ייצור חשמל

טיפול בסטינגריי

פעם ברומא העתיקה, בנו של אדריכל עשיר ורופא שאפתן, צעד קלאודיוס גאלן לאורך חופי הים התיכון. ואז הופיע לנגד עיניו מראה מוזר ביותר – שני תושבי הכפרים הסמוכים הלכו לקראתו, כשרמפות חשמליות קשורות לראשיהם! כך מתארת ​​ההיסטוריה את המקרה הראשון הידוע לנו של שימוש בפיזיותרפיה בעזרת חשמל חי. השיטה צוינה על ידי גאלן, ובצורה כה חריגה הוא הציל מכאב לאחר פצעי גלדיאטורים, ואף ריפא את גבו הכואב של הקיסר מארק אנטוני בעצמו, שזמן קצר לאחר מכן מינה אותו לרופא אישי.

לאחר מכן, אדם נתקל יותר מפעם אחת בתופעה הבלתי מוסברת של "חשמל חי". והחוויה לא תמיד הייתה חיובית. אז, פעם אחת, בעידן הגילויים הגיאוגרפיים הגדולים, מול חופי האמזונס, נתקלו האירופים בצלופחים חשמליים מקומיים שיצרו מתח חשמלי במים של עד 550 וולט. אבוי למי שנפל בטעות לאזור ההרס של שלושה מטרים.

מהי מערכת חשמל

מנקודת מבט כללית, מערכת חשמל מובנת בדרך כלל כרשת גדולה מאוד המקשרת בין תחנות כוח (גדולות או קטנות) לעומסים באמצעות רשת חשמל שיכולה להשתרע על פני יבשת שלמה כמו אירופה או צפון אמריקה.

המבנה של מערכות חשמל שאתה חייב להבין במלואו (צילום: קרלה ווסניאק באמצעות פליקר)

לפיכך, מערכת החשמל משתרעת בדרך כלל מתחנת הכוח ועד לשקעים בתוך שטחי הלקוחות. הם מכונה לפעמים מערכות כוח מלאות מכיוון שהן עצמאיות.

ניתן לייצר מערכות אנרגיה קטנות יותר מחלקים או מקטעים של מערכת גדולה ושלמה יותר. איור 1 מציג מספר אלמנטים הפועלים יחד ומחוברים לרשת החשמל.

תת-המערכת המוצגת באיור 1(א) עשויה להיות אחד ממשתמשי הקצה של האנרגיה החשמלית של מערכת החשמל המלאה. תת-המערכת המוצגת באיור 1(ב) עשויה להיות אחת מתחנות הכוח הקטנות הפועלות כייצור מבוזר (DG). רוב מערכות החשמל הללו פועלות רק כשהן מחוברות למערכת חשמל מלאה.

מערכות אספקת חשמל המסופקות ממקור חשמל חיצוני או שמייצרות (בהמרה ממקורות אחרים) חשמל ומעבירות אותו לרשת גדולה נקראות מערכות אנרגיה חלקיות.

איור 1 (א, ב) - תתי מערכות חשמל למטרות מיוחדות

מערכות החשמל המעניינות למטרותינו הן מערכות חשמל בקנה מידה מלא, המשתרעות על פני מרחקים ארוכים ונפרסו במשך עשרות שנים על ידי חברות חשמל.

ייצור הוא ייצור של חשמל בתחנות כוח או יחידות ייצור שבהן סוג של אנרגיה ראשונית מומרת לחשמל. שידור היא רשת המעבירה חשמל מחלק אחד של מדינה או אזור לאחר. בדרך כלל מדובר בתשתית מחוברת היטב, עם קווי תמסורת מרובים המחברים בין תחנות משנה שונות שמשנות את רמות המתח, ומציעות יתירות משופרת.

הפצה מספקת לבסוף כוח (אפשר לומר באופן מקומי בהשוואה למערכת ההולכה) לעומסים הסופיים (שרובם מסופקים במתח נמוך) באמצעות שלבי ביניים שבהם המתח מומר למטה (מומר) לרמות נמוכות יותר.

ישנם חלקים בעולם שבהם דה-רגולציה בתעשייה והפרטה כבר שינו לחלוטין את הנוף התעשייתי, בעוד אתגרים אחרים נותרו לראות.

כמה וואט אנחנו מייצרים

אנרגיה אנושית כמקור תזונה חלופי כבר מזמן לא הייתה חלום פנטזיה. לאנשים יש סיכויים גדולים כמחוללי חשמל, זה יכול להיווצר כמעט מכל פעולות שלנו. אז אתה יכול לקבל 1 וואט מנשימה אחת, ומספיק צעד רגוע כדי להפעיל נורה של 60 וואט, וזה יספיק כדי להטעין את הטלפון. אז את הבעיה עם משאבים ומקורות אנרגיה חלופיים, אדם יכול ממש לפתור את עצמו.

