カザフスタンのEkibastuz–Kokshetau電力線は、1メガボルト以上で動作する世界最高の動作送電電圧を持つ記録を保持しています。なぜ彼らはこの方法でエネルギーを供給することを選んだのですか？

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電圧が高いほど伝送に細いワイヤを使用できることを意味する場合、先進国の残りの地域はなぜ伝送でこれほど高い動作をしないのですか？

電力線の設計は複雑な問題であり、多くの決定が重なります。

Powerline Ekibastuz–Kokshetauは比較的最近のビルドで、1985年に完成しました。さらに2つのラインが発生し、1つはモスクワに向かって500 kVで駆動され、もう1つは解体されました。

ほぼ同時に建設された大規模な発電所に接続されています。

比較的空いている領域を長距離走ります。

それは、ソビエトの影響圏における人口の少ない地域での配電のアイデアのプロトタイププロジェクトであったと推測できます。

電力会社が1MVの送電線を建設するのに何が影響しますか？

• 巨大な発電所を建設します（頻繁に発生しない）

• 人口密度の低い地域（ビルドについて不満を言う人はあまりいない）

• 流通ネットワークが整備されていない（いわゆる第2世界でのみ発生）

• 他の場所で電力が必要（エキバスタス工場は4GW、電力線は5 GVA）

簡単に言えば、1MVの送電線を必要とするかもしれない他の人は、1MVの送電線を建設することが経済的に実行可能になる前に何か他のものを建設しました。この特定のラインのモスクワ支社が1MV用に設計されているにもかかわらず、500 kVで動作しているのを見ると、それについて何かが言います。

したがって、1MVの電力線が再び建設された場合、最初にアルゼンチンまたはブラジルにある可能性があります。ただし、他の場所でほとんどの電力が必要な場所に巨大な発電所を建設することに決めた場合のみです。

また、それ以来20年で発電所の技術に大きな変化がありました。小規模なプラントがより実現可能であり、太陽光および風力技術がその場所を見つけています。今日、コクシェタウのような町は、中規模の植物を手に入れ、完成するでしょう。電気を輸送するためのメガプロジェクトはもう必要ありません。

本当に、電力線は5年計画の癖だと思います。もしそうなら、それは影響圏の農村部のための大規模な配電システムの始まりであることを意味しました。しかし、さらに構築する前に、システムは崩壊しました。

$I\times V$$I^2\times R$

電力線は本当に長いと思いますので、より高い電圧を使用すると、より細いワイヤを使用できます。これは、ACが現在の戦争で勝利した主な理由の1つです。当時、DC電圧を簡単に増減する方法はありませんでした。

基本的に2つの要因があります。電圧が高くなると、電流が低下し、損失が減少するため、ワイヤを細くすることができます。一方、電圧が高くなるとどこでもより良い絶縁が必要になります-ポストを高くする必要があります（地面への放電が起こらないようにする）行の終わり。したがって、電圧を上げると、伝送損失とワイヤの断面積は減少しますが、高電圧自体に多くの問題が生じます。それが、実際に使用される電圧がトレードオフである理由です-熱としてあまりにも多くのエネルギーを失わないほど十分に高く、システムを製造して実行できるほど高くはありません。

これは数年後に起こりますが、それは状況が変わったためです。

現在、インドには1200 kVライン、中国には1100 kVラインがあります。どちらの場合も、遠隔の（多くの場合水力発電）発電所から上海などの大都市に電力を伝送するために使用されます。特に、水力発電は、最適に建設された場所にあります。他の発電所は、必要に応じて都市の近くに建設することができますが、多くの場合、汚染やエキバスツのように、遠く離れた場所に設置される場合があります。発電所は非常に大きな石炭埋蔵量の隣にあります。同様に、大規模な原子力発電所は、人口の中心から遠く離れて配置されています。

HVDCと競合している場合でも、非常に高いACには、構築が必要な実用的な利点があります。このEkibastuz-Kokshetauラインは、1150 kVで動作したことがあるが、現在はすべてが500 kVで動作しているため、利益のリターンを数えると、おそらくちょっとした失敗でしたが、興味深い科学的成果でした...

私たちが話していることに注意を払えば、そのような電圧がある理由を理解するのは簡単です。

答え

答えは次のとおりです。電力損失は $I^2\times R_{wire}$。したがって、一定の送信電力の場合$V\times I$、電圧を上げると減少します $I$、それにより損失が減少します。

[OK]を、私たちはただなかった隠す私たちを$V$変数？確かに、オームの法則によって$V = I\times R$、したがって、電力損失も $V^2\over R$。

それで、実際に電圧を上げることで悪化したのでしょうか？

電力を放散するとはどういう意味ですか $I^2\times R$ ？

• まず、ケーブルはその性質上、電子の流れに抵抗することを意味します。その電子は平衡状態にあり、新規参入者に押されたくない
• また、非常に自然に、消費電力が=流れる量であると言う場合、 $I$ *ある程度の力 $F$克服するためには、その力はそれ自体を流れる量に比例します。あるほど、力は強くなります。もちろん、その力に名前を付けることができます。これは、ケーブルの両端間の電圧です。

考えてみると、消費電力が2次であることは驚くことではありません。非常に大きなケーブルを使用している場合、消費される電力は線形であることが理にかなっています。入ってくる電子ごとに一定の価格を支払います。小さいケーブルでは、ケーブルが飽和状態になり、新しい電子を受け入れる能力が低下します。

すべてを一緒に入れて

それをすべて言ったが、素朴な推論のエラーが何であるかは非常に明確です。グランドとケーブルの最初の端の間の電圧を使用していました。しかし、意味のある唯一の量は、ケーブルの両端の電圧です。

これに関する別の見解は、電圧について話すたびに、それが持っているボルトの量だけでなく、それが参照する2つのポイントも知っている必要があるということです。それらは定義の一部です。それ自体では、10ボルトの緊張は物理的な意味を持ちません。反対に、ポイントAとポイントBの間の10ボルトの張力には意味があります。

問題に戻ると、グランドとケーブルの第1端の間の電圧を上げることにより、同じ電流を他の誰かに送信するために、より低い強度が必要になります。 。

結論

その低い強度は、より低い散逸エネルギーをもたらします $I^2\times R = I\times V_2$ 抵抗のケーブルで $R$、 どこ $V_2 = I\times R$ ケーブル全体の電圧降下です。

これを見る同等の方法は、中央と消費者の間の電圧降下をより低くすることです。

制限は、特別な機器が必要なことです。極端な場合、張力が高すぎると、空気自体の電子が押し流され、放電（別名「プラズマ」）が発生します。