عندما نتحدث عن الطاقة الكهربائية ، فإننا سرعان ما نخاف قليلاً ، لأن الصدمة الكهربائية تتبادر إلى الذهن. لكن إذا توقفنا عن التفكير... كيف تصل الكهرباء الى بيوتنا؟ تصل عبر خطوط نقل الكهرباء.
يمكننا حساب فقدان الطاقة الكهربائية من خلال الطاقة المشتتة في الأسلاك بالتعبير التالي:
P = R.i2
في التعبير أعلاه علينا أن ص و ال المقاومة الكهربائية من الخيط نفسه و أنا و ال التيار الكهربائي الذي يمر من خلاله. وفقًا للتعبير ، كلما زادت قيمة التيار الكهربائي الذي نريد حمله ، زاد فقدان الطاقة من خلال تبديد الطاقة في الأسلاك. لذلك ، من الأفضل النقل بجهد كهربائي مرتفع للغاية مع تيارات منخفضة.
مثل خطوط النقل في محطة إيتايبو للطاقة الكهرومائية ، يمكن أن تعمل خطوط النقل بجهد يصل إلى 750 كيلوفولت.
يجب أن تدعم أبراج النقل كابلات بجهد مئات كيلوفولت.
يحب P = R.i2, علينا أن: حتى نتمكن من تقليل فقد الطاقة من خلال التبديد في الأسلاك ، يجب أن نحافظ على التيار الكهربائي ومقاومة الأسلاك صغيرة جدًا. يجب أيضًا الانتباه إلى حقيقة أن المقاومة الكهربائية للأسلاك تتناسب مع طولها وتتناسب عكسياً مع مساحة المقطع العرضي لها. وبالتالي ، يمكن استخدام الأسلاك السميكة لتقليل فقد الطاقة ، وهذه حقيقة التي لا تحدث بسبب التكلفة العالية وكذلك بسبب الكمية الكبيرة من المواد التي يمكن أن تكون تستخدم.
كما نعلم ، فإن جهد العمل لخطوط النقل هذه مرتفع جدًا ، لذا يجب أن يكون كذلك معزول جيدًا ، بحيث لا توجد دوائر قصيرة أو حتى تصريفات كهربائية بين الأرض و خطوط. لهذا السبب ، نرى أن أبراج الدعم السلكية طويلة جدًا وعريضة. يجب أن تكون الأسلاك متصلة بعوازل (زجاجية أو بورسلين) طويلة جدًا كما هو موضح بالشكل أدناه. بشكل عام ، هذه العوازل لها شكل "أكورديون" من أجل زيادة المسار الكهربائي بين نهاياتها. وبهذه الطريقة ، فإن الأوساخ (التي يمكن أن تترسب) ومياه الأمطار لا تنتج طريقًا منخفضًا المقاومة ، والتي يمكن أن تسبب تفريغًا كهربائيًا بين سلك الجهد العالي والبرج مؤرض.
عوازل زجاجية تستخدم لعزل دوائر الجهد العالي.
بقلم دوميتيانو ماركيز
تخرج في الفيزياء
فريق مدرسة البرازيل
الكهرومغناطيسية - الفيزياء - مدرسة البرازيل
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transmissao-energia-eletrica.htm