העניין קטן - ללמוד כיצד להעביר את האנרגיה שאנו מבזבזים ללא תועלת, "היכן שצריך". ולחוקרים כבר יש הצעות בהקשר זה. לפיכך, ההשפעה של פיזואלקטריות, היוצרת מתח מפעולה מכנית, נחקרת באופן פעיל. בהתבסס על זה, עוד בשנת 2011, מדענים אוסטרלים הציעו מודל ממוחשב שייטען על ידי לחיצה על מקשים. בקוריאה מפתחים טלפון שיטען באמצעות שיחות, כלומר מגלי קול, וקבוצת מדענים מהמכון הטכנולוגי של ג'ורג'יה יצרה אב טיפוס עובד של "ננו-גנרטור" של תחמוצת אבץ המושתל גוף האדם ומייצר זרם מכל תנועה שלנו.

אבל זה לא הכל, כדי לעזור לפאנלים סולאריים בערים מסוימות הם הולכים לקבל אנרגיה משעות העומס, ליתר דיוק מרעידות בהליכה הולכי רגל ומכוניות, ואז להשתמש בה כדי להאיר את העיר. רעיון זה הוצע על ידי אדריכלים בלונדון מ- Facility Architects. לדבריהם: “בשעות השיא עוברים בתחנת ויקטוריה 34,000 איש ב-60 דקות. לא צריך גאון מתמטי כדי להבין שאם ניתן ליישם את האנרגיה הזו, היא למעשה יכולה להיות מקור אנרגיה שימושי מאוד, שמתבזבז כרגע. אגב, היפנים כבר משתמשים לשם כך בקרוסלות ברכבת התחתית של טוקיו, שדרכה עוברים מאות אלפי אנשים מדי יום. ובכל זאת, מסילות הברזל הן עורקי התחבורה העיקריים של ארץ השמש העולה.

סיקור רוסיה

מדענים רוסים תרמו תרומה מעשית עצומה להיסטוריה של התפתחות החשמל, החל מ-M. V. Lomonosov. רבים מהרעיונות שלהם הושאלו על ידי עמיתים אירופאים, עם זאת, במונחים של הכנסת המצאות לעבודה מעשית לטובת אנשים, רוסיה תמיד הקדימה מדינות אחרות.

לדוגמה, כבר ב-1879 הוחלפו מנורות הפנסים על גשר לייטיני בחשמליות, וזו הייתה החלטה מתקדמת ונועזת לאותה תקופה. ב-1880 נפתחה באגודה הטכנית הרוסית מחלקה לחשמול אזורים עירוניים. צארסקויה סלו הייתה ההתנחלות הראשונה בעולם שהכניסה תאורה נרחבת בערב ובלילה, ב-1881.

באביב 1883, נבנתה תחנת כוח על סוללת סופיסקאיה והתאורה החגיגית של מרכז העיר נערכה בהצלחה, שתוכננה בקנה אחד עם טקס ההכתרה של הקיסר החדש, אלכסנדר השלישי.

באותה שנה, מרכז סנט פטרבורג וליבה, ארמון החורף, מחושמל במלואו. מחלקה קטנה בחברה טכנית גדלה תוך כמה שנים לאגודת התאורה החשמלית של האימפריה הרוסית, שבאמצעותה בוצעה עבודה רבה להתקנת מנורות ברחובות מוסקבה וסנט פטרסבורג, כולל שלט רחוק. אזורים. בעוד שנתיים בלבד יתחילו להיבנות תחנות כוח ברחבי המדינה, ואוכלוסיית רוסיה תצא סוף סוף לדרך הקידמה.

מערכות הפצה

מגזר ההפצה מוכר באופן נרחב כחלק המורכב ביותר ברשת החכמה בשל נוכחותו בכל מקום. רמות מתח של 132 (110 במקומות מסוימים) או 66 קילו וולט הן רמות HV נפוצות שנמצאות ברשתות הפצה (אירופאיות). מתחים מתחת לזה (למשל 30, 20, 10 קילוואט) נמצאים בדרך כלל ברשתות הפצה MV.

רמות הפצה מתחת ל-1 kV נמצאות בטווח הנקרא LV או מתח נמוך.

ניתן לסווג טופולוגיות רשת MV לשלוש קבוצות:

טופולוגיה רדיאלית

קווים רדיאליים משמשים לחיבור תחנות משנה ראשיות (PS) עם ובין תחנות משנה משניות (SS). קווי MV או "מזינים" אלה עשויים לשמש אך ורק עבור SS אחד או עשויים לשמש כדי להגיע לכמה מהם. מערכות רדיאליות מקיימות שליטה מרכזית בכל ה-SSs.

