Transformateurs de puissance. Transmission d'électricité. Schéma, description

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Transformateurs de puissance. Transmission d'électricité. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Les consommateurs d'électricité sont partout. Il est produit dans relativement peu d'endroits à proximité de sources de carburant et de ressources en eau. Dès lors, il devient nécessaire de transporter de l'électricité sur des distances atteignant parfois des centaines de kilomètres.

Mais le transport d'électricité sur de longues distances est associé à des pertes importantes. Le fait est que, traversant les lignes électriques, le courant les chauffe. Conformément à la loi Joule-Lenz, l'énergie dépensée pour chauffer les fils de la ligne est déterminée par la formule

où R est la résistance de ligne.

Avec une longue ligne, la transmission de puissance peut devenir généralement non économique. Pour réduire les pertes, vous pouvez bien sûr suivre le chemin de la réduction de la résistance R de la ligne en augmentant la section transversale des fils. Mais pour réduire R, par exemple, d'un facteur 100, il faut aussi augmenter la masse du fil d'un facteur 100. Il est clair qu'une telle dépense importante de métaux non ferreux coûteux ne peut être autorisée, sans parler des difficultés de fixation de fils lourds sur de hauts mâts, etc.

Par conséquent, les pertes d'énergie dans la ligne sont réduites d'une autre manière : diminution du courant dans la ligne.

Exemple. Réduire le courant d'un facteur 10 réduit d'un facteur 100 la quantité de chaleur dégagée dans les conducteurs, c'est-à-dire que le même effet est obtenu à partir d'un alourdissement du fil au centuple.

Étant donné que la puissance actuelle est proportionnelle au produit de l'intensité du courant et de la tension, afin de maintenir la puissance transmise, il est nécessaire d'augmenter la tension dans la ligne de transmission. De plus, plus la ligne de transmission est longue, plus il est avantageux d'utiliser une tension plus élevée. Ainsi, dans les longues lignes de transmission (par exemple, dans la ligne de transmission à haute tension Volzhskaya HPP - Moscou), une tension de 500 kV est utilisée.

Pendant ce temps, les générateurs de courant alternatif sont construits pour des tensions ne dépassant pas 16-20 kV, car une tension plus élevée nécessiterait des mesures spéciales plus complexes pour isoler les enroulements et les autres parties des générateurs.

Par conséquent, dans les grandes centrales électriques, ils mettent transformateurs élévateurs. Le transformateur augmente la tension dans la ligne autant qu'il réduit le courant. La perte de puissance dans ce cas est faible.

Pour l'utilisation directe de l'électricité dans les moteurs de l'entraînement électrique des machines-outils, dans le réseau d'éclairage et à d'autres fins, la tension aux extrémités de la ligne doit être réduite. Ceci est réalisé en utilisant transformateurs abaisseurs.

De plus, une diminution de la tension et, par conséquent, une augmentation de l'intensité du courant se produisent généralement en plusieurs étapes. A chaque étape, la tension diminue et la zone couverte par le réseau électrique s'élargit.

Auteur : Koryakin-Chernyak S.L.

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