தூரத்திற்கு மின்சாரம் பரிமாற்றம் ஏன் அதிகரித்த மின்னழுத்தத்தில் நடைபெறுகிறது

இன்று, தொலைதூரத்தில் மின் ஆற்றலின் பரிமாற்றம் எப்போதும் அதிகரித்த மின்னழுத்தத்தில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இது பத்துகள் மற்றும் நூற்றுக்கணக்கான கிலோவோல்ட்களில் அளவிடப்படுகிறது. உலகம் முழுவதும், பல்வேறு வகையான மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் ஜிகாவாட் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கின்றன. இந்த மின்சாரம் நகரங்கள் மற்றும் கிராமங்களில் கம்பிகளைப் பயன்படுத்தி விநியோகிக்கப்படுகிறது, உதாரணமாக நெடுஞ்சாலைகள் மற்றும் ரயில் பாதைகளில் அவை நீண்ட மின்கடத்திகளுடன் கூடிய உயரமான துருவங்களில் நிலையானதாக இருக்கும். ஆனால் ஏன் டிரான்ஸ்மிஷன் எப்போதும் அதிக மின்னழுத்தமாக இருக்கிறது? அதைப் பற்றி பிறகு பேசுவோம்.

10 கிலோமீட்டர் தூரத்திற்கு குறைந்தபட்சம் 1000 வாட்ஸ் கம்பிகள் மூலம் மின் ஆற்றலை கடத்த வேண்டும் என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள். மாற்று மின்னோட்ட வடிவில் குறைந்த மின் இழப்புகளுடன், சக்திவாய்ந்த கிலோவாட் ஃப்ளட்லைட். நீ என்ன செய்ய போகின்றாய்? வெளிப்படையாக மின்னழுத்தம் மாற்றப்பட வேண்டும், குறைக்கப்பட வேண்டும் அல்லது ஒரு வழியில் அல்லது வேறு வழியில் அதிகரிக்க வேண்டும். ஒரு மின்மாற்றி பயன்படுத்தி.

ஒரு மூலமானது (ஒரு சிறிய பெட்ரோல் ஜெனரேட்டர்) 220 வோல்ட் மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம், உங்கள் வசம் 35 சதுர மிமீ ஒவ்வொரு மையத்தின் குறுக்குவெட்டுடன் இரண்டு-கோர் செப்பு கேபிள் உள்ளது. 10 கிலோமீட்டருக்கு, அத்தகைய கேபிள் சுமார் 10 ஓம்ஸ் செயலில் எதிர்ப்பைக் கொடுக்கும்.

1 kW சுமை சுமார் 50 ஓம்ஸ் எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. கடத்தப்பட்ட மின்னழுத்தம் 220 வோல்ட்டாக இருந்தால் என்ன செய்வது? இதன் பொருள், மின்னழுத்தத்தின் ஆறில் ஒரு பங்கு டிரான்ஸ்மிஷன் கம்பியில் (குறைந்துவிடும்), இது சுமார் 36 வோல்ட்களில் இருக்கும். எனவே வழியில் சுமார் 130 W இழந்தது - அவை கடத்தும் கம்பிகளை சூடாக்கியது. ஃப்ளட்லைட்களில் நாம் 220 வோல்ட் அல்ல, ஆனால் 183 வோல்ட்களைப் பெறுகிறோம். பரிமாற்ற செயல்திறன் 87% ஆக மாறியது, மேலும் இது கடத்தும் கம்பிகளின் தூண்டல் எதிர்ப்பை இன்னும் புறக்கணிக்கிறது.

உண்மை என்னவென்றால், பரிமாற்ற கம்பிகளில் செயலில் உள்ள இழப்புகள் எப்போதும் மின்னோட்டத்தின் சதுரத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாக இருக்கும் (பார்க்க ஓம் விதி) எனவே, அதே சக்தியின் பரிமாற்றம் அதிக மின்னழுத்தத்தில் மேற்கொள்ளப்பட்டால், கம்பிகளில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி அத்தகைய தீங்கு விளைவிக்கும் காரணியாக இருக்காது.

இப்போது வேறு ஒரு சூழ்நிலையை எடுத்துக் கொள்வோம். எங்களிடம் 220 வோல்ட் உற்பத்தி செய்யும் அதே பெட்ரோல் ஜெனரேட்டர் உள்ளது, அதே 10 கிலோமீட்டர் வயர் 10 ஓம்ஸ் மற்றும் அதே 1 கிலோவாட் ஃப்ளட்லைட்களுடன் செயலில் உள்ளது, ஆனால் அதன் மேல் இன்னும் இரண்டு கிலோவாட் மின்மாற்றிகள் உள்ளன, அவற்றில் முதலாவது 220 -22000 பெருக்கும் வோல்ட். ஜெனரேட்டருக்கு அருகில் அமைந்துள்ளது மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த சுருள் வழியாகவும், உயர் மின்னழுத்த சுருள் வழியாகவும் - பரிமாற்ற கம்பிகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மற்றும் இரண்டாவது மின்மாற்றி, 10 கிலோமீட்டர் தொலைவில், 22000-220 வோல்ட்களின் படி-கீழ் மின்மாற்றி ஆகும், குறைந்த மின்னழுத்த சுருளுக்கு ஃப்ளட்லைட் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் உயர் மின்னழுத்த சுருள் பரிமாற்ற கம்பிகளால் வழங்கப்படுகிறது.