איור 4 - מערכת הזנה רדיאלית

טופולוגיית הטבעת

זוהי טופולוגיה סובלנית לתקלות כדי להתגבר על החולשה של הטופולוגיה הרדיאלית כאשר אלמנט קו MV אחד מנותק, מה שמפריע לפעולת החשמל (הפסקה) בשאר התחנות המחוברות. טופולוגיית הטבעת היא אבולוציה משופרת של הטופולוגיה הרדיאלית, המחברת תחנות משנה לקווי MV אחרים כדי ליצור יתירות.

ללא קשר לתצורה הפיזית, הרשת פועלת באופן רדיאלי, אך במקרה של כשל במזין, אלמנטים אחרים מתמרנים כדי להגדיר מחדש את הרשת באופן שימנע כשל.

איור 5 - סכימה של אוטובוס הטבעת

טופולוגיית רשת

טופולוגיית הרשת מורכבת מתחנות משנה ראשוניות ומשניות המחוברות באמצעות קווי MV מרובים כדי לספק חלופות הפצה מרובות. לפיכך, ישנן מספר אפשרויות קונפיגורציה מחדש כדי להתגבר על כשלים, ובמקרה של תקלה, ניתן למצוא פתרונות חלופיים להפניית חשמל.

מערכות הפצת LV יכולות להיות חד פאזי או תלת פאזי. לדוגמה, באירופה מדובר בדרך כלל במערכות תלת פאזיות של 230V/400V (כלומר לכל פאזה יש 230V RMS ו-400V RMS בין שני שלבים).

רשתות LV מציגות טופולוגיות מורכבות והטרוגניות יותר מרשתות MV. הטופולוגיה המדויקת של מערכות LV תלויה בהרחבה ובתכונות של אזור השירות, בסוג, במספר ובצפיפות של נקודות אספקה ​​(עומסים), נהלים ספציפיים למדינה ותפעול, וכן במספר אפשרויות בתקנים בינלאומיים.

איור 6 - מערכת הפצת רשת

ה-SS בדרך כלל מספק חשמל לקו LV אחד או יותר עם שנאי MV-ל-LV אחד או יותר באותה הפעלה. טופולוגיית ה-LV המקומית היא בדרך כלל רדיאלית, עם מספר סניפים שמתחברים למזינים מורחבים, אך ישנם גם מקרים של רשתות רשת ואפילו תצורות טבעת או דו-מקרה ברשתות LV.

קווי LV הם בדרך כלל קצרים יותר מקווי MV והביצועים שלהם משתנים לפי אזור השירות.

עיון // רשתות טלקומוניקציה עבור רשת חכמה מאת אלברטו Sendin (רכישת כריכה קשה מאמזון)

ייצור חשמל

תחנות כוח ממירות את האנרגיה הכלולה בדלקים (בעיקר פחם, נפט, גז טבעי, אורניום מועשר) או מקורות אנרגיה מתחדשים (מים, רוח, אנרגיה סולארית) לאנרגיה חשמלית.

גנרטורים מודרניים קונבנציונליים מייצרים חשמל בתדר שהוא כפול של מהירות הסיבוב של המכונה. המתח בדרך כלל אינו עולה על 6-40 קילו וולט. תפוקת הכוח נקבעת לפי כמות הקיטור שמניעה את הטורבינה, שתלויה בעיקר בדוד. המתח של הספק זה נקבע על ידי הזרם בפיתול המסתובב (כלומר הרוטור) של הגנרטור הסינכרוני.

הפלט נלקח מהפיתול הקבוע (כלומר הסטטור). המתח מוגבר על ידי שנאי, בדרך כלל למתח גבוה בהרבה. במתח גבוה זה הגנרטור מחובר לרשת בתחנת המשנה.

איור 2 - טורבינת קיטור וגנרטור של 472 מגה וואט (STG) עבור תחנת הכוח המשולבת של אלן (קרדיט תמונה: businesswire.com)

תחנות כוח מסורתיות מייצרות כוח AC מגנרטורים סינכרוניים המספקים חשמל תלת פאזי כך שמקור המתח הוא שילוב של שלושה מקורות מתח AC הנגזרים מגנרטור כאשר מתחי הפאזות שלהם מופרדים על ידי זוויות פאזה של 120°.

טורבינות רוח ויחידות מיני-הידרו משתמשות בדרך כלל בגנראטורים אסינכרוניים, שבהם אות המתח שנוצר אינו מסונכרן בהכרח עם סיבוב הגנרטור.

DG מתייחס לדור המתחבר למערכת ההפצה, בשונה ממערכות ייצור חשמל מרכזיות קונבנציונליות.

המכון לחקר הכוח החשמלי (EPRI) הגדיר ייצור מבוזר כ"שימוש בטכנולוגיות ייצור חשמל קטנות (0 עד 5 מגה-וואט), מודולריות המופצות בכל מערכת הפצה של שירותים כדי להפחית את הטעינה של ה-T/D או הגידול בעומס ובכך לעכב את שדרוגי ה-T&A. "ד, צמצם את הפסדי המערכת, שפר את האיכות והאמינות. »

גנרטורים קטנים משתפרים ללא הרף מבחינת עלות ויעילות, ומתקרבים לפעולה של תחנות כוח גדולות.

