Portal ogólno-techniczny

Przesyłanie bardzo wysokich napięć

225

sunset-208771_1280Słupy, do których podczepione są linie elektryczne to żaden dziw. Widzimy je na przedmieściach, a i nierzadko w naszych miastach. Mają one ułatwiać przenoszenie przewodów elektrycznych. A dzięki temu dostarczać prąd do naszych mieszkań. A wśród rozmaitych sieci energetycznych wyróżniamy coś, co się nazywa sieć najwyższych napięć, w skrócie NN. Jest to specyficzny rodzaj sieci elektromagnetycznej przesyłowej, w której napięcie może przekraczać 200 kV. A to niemało.

Pojawienie się takich sieci spowodowane było wzrostem zapotrzebowania na energię. Czego zresztą można się było łatwo domyśleć. A ponadto tak wysokie napięcie ma na celu obniżenie strat mocy. Niestety, część energii elektrycznej podczas przesyłu przez dany układ jest tracona. I nie jest to bez znaczenia na funkcjonowanie układu. Straty mocy spowodowane mogą być przez promieniowanie cieplne lub elektromagnetyczne, tarcie mechaniczne oraz straty histerezowe. A współczynnik straty mocy jest proporcjonalny do kwadratu natężenia prądu elektrycznego w przewodniku.

Zwiększenie napięcia ma więc powodować obniżanie się strat mocy. A jak to się sprawdza w praktyce? Cóż, maleją straty, których skutkiem jest nagrzewanie się przewodu. Natomiast rosną straty spowodowane wyładowaniami koronowymi. A wyładowanie koronowe, zwane również wyładowaniem ulotowym albo po prostu ulotem jest spowodowane jonizacją cieczy lub gazu wokół przewodnika. Dostrzegalne jest to szczególnie w takich miejscach, jak izolatory, wokół przewodu. Również podczas złej pogody lub w nocy, kiedy powietrze jest bardzo wilgotne można zaobserwować takie straty.

To teraz powiedzmy parę słów o rekordach. W Japonii można zobaczyć instalacje najwyższego napięcia, przez które przechodzi prąd o napięciu 1100 kV. Ale na tym wcale nie koniec. Imponująca linia przesyłowa znajduje się na terenie Kazachstanu. Linia ta ma nazwę Jekybastuz-Kokczetem. A jej napięcie to 1150 kV, zaś zdolność przesyłowa to nawet 55000 MW. Nieźle, prawda?

Linie takie powstały w odpowiedzi na rosnące zapotrzebowanie na energię w wielkich miastach. Ale jest problem – rosną straty spowodowane ulotem. Wprawdzie stosuje się różne rozwiązania mające na celu ograniczenie ulotu, między innymi przewody mające odpowiednie przekroje. Przekroje te zależne są od napięcie. Stosuje się tutaj zasadę, że im wyższe napięcie tym większy przykrój przewodu. Ale i to nie rozwiązuje wszystkich problemów.

Trzeba pamiętać, że skutkiem ulotu jest nie tylko strata energii. Która oczywiście ma znaczenie. W tym ekonomicznie. Ale ulot powoduje również odczuwalne zakłócenia radiowe. Jak więc widać należy coś wymyślić, aby zminimalizować ulot. Inaczej linie elektroenergetyczne nie będą w stanie dostarczać nam dostatecznej ilości energii. A w przyszłości możemy to odczuć. Chyba, że zaczniemy konstruować urządzenia, które będą efektywniej gospodarować energią. A to jest w ogóle możliwe. Przecież takowe już powstają. Istnieje nawet budownictwo energooszczędne. Cóż, głowa do góry, świat idzie naprzód. Z pewnością z czasem ludzkość znajdzie inne rozwiązania.

Zostaw odpowiedź