Низьковольтна і високовольтна передача - як до нас доходить електрічесвто

Низьковольтне та високовольтне енергопостачання - це два принципово різних способу передачі електричного монстра. Але, як ложка хороша до обіду, також і напруга бажано використовувати за призначенням. Почнемо з того, що таке низьковольтне напруга. І нарешті, я розповім відповідь на самий хвилюючий питання: яку дорогу і як проходить електричний монстр перш ніж потрапити до нас додому? Але про все по порядку.

Отже, низьковольтне напруга - це те, що тріщить в наших з вами розетках. Низьковольтне напруга дуже корисно, тому що дає максимальну потужність при мінімальних витратах на провідники. Перед створенням електрику напругою 220 В і силою струму 16 А, досить двожильного проводу перетином 1,5 - 2,5 мм. Це загальноприйнятий стандарт, під який роблять всі споживачі електричного струму на території Європи і Азії. В Америці і Канаді стандарт напруги - 110 В, там свої електроприлади, які мають спеціальні вилки. Різниця в напрузі в даному випадку не так важлива, адже обидва стандарти є низьковольтними. І обидва досить небезпечні для людини, але удар електричним струмом від розетки чи здатний покалічити дорослої людини. Якщо тільки ми не говоримо про тривалий контакт з проводами, в цьому випадку наслідки напевно будуть серйозніше. Так ось, якщо підвести риску під все, про що ми тільки що говорили, вийде, що такий струм не потребує дорогого електропроводі, також він не потребує спеціальних електроприладів і по суті своїй практично безпечний. Він відмінно підходить для житлових приміщень, офісів і виробництв. Не варто забувати, що для низьковольтної напруги значення зазвичай знаходяться між 12 і 380В, так що навіть деякі виробництва можуть працювати від низьковольтної мережі.

Високовольтні лінії електропередач - це спеціальні траси для передачі електрики величезної потужності на тривалі відстані. Напруга таких мереж колосально і може варіюватися від 1 кВ до 1150 кВ. Але у такого способу є плюси. Він передбачає меншу кількість втрат, ніж низьковольтне, при передачі електрики на велику відстань. Ці втрати можуть бути пов'язані з величезною кількістю чинників. Перший з них - це опір, постійна величина для кожного матеріалу, яка вимірюється в Омах. Всі пам'ятають закони Ома? Сила струму прямо пропорційна напрузі і обернено пропорційна опору. Виходячи з цього, зрозуміло, що багато потужності втрачається для подолання опору в провіднику. Також колосальні втрати відбуваються при створенні електромагнітного поля навколо провідника і його нагрівання. На жаль, це ті втрати, з якими важко боротися, але є рішення - багаторазово збільшити потужність переданого струму. Тоді в процентному співвідношенні втрати в тому ж самому провіднику, будуть в кілька разів менше. Ось для цього і потрібна висока напруга.

На завершення трохи про те, як електричний монстр з електростанції потрапляє до нас додому. Уявімо, що ми беремо електрику на теплоелектростанції. Я вас можу шокувати, але поки електрику потрапить в ваш будинок з напругою 220 В і 50 Гц, йому потрібно пройти сім технологічних етапів. Отже, першим етапом при русі електрики буде теплова електростанція. З неї подається струм певної напруги - як правило, воно дорівнює 12 кВ. З теплоелектростанції електрику потрапить на підстанцію з підвищують трансформаторами, які підвищують напругу з 12кВ до 400 кВ. Таким чином ми долаємо максимальну кількість втрат і отримуємо магістральну лінію електропередач. До речі, напруга таких ліній електропередач може бути колосальним і досягати 1150 кВ кіловольт або 1,15 МВ (МегаВольт). Далі, як ви вже здогадуєтеся, магістральна лінія електропередач закінчується підстанцією, на якій стоїть понижуючий трансформатор, який повертає напруга 12 кВ. Навіщо? Справа в тому, що дуже складно до кожного селища або села побудувати потужну гілку електропостачання, а ось 12-кіловатний - будь ласка. Рухаємося далі, пункт шостий: знову понижуючий трансформатор, після якого ми отримуємо електрику з уже знайомим напругою в 220 В. Ось такий нелегкий шлях, але він виходить набагато дешевше при передачі струму на великі відстані.

У наступній статті, ми розповімо про трансформатори та їх принцип дії.