1 אנרגיה וסוגיה

אֵנֶרְגִיָה
(מיוונית energeie
- פעולה, פעילות) מייצג
הוא מדד כמותי כללי לתנועה
ואינטראקציות של כל מיני חומר.
זו היכולת לעשות עבודה, ו
העבודה מתבצעת מתי
כוח פיזי הפועל על אובייקט
(לחץ או כוח משיכה). עֲבוֹדָה—
זוהי אנרגיה בפעולה.

בכל
מנגנונים בעת ביצוע עבודה, אנרגיה
עובר מסוג אחד לאחר. אבל
אי אפשר להשיג את האנרגיה של אחד
מינים יותר מאחרים, על כל אחד מהם
טרנספורמציות, שכן זה סותר
חוק שימור האנרגיה.

יש את הדברים הבאים
סוגי אנרגיה: מכנית; חשמלי;
תֶרמִי; מַגנֶטִי; אָטוֹמִי.

חַשׁמַלִי
אנרגיה היא אחד המושלמים
סוגי אנרגיה. השימוש הנרחב שלו
בשל הגורמים הבאים:

- מקבל פנימה
כמויות גדולות ליד הפיקדון
משאבים ומקורות מים;

- הזדמנות
הובלה למרחקים ארוכים
עם הפסדים קטנים יחסית;

- יכולת
טרנספורמציות לסוגים אחרים של אנרגיה:
מכאני, כימי, תרמי,
אוֹר;

- חוסר
זיהום סביבתי;

- יישום על
בסיס החשמל ביסודו
טכנולוגי מתקדם חדש
תהליכים עם רמה גבוהה של אוטומציה.

תֶרמִי
אנרגיה נמצאת בשימוש נרחב במודרני
ייצור ובחיי היומיום בצורה של אנרגיה
קיטור, מים חמים, מוצרי בעירה
לתדלק.

טרנספורמציה
אנרגיה ראשונית לאנרגיה משנית
בפרט, בחשמל, בוצע
בתחנות שעל שמם
מכילים אינדיקציות מאיזה סוג
אנרגיה ראשונית מומרת אליהם
לחשמל:

- על חשמל תרמי
תחנות (TPP) - תרמיות;

– תחנות כוח הידרואלקטריות
(HPP) - מכני (אנרגיה של תנועה
מים);

- הצטברות הידרו
תחנות (PSPP) - מכניות (אנרגיה
תנועות מולאו מראש
במאגר מלאכותי של מים);

- גרעיני
תחנות כוח (NPP) - גרעיניות (אנרגיה
דלק גרעיני);

- גאות ושפל
תחנות כוח (PES) - גאות ושפל.

ברפובליקה
בלארוס מופקת יותר מ-95% מהאנרגיה
בתחנות כוח תרמיות, המחולקות לפי ייעוד
לשני סוגים:

- עיבוי
תחנות כוח תרמיות (CES),
מיועד לייצור בלבד
אנרגיה חשמלית;

- תחנות חום וכוח משולבות
(CHP) איפה
ייצור משולב של חשמל
ואנרגיה תרמית.

צור גשש אנרגיה

הכי טוב והכי יעיל ליצור גשש כזה למשך שבוע לפחות בסיבוב אחד של היומן, כך שהתא-תא לכל יום ספציפי יהיה גדול מספיק ויוכל להכיל מספר נקודות ברמות שונות - החל מירידה באנרגיה ועד עלייה באנרגיה, מכיוון שהטיפות הללו יכולות להתרחש מספר פעמים במהלך היום. אם אין טיפות חזקות, אז אתה יכול לבדוק את הגשש רק פעם ביום.

ניתן לסדר את רמות האנרגיה בדרכים שונות. הכי נוח לעשות שלוש נקודות ברמות שונות: עליית אנרגיה, איזון (ללא נפילות), ירידה באנרגיה. במהלך היום יש לשים לב אם יש עליות וירידות ואם הסיבה מוגדרת בצורה ברורה, רשמו אותה ליד הנקודה.

רמות האנרגיה יכולות להשתנות מהר מאוד: פגישה עם אדם נעים או לא נעים, פגישה עם מניפולטור (ולא חשדת שהוא מניפולטור עד שהתחלת את הגשש), ארוחת בוקר טעימה או פקק תנועה מעייף, שלך שיר אהוב ברדיו או דו"ח שנתי על עבודה, וכן הלאה, וכן הלאה ...

לרוב, אנחנו אפילו לא מודעים למה בדיוק גרם לירידה או עליית האנרגיה. לכן יש לציין ירידות חדות על מנת לנתח אותן בהמשך ולשאוף אך ורק למה שנותן אנרגיה, ולהימנע ממה שלוקח אותה. כמובן שלא תמיד תצליחו להתרחק מענייני משפחה או עבודה, אבל תמיד תוכלו למצוא דרך להקל על התהליך, להפוך אותו למעניין וקל יותר, להאציל חלק מהאחריות וכו'.

