Передача электроэнергии на большие расстояния (часть первая)
Начиная с 70-х годов XIX века, во многих крупных промышленных городах Европы и Америки начинает ощущаться энергетическая проблема. Города растут, энергии для них начинает требоваться все больше и больше, топливо приходится подвозить издалека цена на него постоянно растет. Поэтому начинается поиск решения проблемы. Внимание обращается к гидроэнергии рек, как более дешевой и доступной. Одновременно начинает расти интерес и к электрической энергии. Преимущества этого вида энергии заметны уже давно - электричество легко генерируется и преобразуется в другие виды энергии, передается на расстояние, подводится и дробится.
Первыми электростанциями были электрогенераторы, присоединенные к паровым машинам или турбинам, они предназначались для снабжения электроэнергией отдельных объектов (например, цеха или дома, в крайнем случае, квартала). С середины 80-х годов начинают строиться городские электростанции, цель которых, прежде всего, была в производстве тока для освещения. Первая такая электростанция была построена в 1882 году в Нью-Йорке под руководством Эдисона. Но уже к началу 90- х годов было понятно, что этого недостаточно для решения проблем большого города, поскольку мощность центральных станций, расположенных в городе, не могла быть достаточно большой. К тому же они использовали уголь и нефть, а это оставляло проблему доставки топлива нерешенной.
Электростанции удобнее возводить недалеко от места сосредоточения ресурсов гидроресурсов или топливных, вот только, как правило, эти места были удалены от промышленных центров и больших городов весьма значительное расстояние. И снова вставала проблема доставки только теперь доставки электроэнергии.
Но все же эта сфера была заманчивой при решении задачи открывались огромные перспективы. Первые опыты в этой области относятся к самому началу 70-х годов XIX века, когда в ходу был преимущественно постоянный током. Эти опыты показали - как только длина соединительного провода между генератором тока и потребляющим устройством начинает превышать несколько сотен метров, начинается ощутимое снижение мощности в двигателе, из-за высоких энергопотерь в кабеле. Это легко объясняется тепловым действии тока - проходя по кабелю, ток нагревает его, тратя энергию. Эти потери тем больше, чем выше сопротивление провода. Применив формулу, можно подсчитать количество выделяющейся теплоты Q. Формула имеет вид: Q=RхI2, где I - сила проходящего тока, R - сопротивление кабеля. Сопротивление провода возрастает прямо пропорционально длине, и в обратной пропорции к сечению. Если принять I=P/U, где P - мощность линии, а U - напряжение тока, то формула примет вид Q=RхP2/U2. Теперь видно, что потери на тепло будут уменьшаться, одновременно с увеличением напряжения, получаем два пути решения проблемы - либо увеличение сечения передающего провода, либо повышения напряжения тока. Но увеличение сечения провода резко увеличивало затраты. Второй путь получался более заманчивым.
Продолжение следует.
Категория: История,
Добавлено: Александр Баринов 04.01.2007 в 1:40 PM |
|
|
