많은 사람들이 놀라는 것은 전기가 본질적으로 저장 될 수 없다는 것입니다–적어도 경제적으로 감지 할 수있는 양은 아닙니다(배터리에서 발견 한 것 이상).
이것이 의미하는 것은 전기가 필요한 바로 그 순간에 생성되고 제공되어야한다는 것입니다. 시간당 186,000 마일(거의 빛의 속도)의 놀라운 속도로 전기를 전달하는 전송 시스템이 이것을 가능하게합니다.
전송 이해에 제시된 바와 같이,전기 시스템은 생성,전송 및 분배를 포함한다. 대량 전송에 대 한 필요성에 대 한 온 전기에 대 한 수요가 성장 하 고 그들의 지역에만 봉사할 수 있는 작은 발전소 부적절 한 되었다. 새로운,더 큰 발전소는 라인에 온,하지만 멀리 떨어져 자신의 부하 센터에서 있었다. 송전선은 필요한 곳에 힘을 얻는 유일한 방법 이었다.
고객과 원격 발전 플랜트를 연결하는 것도 작은 문제가 발생했습니다. 전기는 전선을 통해 전달되어야합니다. 전선은 에너지의 흐름에 저항을 만들고 그 저항은 전송되는 에너지의 양에 작은 손실을 만듭니다. 아주 짧은 거리를 위한 아닙니다 중대 사건;그러나 더 긴 철사,더 중대한 저항 및 더 중대한 손실.
저항 문제에 대한 해결책은 전기가 전선을 통해 밀려나는 전압(또는”압력”)을 증가시키는 것입니다. 전압이 높을수록 시스템이 저항을 극복하고 손실을 최소화 할 수 있습니다. 따라서 오늘날 에너지가 생성 된 곳에서 수백 또는 수천 마일을 이동함에 따라 230,500 또는 765 킬로 볼트의 고전압 라인은 전기가 신속하고 최소한의 에너지 손실로 전달되도록합니다.
왜 타워?
전기는 때때로 지하로 전송 될 수 있지만”벌크”전송 시스템은 종종 오버 헤드 와이어를 사용합니다. 계획 과정 도중 머리 위 철사에 관하여,특히 질문된 일반적인 질문은,그런 큰 강철 탑이 필요한 까 왜 이다. 두 가지 주요 대답은 안전성과 신뢰성입니다.
사용되는 높은 전압으로 인해 지역,주 및 연방 규정은 주로 안전을 위해 전송 라인을 어떻게 구축 할 수 있는지에 대한 특정 요구 사항을 제시합니다. 이러한 주요 요구 사항 중 하나는 전선이 가장 낮은 지점(“클리어런스”라고 함)에 있어야 접지에서 얼마나 높은지를 포함합니다. 통관 요구 사항은 매우 다양 할 수 있지만 60-150 피트 범위가 일반적입니다.
높이 요구 사항은 안정성에 대한 보완적인 필요성을 제공합니다. 송전선과 탑은 강풍에서 얼음과 눈 예금이 그렇지 않으면 선 또는 탑을 붕괴하는 일으키는 원인이 될지도 모른 어는 온도에 환경 역경의 범위를,저항해야 한다. 결과적으로 고전압 타워는 일반적으로 기상 조건이 전기 서비스의 흐름을 방해하지 않도록 소위 50 년 또는 100 년 폭풍을 견딜 수 있도록 제작되었습니다.
전선 내부
전력은 교류 또는 직류를 통해 전선을 통해 전달됩니다. 둘 다 장점이 있습니다; 그러나”3 상 교류”는 전 세계에서 사용되는 가장 일반적인 방법입니다.
교류(교류)전송에서 전하의 이동은 주기적으로 방향을 뒤집는다. 3 상 교류 시스템에서 전선은 서로 다른 시간에 피크 값에 도달하는 세 개의 교류 전류를 전달합니다.
3 상 시스템은 단일 또는 이중 회로 시스템으로도 분류 할 수 있습니다. 두 배 회로는 전송 구조가 전송선의 2 세트,3 개의 지휘자(철사)를 가진 각각을 나르고 있다는 것을 의미합니다.
직류(직류)시스템에서 전하의 흐름은 한 방향으로 만 흐릅니다. 이 시스템은 일정한 최대 전압으로 작동하므로 동일한 크기의 도체가있는 기존 전송 라인 복도가 교류보다 높은 소비 영역으로 100%더 많은 전력을 전달할 수 있습니다.
3 상 교류 시스템은 일반적으로 짧은 거리(400 마일 미만)의 경우 직류 시스템보다 비용이 적게 드는 것으로 간주됩니다. 교류는 또한 그 경로를 따라 지역 사회를 제공하기 위해 라인에 여러 중간 연결이있을 때 더 나은 대안을 만들 수 있습니다(아래 참조)스테핑 및 스테핑 측면에서 몇 가지 장점을 제공합니다.
더 먼 거리의 경우,심지어 중간 탭이 없는 더 짧은 거리의 경우에도 직류 시스템은 상당히 더 많은 전력을 전달할 수 있는 능력 외에도 두 가지 장점이 있다. 첫째,그들은 적은 비용이 3 상 시스템에 대 한 많은 전선을 필요 하지 않기 때문에 구축. 둘째,라인의 저항으로 인한 전기 손실을 방지하는 측면에서 더 효율적입니다. 셋째,직류 시스템은 또한 신뢰성과 관련된 이점을 제공합니다. 예를 들어,교류 네트워크의 일부 부분이 동기화되지 않고 그리드에서 계단식 오류가 발생할 수 있는 부하의 변화는 직류 시스템에 동일한 영향을 미치지 않습니다. 또한,이러한 시나리오에서는 직류 링크를 사용하여 교류 네트워크를 안정화시킬 수 있다.
직류시스템은 특히 전압의 상승 및 하강과 관련된 비용 및 장비 측면에서 단점이 있지만,직류전체의 이점을 고려할 때 많은 전력 시스템 운영자들이 직류시스템의 광범위한 사용을 고민하고 있다.
스텝 업 및 스텝 다운
고전압 전선을 통해 이동하는 전기는 그 뒤에 230,500 또는 765 킬로 볼트의 힘을 가질 수 있지만,그것은 발전원에서 흐름이 시작되는 방식이 아닙니다. 사실,그것은 안전 하지 않을 양쪽 끝에 경우.
전송 시스템 내에서 변전소와 변압기는 발전기에서 벌크 송전선으로 전압을 높이고 송전선에서 집으로 전력을 분배하는 지역 회선으로 전압을 낮춤으로써 중요한 역할을합니다.
에너지가 생성됨에 따라 발전소 공급원은 약 20 킬로볼트로 남는다. 변압기는 전송을 위한 적합한 수준에 그 때 전압을 증가한다–펌프가 관에 있는 물 압력을 증가하기 위하여 이용될 매우 같이.
전기가 부하 센터에 도달함에 따라 지역 유틸리티는 변전소를 통해 전압을 낮추고 공급선(또는 배전선)네트워크를 따라 전송하여 이웃 및 기업에 전달합니다. 1 차 분배 라인의 전압은 2.4 에서 34.5 킬로 볼트 사이에서 작동합니다. 그런 다음 전압은 분배 변압기를 통해 120 및 240 볼트의 주거 수준으로 다시 내려갑니다.