בנוסף, חשוב מאוד לשמור על גשש אנרגיה בשילוב עם עוקבים לשינה, תזונה, מחשבות, מצב רוח, כספים, פעילות גופנית ומעקב הרגלים כללי. אז יהיה לך קל יותר למצוא את התלות של תנודות האנרגיה באירועי חייך.

מערכות הילוכים

כוח ממערכות גנרטורים מועבר תחילה דרך מערכות הולכה, המורכבות מקווי הולכה המובילים חשמל ברמות מתח שונות. מערכת ההולכה מתאימה לתשתית טופולוגית של רשת רשת המחברת בין ייצור ותחנות משנה לרשת, המוגדרת בדרך כלל ב-100 קילו וולט ומעלה.

איור 3 - מערכת חשמל

חשמל זורם דרך קווי הולכה במתח גבוה (מתח גבוה) למספר תחנות משנה, שם המתח עובר לשנאים לרמות המתאימות למערכות החלוקה.

רמות מתח AC

רמות מתח RMS מועדפות ב-IEC 60038:2009 תואמות לסטנדרטים הבינלאומיים:

• 362 קילו וולט או 420 קילו וולט; 420 קילו וולט או 550 קילו וולט; 800 קילו וולט; 1, 100kV או 1200kV למערכות תלת פאזיות עם המתח הגבוה ביותר לציוד העולה על 245kV.
• 66 (לחלופין, 69) קילו וולט; 110 (לחלופין, 115) קילו וולט או 132 (לחילופין, 138) קילו וולט; 220 (לחילופין, 230) קילו וולט למערכות תלת פאזיות במתח נקוב מעל 35 קילו וולט ולא יותר מ-230 קילו וולט.
• 11 (לחלופין, 10) קילו וולט; 22 (לחלופין, 20) קילו וולט; 33 (לחלופין, 30) קילו וולט או 35 קילו וולט עבור מערכות תלת פאזיות עם מתח נקוב מעל 1 קילו וולט ולא יותר מ-35 קילו וולט. יש מערכת נפרדת של ערכים ספציפית לתרגול בצפון אמריקה.

במקרה של מערכות עם מתחים נומינליים בין 100 ל-1000 וולט כולל, 230/400 וולט הוא סטנדרטי עבור מערכות תלת פאזיות עם ארבעה חוטים (50 הרץ או 60 הרץ), ו-120/208 וולט עבור 60 הרץ. עבור מערכות תלת-חוטיות, 230 וולט בין פאזות הוא סטנדרטי עבור 50 הרץ ו-240 וולט עבור 60 הרץ. עבור מערכות חד-פאזיות, תלת-חוטיות בתדר 60 הרץ, 120/240 וולט הוא סטנדרטי.

מתח בינוני (MV) כמושג אינו בשימוש במדינות מסוימות (למשל בריטניה ואוסטרליה), זה "כל קבוצה של רמות מתח שנמצאת בין מתח נמוך לגבוה" והבעיה היא שהגבול בפועל בין רמות MV ו HV תלוי בשיטות המקומיות.

קווי חשמל נפרסים עם שלושה חוטים יחד עם חוט הארקה. כמעט כל מערכות ההולכה AC הן מערכות הולכה תלת פאזיות.

הרכב הזרם הבלתי נראה

מנקודת המבט של הפיזיקה, עצם האפשרות להופעתו של חשמל נובעת מהיכולת של החומר הפיזי לצבור ולאגור מטען חשמלי. סביב המצברים הללו נוצר שדה אנרגיה.

פעולת הזרם מבוססת על עוצמתו של זרם בלתי נראה של חלקיקים טעונים הנעים באותו כיוון, ויוצר שדה מגנטי, הדומה עקרונית לזה החשמלי. הם יכולים להשפיע על גופים אחרים שיש להם מטען כזה או אחר:

• שלילי;
• חִיוּבִי.

לפי מחקר מדעי, אלקטרונים מסתובבים סביב הגרעין המרכזי של כל אטום שהוא חלק מהמולקולות היוצרות את כל הגופים הפיזיים. בהשפעת שדות מגנטיים הם יכולים להתנתק מגרעין מולדתם ולהצטרף למשנהו, וכתוצאה מכך למולקולה אחת חסרים אלקטרונים, בעוד שלאחרת יש עודף מהם.

