Найти в Дзене
Беседка

Мощность тока в ЛЭП для переменного и постоянного напряжения

Мне казался этот вопрос достаточно простым. Но когда комментаторы, которые считают себя профессионалами смеются над ним всем отделом, приходится разжевывать даже для них: Непонимание состоит, видимо, в том, как соотносятся мощности линий переменного (трехфазного) и постоянного тока: Давайте подробно, не проскакивая никаких, даже вроде бы очевидных шагов, разберем вопрос на сколько линии постоянного тока позволяют передавать больше мощности, чем такие же линии переменного тока. Примечание: остается только сожалеть, что профильные, по всей видимости, специалисты, не понимаю базовых вещей. Может по этой причине у нас такое дорогое электричество в России? Ну что же приступим. Мощность однофазной линии Линия состоят из 2 проводов: фазы и ноля. Мощность линии определяется формулой: P1 = Iд * Uд, где Iд = Iмах / √2 , Uд = Uмах / √2 То есть, P1 = Iмах * Uмах / 2 (1) Удельная мощность на каждый провод: Pу1ф = P1 /2 (2) Мощность трехфазной линии Трехфазная линия состоит из трех однофазных лини
Оглавление

Мне казался этот вопрос достаточно простым. Но когда комментаторы, которые считают себя профессионалами смеются над ним всем отделом, приходится разжевывать даже для них:

Непонимание состоит, видимо, в том, как соотносятся мощности линий переменного (трехфазного) и постоянного тока:

-2

Давайте подробно, не проскакивая никаких, даже вроде бы очевидных шагов, разберем вопрос на сколько линии постоянного тока позволяют передавать больше мощности, чем такие же линии переменного тока.

Примечание: остается только сожалеть, что профильные, по всей видимости, специалисты, не понимаю базовых вещей.

Может по этой причине у нас такое дорогое электричество в России?

Ну что же приступим.

Мощность однофазной линии

Линия состоят из 2 проводов: фазы и ноля.

Мощность линии определяется формулой:

P1 = Iд * Uд, где Iд = Iмах / √2 , Uд = Uмах / √2

То есть, P1 = Iмах * Uмах / 2 (1)

Удельная мощность на каждый провод:

Pу1ф = P1 /2 (2)

Мощность трехфазной линии

Трехфазная линия состоит из трех однофазных линий:

-3

По каждой однофазной линии можно передать мощность P, всего 3*P.

Но нули можно объединить, токи взаимно компенсируются и результирующий ток в любой момент времени будет равен нулю (при одинаковых нагрузках на каждой фазе). Поэтому эти провода убирают (три провода в центре красного кружка на фото выше).

Остается 3 провода по которым передается 3*P мощности. То есть, на каждый провод удельная мощность равна:

Pу3ф = P1 (3)

Примечание: для трех фаз использовать ТОЛЬКО три провода можно ТОЛЬКО в случае одинаковой нагрузки на каждой фазе.
Если говорить о бытовой произвольной нагрузке на каждую фазу надо использовать 5 жильный кабель: 3 фазы, ноль и заземление.
Тем не менее, можно, для произвольной нагрузки на каждой фазе, использовать и четырех жильный для 3 фаз и
трех жильный, для 2 фаз.

Мощность линии постоянного тока

Если линию подключить одним проводом к полюсу Uмах, а другим к нулю, то максимальная мощность будет равна:

P = Uмах * Iмах (4)

исходя из (1) P = 2 * P1 (5)

Но вместо подсоединения к нулю, можно присоединить провод к отрицательному полюсу -Uмах

Тогда по такой линии можно передать еще в ДВА раза большую мощность:

P = 4 * P1 (6)

Понять это очень просто. Надо взять 2 линии:

одну (Uмах, 0),

другую (0,-Uмах)

По расположенным рядом двум нулевым проводам будет течь одинаковый, но противоположный по направлению ток, и, как и для трехфазной линии, их можно "выкинуть" (красный кружочек с 2 проводами) и останется линия из двух проводов (Uмах, -Uмах).

Таким образом на каждый провод в линии постоянного тока будет приходиться максимальная передаваемая мощность:

Pуп = 4 *P1 / 2 = 2 * P1 (7)

Сравнивая выражения (3) и (7) получаем, что

по каждому проводу в линии постоянного тока может передаваться в 2 раза большая мощность, чем по проводу в трехфазной цепи.

Если же сравнивать однофазную линию и линию постоянного тока, то

по каждому проводу в линии постоянного тока может передаваться в 4 раза большая мощность, чем по проводу в однофазной цепи.

Алексей

__________________________

Подписывайтесь на мой канал, впереди много интересного

Ставьте 👍🏻 чтобы мои статьи были у вас в ленте

Ваша Беседка ☀️

_________________________

Мои статьи на тему экономики ищите по тегу #экономика_и_энергетика_беседка