Линии электропередачи являются важной частью электроэнергетической сети., транспортировка электроэнергии от электростанций до подстанций, прежде чем она попадет в дома, предприятия, и другие пользователи. В их проектировании и эксплуатации участвуют много науки и техники. Вот как они работают:
- Генерация электроэнергии: Изначально, Электростанции генерируют электричество, обычно путем преобразования механической энергии в электрическую энергию. Это происходит различными методами, как горящее ископаемое топливо, ядерные реакции, или использование возобновляемых ресурсов, таких как ветер или солнечная энергия.
- Повышенные трансформаторы: После поколения, Электричество обычно находится на относительно низком напряжении. Затем проходит через трансформатор на электростанции, который ‘шагает’ напряжение. Это делается, потому что более высокая передача напряжения более эффективна – это уменьшает потерю мощности из -за сопротивления в проводах (Я^2r потери).
- Высокая напряженная передача: Электричество затем отправляется через линии передачи. Эти линии обычно сделаны из алюминия или меди, которые являются хорошими проводниками электричества. Они держат высоко над землей на трансмиссионных башнях, чтобы предотвратить любой опасный контакт с землей или вещей на земле, и уменьшить потерю энергии из -за емкости.
- Изоляторы: Провода прикреплены к башням через изоляторы, часто делается из фарфора или стекла. Изоляторы имеют решающее значение, потому что они мешают электричеству протекать по башням в землю.
- Университетские трансформаторы: Как только электричество достигнет места назначения (Обычно подстанция), он проходит через другой трансформатор, который ‘сходит вниз’ Напряжение на более безопасное уровень для распределения по домам и предприятиям.
- Распределение: Последним этапом процесса является распространение электроэнергии для конечных пользователей. Это часто делается через меньшие линии электропередачи, которые снова используют трансформаторы, чтобы снизить напряжение до уровня, который безопасен для использования в домах и предприятиях.
В проектировании и строительстве линий передачи и башен, Инженеры должны рассмотреть ряд факторов. Они включают в себя электрическую нагрузку, которую должны нести линии, местность, по которой должны проходить линии, погодные условия, проблемы безопасности, и более. Линии должны быть в состоянии противостоять ветру, дождь, снег, и лед, и башни должны быть достаточно сильными, чтобы поддерживать вес линий за длинные промежутки. Высота, дизайн, и материал башен также необходимо учитывать, чтобы обеспечить оптимальная производительность и долговечность.