אבל עצם המהות של האלמנטים האלה היא הרצון לפצות על החוסר במטריקס - הם תמיד שואפים למקום שבו הם הכי פחות במספר. הגירה מתמדת כזו מראה בבירור כיצד מייצרים חשמל, מכיוון שבטווח קרוב, אלקטרונים נעים במהירות ממרכז אחד של האטום למשנהו. זה מוביל להיווצרות זרם, על הניואנסים של הפעולה שלו מעניין לדעת את העובדות הבאות:

• וקטור - הכיוון שלו תמיד מגיע מהקוטב הטעון השלילי ונוטה לחיובי;
• לאטומים עם עודף אלקטרונים יש מטען "מינוס" והם נקראים "יונים", היעדר יסודות אלו יוצר "פלוס";
• במגעי החוטים, המטען "השלילי" נקרא "פאזה", וה"פלוס" מסומן באפס;
• המרחק הקטן ביותר בין אטומים הוא בהרכב המתכות, ולכן הם מוליכים הזרם הטובים ביותר;
• המרחק הבין-אטומי הגדול ביותר קבוע בגומי ובמוצקים - שיש, ענבר, פורצלן - שהם דיאלקטריים, שאינם מסוגלים להוליך זרם, ולכן הם נקראים גם "מבודדים";
• האנרגיה הנוצרת במהלך תנועת האלקטרונים וחימום המוליכים נקראת "כוח", הנמדדת בדרך כלל בוואטים.

שידור למרחקים ארוכים

הרלוונטיות של העברת חשמל למרחקים נובעת מהעובדה שתחנות הכוח מצוידות בציוד רב עוצמה שנותן אינדיקטורים לתפוקה גבוהה. צרכניו הם בעלי צריכת חשמל נמוכה ומפוזרים על פני שטח גדול. בניית הטרמינל הגדול ביותר היא יקרה ולכן יש נטייה לרכז יכולות. זה מוזיל משמעותית עלויות. כמו כן, המיקום חשוב. נכללים מספר גורמים: קרבה למשאבים, עלות הובלה ויכולת עבודה במערכת אנרגיה אחת.

כדי להבין כיצד מועבר חשמל למרחקים ארוכים, כדאי לדעת שיש קווי מתח ישיר וזרם חילופין. המאפיין העיקרי הוא התפוקה שלהם. הפסדים נצפים בתהליך של חימום החוטים או המרחק. ההעברה מתבצעת לפי התוכנית הבאה:

1. תחנת כוח. זה המקור לייצור חשמל.
2. שנאי מדרגה, המספק עלייה בביצועים לערכים הנדרשים.
3. שנאי מטה. הוא מותקן בתחנות החלוקה ומוריד את הפרמטרים לאספקה ​​למגזר הפרטי.
4. אספקת אנרגיה למבני מגורים.

קווי DC

נכון להיום, העדפה ניתנת להעברת חשמל בזרם ישר. זאת בשל העובדה שכל התהליכים המתרחשים בפנים אינם בעלי אופי גל. זה מקל מאוד על הובלת אנרגיה.

היתרונות של שידור DC כוללים:

• זול;
• כמות קטנה של הפסדים;

אספקת AC

היתרונות של הובלת זרם חילופין כוללים את קלות השינוי שלו. זה נעשה בעזרת מכשירים - שנאים, אשר לא קשה לייצור. העיצוב של מנועים חשמליים של זרם זה הוא הרבה יותר פשוט. הטכנולוגיה מאפשרת ליצור קווים למערכת חשמל אחת. זה מקל על ידי האפשרות ליצור מתגים באתר הבנייה של הסניפים.

כדי למנוע סכנה

למרות היתרונות הבלתי ניתנים להכחשה שהביאה גילוי החשמל לאנשים, לשיפור איכות החיים, יש צד הפוך של המטבע. פריקה חשמלית עלולה להרוג או לגרום נזק משמעותי לבריאות.ההשפעה השלילית של זרם חשמלי על אדם יכולה להתבטא באופן הבא:

• התכווצות חדה ועוצמתית של סיבי שריר, המובילה לקרע רקמות;
• כוויה חיצונית לא משמעותית עם נגע פנימי עמוק של האיבר;
• חוסר איזון של אלקטרוליזה בגוף;
• נזק לעין מהבזק אולטרה סגול;
• עומס יתר ותפקוד לקוי של מערכת העצבים;
• שיתוק נשימתי ודום לב.

הנזק מחשיפה תלוי ישירות בעוצמת הזרם. אם זה שווה ל-0.05 A, אז זה נחשב בטוח יחסית לכל החיים. תדירות של 0.1 A ומעלה יכולה לשלול את ההכרה ולנטרל את יכולת התכווצות השרירים, שלעתים היא קטלנית בנפילה או בנוכחות מחלות כרוניות. בשום מקרה אסור לגעת בחוט חשוף מבלי להיות בטוח שאין מתח. נגיעה בשתי הידיים בו זמנית תגרום להלם חשמלי ללב, שעלול להיות קטלני.

