməsi üçün kifayət qədər yer təmin edərək, aşırı müqavimət və sonradan isti axın yaratma riskini azaldır. Əlavə olaraq, çökük olan, temperatur dəyişiklikləri, rüzgar yükü və buz birikməsi kimi faktorlardan nəticələnən mexaniki streslərdən kablaların qorunmasına kömək edir.

Məsələn, çökük olan, elektrik nəqli sisteminin təhlükəsizliyi, nəzərə alınması və uzun ömürlülüğü üçün əsas bir rol oynayır. Optimal çökük olan seviyyəsinin qorunması, mühəndislərin elektrik şəbəkəsinin düzgün və effektiv işləməsini təmin edərkən, arızalar, elektrik arızaları və pahalı infrastruktur hasarlarının riskini minimala endirməyə imkan verir. Bu, gerginlik, temperatur və mexaniki stres arasındakı dəqiq balans, modern elektrik dağıtım şəbəkələrinin davamlı uğuru üçün əsasdır.