电能是如何输送的？

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从发电站发出的电能，要经过输电线送到用电的地力图12-6是用能输送的示意图。从发电站发出的电能，先经过变压器把电压升高，用高压电输送到远方的用户四周，再经过变压器把电压降低，供给用户使用为什么远间隔输电要用高电压呢？ 我们知道，导线是有电阻的。实验室里的实验电路，以至家庭电路，导线不长，电阻很小，横截面积1毫米2的铝导线，1米长，电阻只有0．027欧。导线的电阻比用电器的电阻小得多，可以略去不计。可是实际的输电线很长。例如河南平顶山至湖北武昌的高压输电线路长。600多千米，一条长600干米、横截面积1厘米3的铝导线，电阻约为160欧。这么长的输电线，它的电阻就不能不考虑了，就是由于输电线有电阻，才产生了高压输电的题目。从焦耳定律知道，电流通过导线要发热，长600千米、横截面积1厘米2的铝导线，即使通过10安的电流。每年产生的热量也达5ｘ1011焦。这么多热量散失到大气中，白白损失了，怎么办呢？按照需且定律，产生的热量与电流的平方成正比。假如把电流域小到原来的1/2，损失的电能就降为原来的1/4；把电流减小到原来的1/3，损失的电能就降为原来的1/9。可见，减小输电电流是减小电能损失的有效办法。可是，要用这个办法减小电能损失，就要进步输电的电压。为什么呢？比如我们用10千伏的电压输电，输电电流是100安。输送的功率就是1000千瓦。假如输电电压不变，电流域小到原来的1/2，输送的功率也要相应地减小为原来的1/2，即500千瓦。输送功率过小，就没有实际意义了。既要减小电能在输电线上的损失，又要不减小输送功率，那就只能进步输电电压了，把输电用压进步一倍，即用20千伏的电压输电，同时把电流域小到原来的1/2，即50安，那么，输送功率仍为1000千瓦，而电能损失却减小为原来的1/4。这就是为什么要用高压输电的道理。输送电能要升高电压，而用户却不适宜用高压电，由于高压电太危险，而且制造适于高电压的用电器又很困难，因此到用户处要把电压降下来，如给家庭电路供电要降到220伏，变压器（图12-7）就是能把交流电的电压升高或者降低的装置。我国远间隔输电的电压有110千伏、220千伏、330千伏，近年还建成了500千伏的超高压输电线路。国外还建有1150千伏的试验性超高压输电线路。输电是输送能量的一种方式。假如我们把输电利运煤比较一下，就可以看出输电的优越性。我国山西大同到北京的500千伏超高压输电线路，输送功率约为200万千瓦。按燃烧值为2．93ｘ107焦/千克的标准煤来折合，这相当于天天运输5900吨煤。一节火车货车60吨煤，天天要用99节货车才行。