עזרה ראשונה במקרה של התחשמלות צריכה להינתן מבלי להיכנע לפאניקה, כי בתפיסה של הנפגע, שגופו הוא מטבעו כונן המחזיק את הפריקה המתקבלת, קיים סיכון להיקלע להתחשמלות. אתה לא יכול לרוץ במהירות אל הנופלים, במקום זאת אתה צריך לנקוט בצעדים קטנים, שיבטיחו את הבטיחות ויאפשרו לך לקרוא לרופאים, במקום לסבול בעצמך. ובזמן ההמתנה לאמבולנס, נסו לעזור באופן הבא:

• לנטרל את מקור האנרגיה העיקרי - על ידי כיבוי המתג או פקקים;
• הסר מכשיר חשמלי מסוכן מהקורבן באמצעות חפץ בעל תכונות בידוד, רצוי מקל עץ או מגזין מגולגל;
• במידת הצורך, גרור אדם למקום בטוח, אתה צריך ללבוש כפפות גומי או לעטוף את הידיים בבד טבעי, הימנעות ממגע ישיר עם העור של הקורבן;
• עם אצבעות כפפות, נסה להרגיש את הדופק ואם הוא חלש, אז תעשה עיסוי לב סגור והפנה את הנפגע לצד ימין.

כדי למנוע סכנת התחשמלות, יש צורך לבדוק באופן קבוע את יכולת השירות של מכשירי חשמל ביתיים ואת מצב השקעים על ידי הנחת פקקי גומי עליהם אם יש ילדים בבית. כמו כן, אל תלך בסופת רעמים בזמן ברקים תכופים, ובהיותך בבית בזמן זה, עדיף לסגור את החלונות.

חשמל בכל

אבל לראשונה הפנה המדע את תשומת ליבו לאלקטרופיזיקה, או ליתר דיוק, ליכולתם של אורגניזמים חיים לייצר חשמל, לאחר התקרית המשעשעת עם רגלי צפרדע במאה ה-18, שהחלה ביום גשום אי שם בבולוניה. להתעוות ממגע עם ברזל. אשתו של הפרופסור הבולונזי לואיג'י גלוואטי, שנכנסה לאטליז בשביל מעדן צרפתי, ראתה את התמונה הנוראה הזו וסיפרה לבעלה על הרוחות הרעות שהשתוללו בשכונה

אבל גלוואטי הסתכל על זה מנקודת מבט מדעית, ואחרי 25 שנים של עבודה מאומצת יצא לאור ספרו "מסכתים על כוחו של חשמל בתנועת שרירים". בו, המדען קבע לראשונה כי חשמל נמצא בכל אחד מאיתנו, ועצבים הם סוג של "חוטי חשמל".

היכן ניתן לקבל אנרגיה ובאיזה צורה

למעשה, אנרגיה, בצורה כזו או אחרת, נמצאת כמעט בכל מקום בטבע - השמש, הרוח, המים, האדמה - יש אנרגיה בכל מקום. המשימה העיקרית היא לחלץ אותו משם. האנושות עושה זאת כבר יותר ממאה שנים והשיגה תוצאות טובות. נכון לעכשיו, מקורות אנרגיה חלופיים יכולים לספק לבית חום, חשמל, גז, מים חמים. יתר על כן, אנרגיה חלופית אינה דורשת שום כישורי על או ידע על. הכל יכול להיעשות עבור הבית שלך במו ידיך. אז מה אפשר לעשות:

• השתמשו באנרגיה סולארית להפקת חשמל או לחימום מים - למים חמים או לחימום בטמפרטורה נמוכה (פאנלים סולאריים וקולטים).
• המרת אנרגיית רוח לחשמל (גנרטורים רוח).
• בעזרת משאבות חום לחימום הבית, לוקחים חום מהאוויר, האדמה, המים (משאבות חום).

• קבלת גז ממוצרי פסולת של חיות בית וציפורים (מפעלי ביוגז).

כל מקורות האנרגיה האלטרנטיביים מסוגלים לענות באופן מלא על הצרכים האנושיים, אך הדבר מצריך השקעות גדולות מדי ו/או שטחים גדולים מדי. לכן, סביר יותר לעשות מערכת משולבת: לקבל אנרגיה ממקורות חלופיים, ואם יש מחסור, "להשיג" מרשתות מרכזיות.

תנועה של חשמל

העברה נוספת של אנרגיה חשמלית מתבצעת באמצעות רשתות. הם מערך ציוד שאחראי על הפצה ואספקת חשמל לצרכן. ישנם מספר סוגים שלהם:

1. רשתות משותפות. הם משרתים את החקלאות והייצור.
2. איש קשר. מדובר בקבוצה ייעודית המספקת אספקת חשמל לכלי רכב נעים. זה כולל רכבות וחשמליות.
3. לתחזוקה של מתקנים ושירותים מרוחקים.
4. רשתות אוטונומיות. הם מספקים חשמל ליחידות ניידות גדולות. מדובר במטוסים, ספינות וחלליות.

