ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧАИз приведенной формулы видно, что для удержания процента потерь р в линии передачи в приемлемых пределах, при увеличении передаваемой мощности W и длины передачи I, необходимо увеличивать напряжение Е между проводами для того, чтобы сечение провода не получилось чрезмерно большим, что представило бы значительные затруднения при монтаже проводов и удорожило бы стоимость передачи.
Наибольшие применяемые в практике сечения проводов равны # = 150 мм2 для медных проводов и #=300—400 мм2 для проводов из алюминия со стальным сердечником. Наивысшее применяемое сейчас на практике напряжение между проводами равно 220 kV, причем длина линий передачи доходит до 400 км; существуют предположения о повышении этого напряжения до 380 kV. Если при длине линии 1=388 км сопротивление провода, состоящего из 54 алюминиевых проволок и стального сердечника из 7 проволок того же сечения при общем сечении провода 347 мм2, равно В=:^ = 35й, Q
то при cos д) = 1 и передаче W== 100.000 kW, при напряжении Е = 220 kV мы получим из предыдущей формулы потери в линии равными р= =7, 2%, и кпд линии передачи будет равен ??=92, 8%. В наст, время в Америке имеется опытная установка лабораторного характера, но оборудованная приборами нормального типа, работающая при напряжении в 1.000.000 V, причем диаметр трубчатых проводов для избежания больших потерь на явление тихого разряда между проводами взят равным 10 см. При таком большом напряжении энергию можно было бы технически передавать на расстояния до 1. 500 км, хотя пока экономически такая передача была бы невыгодна в виду большой стоимости этого типа оборудования.
Для передачи энергии в наст, время пользуются током переменным однофазным и гл. обр. трехфазным, а также током постоянным. Потребная величина изоляции определяется величиной наибольшего напряжения, имеющего место между проводами. Наибольшее же напряжение Етаа. при однофазном и трехфазном токах в )/2 раз более действующего линейного напряжения Е, т. е. Ет(:х = У%Е, тогда как при постоянном токе Е, таа. = Е. Пользуясь предыдущими формулами, можно определить для мощности W, передаваемой на расстояние I при одних и тех же потерях р, общее сечение Q проводов передачи, пропорциональное, в данном случае их весу, для различных систем тока, полагая наибольшее напряжение м^ между проводами во всех случаях одинаковым, что будет соответствовать одинаковой степени изоляции во всех случаях, причем мы получим при cos 99 = 1: для постоянного тока
Qo = 2Q =------- о--- > Юр Етах для однофазного тока IqWI 8qWI Ч1 = * Q. =------------------=-------- « >
10ю / Етах 1 2 l&pEmax \ /Г/ для трехфазного тока
Чз — oQ — Юр / Етах \2 \ У2 /
z •
ЫрЕтахТ. о. при одинаковой изоляции веса проводов; постоянного, трехфазного и однофазного токов будут относиться, как Q,: Q3 : = 50 : 75 :100 r т. е. передача постоянным током является наиболее выгодной в смысле расхода материала проводов; передача же однофазным током — наиболее невыгодной. Передача однофазным током в виду большого веса проводов и однофазных генераторов, а также вследствие худших качеств двигателей однофазного тока по сравнению с двигателями трехфазного тока.
Рис. 1. Jj, 12 и т. д. — токи в линии, Е, Е1, Е2 и т. д. — напряжения в линии, С41-емкость участков линии, L41 и R41 — самоиндукция и сопротивление участков длины линии, 1С1, 1с2 — токи, ответвляющиеся в элементы емкости линии.
применяется сравнительно редко, преимущественно на передачах, питающих электрическиежелезные дороги. Передача трехфазным током, как требующая меньшего веса проводов и генераторов трехфазного тока и позволяющая применять трехфазные асинхронные двигателиг. получила наибольшее распространение. Каждый элемент длины линии передачи представляет определенную емкость по отношению к земле и к соседним проводам, а также обладает определенной самоиндукцией, т. к. он окружен магнитным потоком тока, проходящего по нему, а также магнитным потоком тока, проходящего по соседним проводам. Т. о. емкость и самоиндукция распределены равномерно вдоль всего провода линии передачи, и провода линии могут быть разбиты на небольшие элементы длины Л, обладающие самоиндукцией LAI, сопротивлением RAI и емкостью СА1, причем в этом случае схема линии (рис. 1) представится в следующем виде.
Если при напряжении Е приемник поглощает ток I, при коэффициенте мощности cos <р, то при прохождении тока через элемент 1 напряжение повысится вследствие того, что этот элемент линии обладает сопротивлением RAI и Рэ
Рис. 2. coLdl — реактивное сопротивление участка длины линии. Остальные обознач. см. рис. 1.
реактивным сопротивлением 2rfLAl, причем напряжение в точке а будет равно геометрической сумме вектора напряжения Е=ОА и вектора падения напряжения АЕ в элементе линии 1 (рис. 2).
В точке а ответвится ток Icl=2af-CAIE, идущий на зарядку емкости СА1, вследствие чегов элементе 2 сила тока должна быть равна геометрической сумме 12=О12 тока 1=ОВ и тока ВЦ=1С1, ответвляющегося в емкость СА1 и-
