電流流過電阻時,電阻兩端會產生電壓降,對于輸出端而言,輸出電壓就變小了,這就是損耗。
導線的電阻取決于長度和橫截面積,如果進行遠距離輸電的話,那么線阻上所產生的電壓降是非常大的。
為了降低電壓損耗,通常的做法是高壓輸電。
下面詳細解釋這個問題。
1 電線為什么會產生電壓降
電流流過電阻就會產生電壓降。
對于電線而言,其線阻主要由電線長度和電線粗細來決定,公式為:
R=ρ×L/S。
其中ρ為導線的電阻率,這是一個常數(shù),導線材料確定了,那么這個數(shù)值就是確定的;
L為導線的長度,導線越長,那么線阻也就越大;
S為橫截面積,導線越細,那么線阻也就越大。
通過以上分析,可知在遠距離輸電的時候,導線和距離確定之后,線阻的大小就主要由橫截面積,也就是粗細來決定。
導線越粗,產生的成本、維護成本也就越高,增加電線的直徑不合適。
那就只能通過提高電壓等級來降低電壓降。
電阻兩端所產生的電壓降U=I×R,是由流過的電流和線阻共同決定的,在線阻確定的情況下,如果減小流過電阻的電流,就可以減小電壓降。
發(fā)電端的功率P=U×I,在功率一定的情況下,想要電流減小,那么就需要提高電壓。
所以,在遠距離輸電的時候,就可以提高輸電的電壓等級,減小電流,從而使電線產生的電壓降降低。
3 我國輸電的高電壓等級
輸配電有著嚴格的國家標準,主要執(zhí)行的標準有《GB/T156-2017標準電壓》,標準規(guī)定了輸配電的電壓等級和輸送距離,在執(zhí)行時需要按照國家標準進行。
輸電電壓等級、輸送容量以及輸送距離參見如下標準。
由表中可見,我國的輸電電壓等級在(110-750)kV之間,依據(jù)不同的傳輸距離采用不同的輸電電壓,以此來降低輸電過程中的電壓損耗。
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