எனவே, 22000 வோல்ட் மின்னழுத்தத்தில் 1000 வாட் சுமை சக்தியுடன், கடத்தும் கம்பியில் உள்ள மின்னோட்டம் (இங்கே நீங்கள் எதிர்வினை கூறுகளை கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளாமல் செய்யலாம்) 45 mA ஆக மட்டுமே இருக்கும், அதாவது 36 வோல்ட்கள் விழாது. அது (அது மின்மாற்றி இல்லாமல் இருந்தது), ஆனால் 0.45 வோல்ட் மட்டுமே! இழப்புகள் இனி 130 W ஆக இருக்காது, ஆனால் 20 mW மட்டுமே. அதிகரித்த மின்னழுத்தத்தில் இத்தகைய பரிமாற்றத்தின் செயல்திறன் 99.99% ஆக இருக்கும். அதனால்தான் எழுச்சி மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

எங்கள் எடுத்துக்காட்டில், நிலைமை முரட்டுத்தனமாக கருதப்படுகிறது, மேலும் அத்தகைய எளிய வீட்டு நோக்கத்திற்காக விலையுயர்ந்த மின்மாற்றிகளைப் பயன்படுத்துவது நிச்சயமாக ஒரு பொருத்தமற்ற தீர்வாக இருக்கும். ஆனால் நாடுகள் மற்றும் பிராந்தியங்களின் அளவீடுகளில், நூற்றுக்கணக்கான கிலோமீட்டர் தூரம் மற்றும் பெரிய பரிமாற்ற சக்திகள் வரும்போது, ​​​​இழக்கக்கூடிய மின்சாரத்தின் விலை மின்மாற்றிகளின் அனைத்து செலவுகளையும் விட ஆயிரம் மடங்கு அதிகம். அதனால்தான் மின்சாரத்தை தூரத்திற்கு கடத்தும் போது, ​​நூற்றுக்கணக்கான கிலோவோல்ட்களில் அளவிடப்படும் அதிகரித்த மின்னழுத்தம் எப்போதும் பயன்படுத்தப்படுகிறது - பரிமாற்றத்தின் போது ஏற்படும் மின் இழப்பைக் குறைக்க.

மின் நுகர்வு தொடர்ச்சியான வளர்ச்சி, மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் உற்பத்தி திறன் செறிவு, இலவச பகுதிகள் குறைப்பு, சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு தேவைகள் இறுக்கம், பணவீக்கம் மற்றும் நில விலை அதிகரிப்பு, அத்துடன் பல காரணிகள் அதிகரிப்பு வலுவாக ஆணையிடுகிறது. மின்சாரம் கடத்தும் கோடுகளின் பரிமாற்ற திறனில்.

பல்வேறு மின் இணைப்புகளின் வடிவமைப்புகள் இங்கே மதிப்பாய்வு செய்யப்படுகின்றன: வெவ்வேறு மின்னழுத்தத்துடன் வெவ்வேறு மின் இணைப்புகளின் சாதனம்

ஆற்றல் அமைப்புகளின் ஒன்றோடொன்று இணைப்பு, மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் மற்றும் அமைப்புகளின் திறன் அதிகரிப்பு ஆகியவை மின் பாதையில் பரவும் தூரங்கள் மற்றும் ஆற்றல் ஓட்டங்களின் அதிகரிப்புடன் சேர்ந்துள்ளன.சக்திவாய்ந்த உயர் மின்னழுத்த மின் இணைப்புகள் இல்லாமல், நவீன பெரிய மின் உற்பத்தி நிலையங்களிலிருந்து ஆற்றலை வழங்குவது சாத்தியமில்லை.

ஒருங்கிணைந்த ஆற்றல் அமைப்பு பழுதுபார்ப்பு வேலை அல்லது அவசரகால நிலைமைகள் தொடர்பான தேவைகள் உள்ள பகுதிகளுக்கு இருப்பு சக்தியை மாற்றுவதை உறுதிசெய்ய அனுமதிக்கிறது, பெல்ட்டின் மாற்றத்தால், மேற்கிலிருந்து கிழக்கிற்கு அல்லது நேர்மாறாக அதிகப்படியான சக்தியை மாற்ற முடியும். நேரத்தில்.

நீண்ட தூர பரிமாற்றங்களுக்கு நன்றி, சூப்பர் பவர் மின் உற்பத்தி நிலையங்களை உருவாக்கவும் அவற்றின் ஆற்றலை முழுமையாகப் பயன்படுத்தவும் முடிந்தது.

500 kV மின்னழுத்தத்தில் கொடுக்கப்பட்ட தூரத்திற்கு 1 kW சக்தியை கடத்துவதற்கான முதலீடுகள் 220 kV மின்னழுத்தத்தை விட 3.5 மடங்கு குறைவாகவும், 330 - 400 kV மின்னழுத்தத்தை விட 30 - 40% குறைவாகவும் இருக்கும்.

500 kV மின்னழுத்தத்தில் 1 kW • h ஆற்றலை மாற்றுவதற்கான செலவுகள் 220 kV மின்னழுத்தத்தை விட இரண்டு மடங்கு குறைவாகவும், 330 அல்லது 400 kV மின்னழுத்தத்தை விட 33 - 40% குறைவாகவும் இருக்கும். 500 kV மின்னழுத்தத்தின் தொழில்நுட்ப திறன்கள் (இயற்கை சக்தி, பரிமாற்ற தூரம்) 330 kV ஐ விட 2 - 2.5 மடங்கு அதிகம் மற்றும் 400 kV ஐ விட 1.5 மடங்கு அதிகமாகும்.

220 kV லைன் 200 — 250 MW மின்சாரத்தை 200 — 250 km, 330 kV லைன் — 400 — 500 MW இன் சக்தி 500 கிமீ தொலைவில், 400 kV லைன் — 600 பவர் - 900 கிமீ தொலைவில் 700 மெகாவாட். 500 kV மின்னழுத்தம் 1000-1200 கிமீ தொலைவில் ஒரு சுற்று வழியாக 750 - 1000 மெகாவாட் மின் பரிமாற்றத்தை வழங்குகிறது.