晴多
經(jīng)過合理的規(guī)劃和辛勤的建設(shè),你已經(jīng)部署了足夠的發(fā)電站來滿足城市的電力需求。
可是,要怎么才能將電輸送到千家萬戶和各行各業(yè)呢?又一件“燒腦”的任務(wù)在等著你。
為什么得有高壓電?
不管是何種發(fā)電站,它們與城市之間都隔著較遠(yuǎn)的距離。雖然對于電來說,輸送這段距離只要一剎那(理論上,電的傳輸速度為光速),但這并不是說,將發(fā)電站與用電設(shè)備通過輸電線連起來就行——因?yàn)椋娫谳斔瓦^程中存在著能量損耗。
當(dāng)電流通過輸電線時(shí),由于輸電線很長,電阻很大,必然有部分電能轉(zhuǎn)化成熱能而損耗。為了減小損耗,就得減小電流!
這時(shí),一個(gè)公式閃亮登場:
P=UI(功率=電壓*電流)!
由公式得知,發(fā)電站為了滿足輸送的功率“P”,減小電流“I”之后,就得升高電壓“U”!
于是,就有了高壓電(交流電壓在1000伏以上或直流電壓在1500伏以上),甚至,還有了超高壓電、特高壓電!
為什么高壓電又得降壓?
高壓電上千伏,可手機(jī)和平板電腦的工作電壓一般只有4伏左右。電冰箱、電視和空調(diào),這些平日里使用最多的家用電器,工作電壓也只有110~200伏。
對比之下,高壓電太“高”了,是不能直接用于生活當(dāng)中的,不然手機(jī)都能燒焦、冰箱也能烤糊!所以,高壓電又得先降成低壓電才行!
變壓“魔法師”:變電站
變電站就像是一個(gè)變壓“魔法師”,它在不同的位置有著不同的“法術(shù)”:當(dāng)位于發(fā)電站和高壓電網(wǎng)之間,它會對電進(jìn)行升壓;而當(dāng)位于高壓電網(wǎng)和用電區(qū)域之間,它會對電進(jìn)行降壓。
有時(shí)候,一次降壓不夠,變電站還可以多次出現(xiàn),逐級降壓。在這之后,電就可以安全下行到配電線路,最終輸送到千家萬戶。
把路連接成網(wǎng)
現(xiàn)在,你已經(jīng)理解,“發(fā)電廠——升壓變電站——高壓輸送——降壓變電站——配電線路——用電設(shè)備”,一條屬于電的“高速公路”就是這樣搭建的。
把許多條屬于電的“高速公路”連接起來,就構(gòu)成了一張足以覆蓋整座城市的電網(wǎng)。不管是新能源汽車的充電樁,還是軌道列車的供電軌道,又或是一盞盞路燈……全都是電網(wǎng)上的一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)。
電,正是這些節(jié)點(diǎn)的生命力來源。