Електропроводи
Електрическата енергия се сравнява благоприятно с всички видове енергия, тъй като нейните мощни потоци могат да се предават почти мигновено на хиляди километри. "Каналите" на енергийните реки са електропроводи (TL) - основните връзки на енергийните системи.
В момента се изграждат два вида електропроводи: надземни, които пренасят ток през жици над земята, и подземни, които предават ток през захранващи кабели, обикновено положени в изкопи под земята.
Електропреносните линии се състоят от опори - бетонни или метални, към раменете на които са прикрепени гирлянди от порцеланови или стъклени изолатори. Медни,алуминиеви или стоманено-алуминиеви проводнициса опънати между опорите, които са окачени на изолаторите. Електропреносните кули вървят през пустини и тайга, изкачват се високо в планините, пресичат реки и планински клисури.
Въздухът служи като изолатор между проводниците. Следователно, колкото по-високо е напрежението, толкова по-голямо трябва да бъде разстоянието между проводниците. Електропроводите минават и през ниви, в близост до населени места. Следователно проводниците трябва да бъдат окачени на безопасна за хората височина. Свойствата на въздуха като изолатор зависят от климата и метеорологичните условия. Строителите на електропроводи трябва да вземат предвид силата на преобладаващите ветрове, разликите в летните и зимните температури и много други. Ето защо изграждането на всеки нов електропровод изисква сериозна работа на търсачи за най-доброто трасе, научни изследвания, моделиране, най-сложни инженерни изчисления и дори високо майсторство на строителите.
Едновременното създаване на мощни електроцентрали и електрически мрежи беше предвидено в плана GOELRO. Когато електричеството се предава по проводници на разстояние, загубите на енергия са неизбежни, тъй като, преминавайки през проводниците, електрическият ток ги нагрява. Ето защопредават ток с ниско напрежение. 127, 220 V, както влиза в апартаментите ви, е нерентабилно за разстояние над 2 км. За да се намалят загубите в проводниците, напрежението на електрическия ток, преди да се приложи към линията, се увеличава в електрическите подстанции (вижте Електрически подстанции). С увеличаването на мощността на електрическите централи, разширяването на териториите, обхванати от електрификация, напрежението на променливия ток на далекопроводите се увеличава последователно до 220, 380, 500 и 750 kV. Изграден е електропровод с напрежение 1150 kV за свързване на енергийните системи на Сибир, Северен Казахстан и Урал. В нито една страна по света няма такива линии: височината на опорите е до 45 m (височината на 15-етажна сграда), разстоянието между проводниците на всяка от трите фази е 23 m.
Въпреки това, проводниците под високо напрежение са животозастрашаващи и е невъзможно да бъдат доведени до къщи, фабрики и заводи. Ето защо, преди прехвърлянето на електроенергия към потребителя, токът на високо напрежение се намалява в понижаващите подстанции.
Схемата за предаване на променлив ток е както следва. Токът с ниско напрежение, генериран от генератора, се подава към повишаващия трансформатор на подстанцията, преобразува се в него в ток с високо напрежение, след което по електропровода отива до мястото на потребление на енергия, тук се преобразува от трансформатора в ток с ниско напрежение, след което отива към потребителите.
Страната ни е родоначалник на друг вид електропроводи - правопроводи. По-изгодно е да се предава постоянен ток през електропроводи, отколкото променлив ток, тъй като ако дължината на линията надвишава 1,5-2 хиляди км, тогава загубата на електроенергия по време на предаването на постоянен ток ще бъде по-малка. Преди въвеждането на ток в домовете на потребителите, той отново се преобразува в променлив.
Да въведе ток с високо напрежение в градовете и да го разпределиелектрически подстанции, кабелни електропроводи са положени под земята. Експертите смятат, че в бъдеще въздушните електропроводи като цяло ще отстъпят място на кабелите. Въздушните линии имат недостатък: около проводниците с високо напрежение се създава електромагнитно поле, което надвишава магнитното поле на Земята. И това се отразява неблагоприятно на човешкото тяло. Това може да представлява още по-голяма опасност в бъдеще, когато напрежението и токът, предавани през електропроводите, ще се увеличат още повече. Още сега, за да се избегнат нежелани последствия, е необходимо да се създаде „поле за преминаване“ около електропроводи, където е забранено да се строи каквото и да било.
Тествана е кабелна линия, симулираща бъдещи свръхпроводящи електропроводи. Вътре в метална тръба, покрита с няколко слоя от най-съвършената топлоизолация, е положена медна сърцевина, състояща се от много проводници, всеки от които е покрит с ниобиев филм. Вътре в тръбата се поддържа истински космически студ - температура 4,2 К. При тази температура няма загуби на електричество поради съпротивление.
За пренос на електричество съветските учени разработиха газови линии (GIL). GIL е метална тръба, пълна с газ - серен хексафлуорид. Този газ е отличен изолатор. Изчисленията показват, че при повишено налягане на газа е възможно да се предава електрически ток с напрежение до 500 kV през проводници, положени вътре в тръбата.
Кабелните електропроводи, положени под земята, ще спестят стотици хиляди хектари ценна земя, особено в големите градове.