اوه، چه خبر همه! من یک تامینکننده رفتارهای خالی هستم، و امروز میخواهم در مورد اینکه چگونه این رفتارهای غیرمستقیم در از دست دادن انرژی نقش دارند، صحبت کنم. این موضوعی است که بسیار مهم است، به ویژه برای کسانی که در صنعت برق هستند.
ابتدا بیایید درک کنیم که رفتارهای برهنه چیست. هادی های برهنه اساسا هادی های الکتریکی هستند که هیچ ماده عایق در اطراف خود ندارند. آنها معمولا در سیستم های انتقال و توزیع برق استفاده می شوند. انواع مختلفی وجود دارد، مانندهادی های آلومینیومی برهنهورساناهای مس برهنه نرم رشته ای انعطاف پذیر. هر نوع ویژگی های خاص خود را دارد، اما همه آنها در جریان قدرت نقش دارند.
یکی از اصلیترین راههایی که رسانشهای لخت به کاهش توان کمک میکنند، مقاومت است. می دانید، طبق قانون اهم، تلفات توان (P) در هادی را می توان با فرمول P = I²R محاسبه کرد، که در آن I جریان عبوری از هادی و R مقاومت هادی است. مقاومت یک هادی لخت به چند عامل بستگی دارد.
جنس هادی بزرگ است. به عنوان مثال، مس و آلومینیوم دو ماده ای هستند که معمولا برای رسانایی خالی استفاده می شوند. مس مقاومت کمتری نسبت به آلومینیوم دارد. این بدان معناست که برای همان طول و سطح مقطع، هادی مسی لخت مقاومت کمتری نسبت به آلومینیوم دارد. بنابراین، اگر از هادی های لخت آلومینیومی در یک سیستم قدرت استفاده کنیم، به دلیل مقاومت نسبتاً بالاتر آن، تلفات توان بیشتری وجود خواهد داشت.
سطح مقطع هادی لخت نیز مهم است. سطح مقطع کوچکتر به معنای مقاومت بالاتر است. به آن مانند یک لوله آب فکر کنید. اگر لوله باریک باشد، عبور آب از آن سخت تر می شود و اصطکاک بیشتری ایجاد می شود. به طور مشابه، در یک رسانای لخت با سطح مقطع کوچک، الکترونها زمان حرکت سختتری دارند که منجر به مقاومت بیشتر و در نتیجه اتلاف توان بیشتر میشود.
طول هادی عامل دیگری است. هر چه هادی لخت طولانی تر باشد، مقاومت آن بیشتر است. در یک سیستم انتقال قدرت در مقیاس بزرگ، که در آن هادی ها می توانند مسافت های طولانی را طی کنند، طول می تواند مقاومت و تلفات توان را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.
یکی دیگر از راههایی که رساناهای خالی به اتلاف برق کمک میکنند، تخلیه تاج است. تخلیه کرونا زمانی اتفاق میافتد که میدان الکتریکی اطراف رسانای خالی به اندازه کافی قوی باشد که هوای اطراف را یونیزه کند. این معمولا در ولتاژهای بالا اتفاق می افتد. هنگامی که ترشحات کرونا رخ می دهد، انرژی مصرف می کند. انرژی مورد استفاده در یونیزه کردن هوا و حفظ کرونا از سیستم قدرت تلف می شود.
وضعیت سطح هادی لخت بر تخلیه تاج تأثیر می گذارد. یک هادی با سطح ناهموار در مقایسه با هادی با سطح صاف بیشتر احتمال دارد باعث تخلیه کرونا شود. این به این دلیل است که میدان الکتریکی در نقاط تیز یا بی نظمی روی سطح ناهموار متمرکزتر است. بنابراین، اگر رساناهای خالی با سطح ناهموار داشته باشیم، تخلیه تاج بیشتر و اتلاف توان بیشتری وجود خواهد داشت.
عوامل محیطی نیز در افت توان مربوط به رسانش های خالی نقش دارند. رطوبت موجود در هوا می تواند رسانایی هوا را در اطراف هادی لخت افزایش دهد. این می تواند منجر به جریان نشتی بیشتر و اتلاف برق شود. همچنین، آلودگی در محیط، مانند گرد و غبار و ذرات نمک، می تواند بر روی سطح هادی لخت جمع شود. این می تواند ویژگی های سطح هادی را تغییر دهد و احتمال تخلیه تاج و جریان نشتی را افزایش دهد و در نتیجه اتلاف توان بیشتری را به همراه داشته باشد.
اکنون، ممکن است فکر کنید، "خوب، پس چه کاری می توانیم انجام دهیم تا اتلاف برق ناشی از رفتارهای خالی را کاهش دهیم؟" خوب، انتخاب مواد هادی مناسب یک شروع است. همانطور که قبلاً اشاره کردم، مس مقاومت کمتری دارد، بنابراین در صورت امکان، استفاده از هادی های مسی می تواند تلفات برق را کاهش دهد. با این حال، مس گرانتر از آلومینیوم است، بنابراین ما باید هزینه - اثربخشی را نیز در نظر بگیریم.
افزایش سطح مقطع هادی لخت نیز می تواند کمک کننده باشد. اگرچه ممکن است هزینه مواد را افزایش دهد، اما می تواند به طور قابل توجهی مقاومت و تلفات توان را در دراز مدت کاهش دهد. برای انتقال برق از راه دور، استفاده از هادی های همراه می تواند راه حل خوبی باشد. هادی های بسته بندی شامل هادی های متعددی هستند که به روشی خاص مرتب شده اند. آنها می توانند میدان الکتریکی اطراف هادی ها را کاهش دهند که به کاهش تخلیه تاج و اتلاف برق کمک می کند.
نگهداری منظم هادی های لخت نیز بسیار مهم است. تمیز نگه داشتن هادی ها و بررسی هرگونه آسیب سطحی می تواند از تخلیه بیش از حد کرونا و جریان نشتی جلوگیری کند.
بهعنوان یک تامینکننده خدمات بیمصرف، میدانم که درک این مسائل تلفات برق چقدر مهم است. ما دائماً در حال کار بر روی بهبود کیفیت رفتارهای ساده خود هستیم تا تلفات برق را به حداقل برسانیم. این که آیا شما نیاز داریدهادی های آلومینیومی برهنهیارساناهای مس برهنه نرم رشته ای انعطاف پذیر، ما شما را تحت پوشش قرار داده ایم.
اگر در بازار محصولات با کیفیت بالا هستید و میخواهید درباره نحوه بهینهسازی سیستم برق خود برای کاهش تلفات برق بحث کنید، در تماس با آن درنگ نکنید. ما می توانیم در مورد نیازهای خاص شما گفتگو کنیم و بهترین راه حل ها را برای شما پیدا کنیم.
مراجع:
- اصول مدارهای الکتریکی: نسخه جریان متعارف نوشته توماس ال. فلوید
- فناوری سیستم های قدرت الکتریکی توسط استفان ال. هرمان
