EN
Сіз электр бағандарында ілінген электр берілу желілерінің бос екенін байқауыңыз мүмкін. Сіз ойланған болар: Неге желілер бағандарға қатты бекітілмеген?
Біз электр бағандарындағы желілердің неге бос келетінін және тарату мен берілу желілерінде саг (сағ) қажеттілігін анықтаймыз. Бірақ бұған тереңірек үңілуге дейін, біз түсіндіруді жеңілдететін кейбір маңызды кеңестерге назар аударайық.
Қуатты передача
Күш жұмыс істелетін жылдамдық. Жұмыс электр энергиясы қашықтықты жүріп өткенде атқарылады. Осыдан қуат — уақыт бірлігіне берілетін энергия мөлшері екендігін тұжырымдай аламыз. Электр энергиясын ұзын аралықтарға электр желілері арқылы, яғни оны тасымалдау ортасы ретінде қолданылатын желілер арқылы тасымалдауға болады.
Белсенді қуат әдетте ваттпен өлшенеді. Қуатты тасымалдаған кезде энергияны үнемдеу үшін жоғары кернеуді тасымалдау тиімдірек. Электр тогы жылу шығарады, бұл электр желілерінің тозуына және апатқа ұшырауына әкелуі мүмкін, сондықтан зиянды болып табылады. Тасымалданатын қуатты үнемдеу үшін жылу шығаратын және желілердің тозуына әсер ететін электр тогын аз мөлшерде, ал кернеуді — үлкен мөлшерде тасымалдау керек. Бұл тәсіл жоғары кернеудегі қуат тасымалдауы деп аталады.
Өткізгіштік және байланыс
Қуатты беру кезінде электр желілері жабық емес болғандықтан, біраз электр қуаты қоршаған ортаға жоғалады. Ом заңына сәйкес кедергі (R) өткізгіштің ұзындығына (L) тура пропорционал, яғни өткізгіштің ұзындығы артқан сайын оның кедергісі де артады. Ауа жақсы өткізгіш емес, сондықтан электр желілерінің шығаратын жылуын тиімді тарата алмайды.
Сондықтан электр желілері электр тогының өтуіне кедергісін азайту үшін үлкен диаметрлерге ие болатындай етіп жобаланады. Кедергі (R) өткізгіштің ауданына кері пропорционал, демек, өткізгіштің диаметрі неғұрлым үлкен болса, кедергі соғұрлым төмен болады, және керісінше.
Электр сымдары мен кабельдері
Электр сымдары мен кабельдері — электр тоғын өткізетін өткізгіштер, негізінен мыс сымдарынан жасалған. Дегенмен, бұл сымдар тек мыстан ғана тұрмайды. Механикалық қасиеттер беру үшін өткізгіштер басқа элементпен қоспаланады. Бұл басқа элементтің қосылуы өткізгіштің электр өткізгіштігіне әсер етпейді. Оның орнына бұл элемент мыстың механикалық қасиеттерін жақсартады, бірақ оның электр өткізгіштігін сақтайды.
Джоульдің электрлік қыздыру заңы
Таза металл деген не болса да, оның тазалығы әрқашан 100% болмайды, сондықтан олар ішкі кедергіге ие болады. Ток өткізгіш арқылы өткен кезде жұмсалатын энергия немесе бөлінетін жылу Джоульдің электрлік қыздыру заңы бойынша мынадай формуламен есептеледі:
- P = VI·t
- P = I 2Rt.
Джоульдің заңының басқа түрлері
- P = I²Rt
- P = VI·t … (R = V/I)
- P = W·t … (P = W = VI)
- P = V²t/R …. (I = V/R) Ом заңын қолдана отырып
Жоғарыда келтірілген теңдеуден көрініп тұрғандай, қозғалыстағы электрондардың шығаратын жылуы (P) R, t және I²-ге тура пропорционал. Электр тогы өткізгіш арқылы өткен кезде ол қозғалыстағы электрондарға кедергі көрсететін барьер ретінде әрекет ететін кедергіні жеңу үшін жылу түрінде қоршаған ортаға электр энергиясын шашады.
Ауа райы мен температураның электр желілеріне әсері
Өткізгіштің кедергісі температураның көтерілуімен артады. Бұл өткізгіштің температурасы көтерілген сайын ішіндегі электрондар көбірек энергия алып, кездейсоқ қозғалысқа кіріседі, нәтижесінде басқа атомдармен соқтығысуға ұшырайды, соның салдарынан жылу бөлінеді.
Өткізгіштің шығаратын артық жылуы оның балқуына әкелуі мүмкін. Қыздың ауа райында өткізгіш ұзылып, сымдар босаңсады, ал суық ауа райында сымдар сығылады.
Желілердегі керілу
Керілу — бұл екі күш қарама-қарсы бағытта әсер еткен кезде жіпте пайда болатын күш. Сондықтан, бағанға ілінген сым керілу күшіне ұшырайды, ал егер сымдарды қатты тартсақ, керілу күші тағы да артады; бұл сымдардың қысқару немесе ұзару кезінде оңай қиылып кетуіне әкелуі мүмкін.
Тарату мен берілетін желілерде неге саг (төмендеу) қажет?
Берілетін желілердегі саг — бұл сымдардың салмағы мен керілу күшінің әсерінен тірек құрылымдары (бағандар немесе башнялар) арасында табиғи түрде пайда болатын төмендеу немесе иілу.
Ұзын сымдар арқылы электр энергиясын беру мен тарату кезінде жылу шығысады. Өткізгіштің шығаратын жылуы жоғары кернеумен берілу арқылы азайтылады. Ауа райы жағдайлары мен өткізгіштің ішкі температурасы сымдардың біраз бос қалуын қажет етеді.
Егер электр желілері керілген болса және ауа-райы суыққа айналса, бұл берілетін желілердің сығылуына әкелуі мүмкін, сондықтан желілерде керілу күші көбейеді, ол сымдар мен кабельдерге зиян келтіруі мүмкін. Сондықтан сымдар мақсатты түрде бос қалдырылады, сонда сығылу болса да, сымдар мен кабельдерге зиян келтіретін артық керілу пайда болмайды.
Электр берілетін желілердегі сымдарға саг (сағ) қойылуы – қызудың алдын алу және керілуді азайту үшін міндетті. Ол электр берілетін жүйенің қауіпсіздігін, сенімділігін және ұзақ мерзімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Ол жүйенің дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етуге және апаттар мен зақымдануларды болдырмауға маңызды үлес қосады.