איך זה עובד

איך אדם מייצר חשמל? הסיבה כולה היא התהליכים הביוכימיים הרבים המתרחשים ברמה התאית. בתוך הגוף שלנו ישנם כימיקלים רבים ושונים - חמצן, נתרן, סידן, אשלגן ועוד רבים אחרים. התגובות שלהם זה עם זה ומייצרות אנרגיה חשמלית. למשל, בתהליך של "נשימה תאית", כאשר התא משחרר אנרגיה המתקבלת ממים, פחמן דו חמצני וכדומה. זה, בתורו, מופקד בתרכובות כימיות מיוחדות בעלות אנרגיה גבוהה, בואו נקרא לזה בתנאי "מאגרים", ולאחר מכן בשימוש "לפי הצורך".

אבל זו רק דוגמה אחת – ישנם תהליכים כימיים רבים בגופנו שמייצרים חשמל. כל אדם הוא תחנת כוח אמיתית, ואפשר בהחלט להשתמש בו בחיי היומיום.

נס רגיל של תופעות טבע

מעניין שגופם של אדם ויצורים חיים רבים הם לא רק מוליכים של דחפים חשמליים, אלא גם מסוגלים לייצר אנרגיה זו בעצמם. דוגמאות להמחשה הן קרניים חשמליות, צלופחים וצלופחים, בעלי תהליכים מיוחדים במבנה הגוף, המשמשים כמעין מחט אחסון, שבעזרתה הם פוגעים בקורבן בפריקה בתדירות של כמה מאות הרץ.

רוב המדענים מאמינים שגוף האדם הוא כמו תחנת כוח עם מערכת אוטונומית של ויסות עצמי. היו מקרים שבהם אנשים לא רק שרדו לאחר שנפגעו מברק, אלא גם זכו לריפוי ממחלות ויכולות חדשות. לכל אחד מבני המזל הללו הייתה חסינות טבעית חזקה, וכתוצאה מכך מכת החשמל הטבעי רק חיזקה את כוחם המולד.

בטבע ישנן תופעות רבות המוכיחות שהחשמל הוא חלק בלתי נפרד ממנו וקיים בכל מקום:

1. הסימנים הלוהטים של אלמו הקדוש היו מוכרים למלחים מאז ימי קדם. כלפי חוץ הם נראים כמו אורות בצורת מברשת של נרות בגוון כחול בהיר וסגול, ואורכם יכול להגיע למטר אחד. מופיעים בסערה ובסופות רעמים על צריחי תרני הספינות. המלחים ניסו לשבור את קצוות התורנים ולרדת עם לפיד, אך הדבר מעולם לא הצליח, מאחר והאש עברה לחפצים גבוהים אחרים. מפתיע שהאש לא שורפת את הידיים וקרה כשנוגעים בה. המלחים האמינו שזהו סימן מבורך מסנט אלמו שהספינה נמצאת בחסותו ותגיע בשלום לנמל. מחקר מודרני הראה שהאש החריגה היא חשמלית במהותה;
2. אורורה - באטמוספירה העליונה צוברת אלמנטים קטנים רבים שעפו ממעמקי החלל.הם מתנגשים עם חלקיקים מהשכבות התחתונות של מעטפת האוויר וחלקיקי אבק בעלי קטבי מטען שונים, וכתוצאה מכך הבזקי אור נעים בצורה כאוטי בצבעים שונים. זוהר כזה אופייני לתקופת ליל הקוטב ויכול להימשך מספר ימים;
3. ברק - שינויים בזרמים האטמוספריים גורמים להופעה בו-זמנית של קרח וטיפות. כוח החיכוך מההתנגשות שלהם ממלא ענני קומולוס במטענים חשמליים רבי עוצמה. ממגע של עננים עם מטענים מנוגדים, מתעוררת פליטת אור עוצמתית בקולות רעמים. כאשר האטמוספירה התחתונה עולה על גדותיה במטענים חשמליים, הם יכולים להתלכד ויוצרים ברק כדורי, שעובר לאורך מסלול נמוך למדי ומסוכן מאוד מכיוון שהוא יכול להתפוצץ בפגיעה ביצור חי או באובייקט סטטי.

בנוסף לזרם חילופין וישר, ישנו גם חשמל סטטי המתרחש כאשר האיזון בתוך האטומים מופר. בד סינטטי יש את היכולת לצבור אותו, המתבטאת בניצוצות קטנים כאשר הבגדים נעים בזמן הלבוש ותחושת עוקץ בנגיעה באדם או במתכת.

https://youtube.com/watch?v=1AWmyGXjIzY

זוהי תחושה מאוד לא נעימה, חוץ מזה, במינונים גדולים זה מזיק לבריאות. קרינה סטטית מגיעה גם מטלוויזיות, מחשבים ומכשירי חשמל ביתיים המחשמלים אבק. לכן, על מנת לשמור על הבריאות, יש צורך ללבוש בגדים מבדים טבעיים, לא להיות ליד מכשירי חשמל לאורך זמן ולנקות לעתים קרובות יותר.