Star News
Keskpingevõrgud erinevates riikides. Ühtse energiasüsteemi süsteemihaldur
Sagedust mõõdetakse hertsides, mida tähistatakse tähega "F" (sündmuse esinemise arv sekundis). No näiteks inimese pulss on 60 lööki minutis, mis tähendab, et südame löögisagedus on F=60/60=1 Hz. Vinüülplaati mängides teeb see 33 pööret minutis - F=33/60=0,55 Hz. Kineskoopkuvari ekraani värskendussagedus on 200 Hz, mis tähendab, et elektronkiir "läbib" ekraani 200 korda sekundis.
Seoses energiaga mõistetakse sageduse all elektrisüsteemi vahelduvvoolu sagedust. Või muidu öeldakse "tööstuslik sagedus". Meil ja Euroopas on sagedus 50 Hz. USA-s ja Jaapanis 60 Hz. Mida see tähendab? See tähendab, et 50 korda sekundis liigub elektrivool suureneva-kahaneva (sinusoidi järgi) ühes suunas, 50 korda teises suunas. Paar sõna, miks on tööstuslik sagedus täpselt 50 või 60 Hz. See on lihtsalt see, et voolu sagedus ilmneb generaatori rootori pöörlemise tõttu. Kui suurendate rootori kiirust (ja vastavalt ka sagedust toitesüsteemis), peate muutma generaatori konstruktsiooni vastupidavamaks. Ja tugevust on võimatu lõpmatuseni suurendada, igal konstruktsioonimaterjalil on piir. Lühidalt, 50-60 Hz on paljude tehniliste piirangute tasakaal.
Paul otsustab elektrifitseerida Midi võrgu Saksa-Šveitsi süsteemis, see tähendab kõrgepinge monofaasis, kuni Pürenee vooluring saab kasu mingist hüdroelektrijaamast. Tuleb ette võtta kõik, mis lõpuks viib kõrge langusega tammide loomiseni Püreneede kõrgetesse orgudesse ning Akvitaania ja Languedocieni piirkondade üldise elektrifitseerimiseni. Esiteks Maailmasõda ja uue peaosalise – riigi – esilekerkimine. Nendel tingimustel paluti riigil sekkuda üldistesse, näiteks raudteede toimimisse.
Kui sagedusega probleeme pole, siis ajakirjanduslikes materjalides seda väärtust ei mainita. Kuid see ei pruugi alati nii olla. Milleni võib viia sageduse kõrvalekalle nimiväärtusest (meil on 50 Hz)? Raskesse õnnetusse! Kui sagedus on suurem kui nimisagedus 50 Hz, mõjuvad generaatori ja turbiini pöörlevale rootorile suuremad tsentrifugaaljõud, kui nende konstruktsioonile omane. See võib viia nende hävitamiseni. Loomulikult on olemas automatiseerimine. Kui F saavutab 55 Hz, eraldub seade kahjustuste vältimiseks automaatselt vooluvõrgust. Kui sagedus on alla 50 Hz, väheneb kõigi elektrisüsteemiga ühendatud elektrimootorite jõudlus (nende pöörlemiskiiruse vähenemine) - nii nende, mis tagavad eskalaatorite tööd supermarketis, kui ka nende, mis pööravad konveierit. vöö tehases ja need, mis annavad elektrijaamades tootmisprotsessi elektrienergiat. Viimane on kõige ohtlikum. Sagedus väheneb, elektritootmine väheneb, mis toob kaasa veelgi suurema sageduse vähenemise - elektrijaamad võivad lihtsalt "nulli minna" (kui sagedus langeb 45 Hz-ni), on see täielik tagasimakse, nagu öeldakse elektrikatkestus. . Loomulikult on siin ka automatiseerimine. Et vältida sageduse sügavat langust, lülitatakse mõned tarbijad automaatselt välja, sealhulgas "majapidamises". Ülaltoodud on muidugi äärmuslikud õnnetusjuhtumid. Kuid sagedus võib ka väiksemate väärtuste võrra erineda. See on ka halb. Ja elektrisüsteem pakub selle vältimiseks automatiseerimist. Siin maalisin veidi, kuidas see töötab, kel huvi, lugege.
Selle põhjuseks on tammide toimimine ja peamiste side- või energiavõrkude standardiseerimine, kuid ennekõike on konflikt toonud kaasa tööstuse mobilisatsiooni, mis on vajalik vajaduste rahuldamiseks. riigikaitse. kivisüsi karistab Prantsuse raudteed, kes saavad ikkagi suurema osa oma energiaressurssidest neilt. Seega on rööpa elektrifitseerimine seotud avaliku ehitustöödega kaitstud üldise elektrijaotusvõrgu elektrifitseerimisega.
Sellesse kuulub endine avalike tööde minister Louis Louhur ja selle reporter on Nancy teaduskonna akadeemik prof Maudute. Kindralstaap on oma esindajatelt, kes väljendavad sõjalist soovimatust naiste suhtes, ilma Ida- ja Põhja-Prantsusmaa liinide võimalikust elektrifitseerimisest. Komitee esimesed järeldused peegeldavad mõõdukat entusiasmi, kuna on olemas killustatud katsed – maailmas on kasutusel tuhat elektrivedurit, võrreldes kolmesaja tuhande paariga – ja eelkõige palju tehnilisi sätteid, mis tugevdavad mõnda selle liiget veendumuses. auru paremusest suurepärase veojõu tagamiseks.
Veel veidi teooriat (olge kannatlik, kuna oleme siia jõudnud). Sagedus süsteemis, väärtus täpselt 50 Hz saab olla ainult ühel juhul - kui igal ajahetkel toodetakse täpselt nii palju aktiivvõimsust, kui seda tarbitakse. Kui seda tasakaalu rikutakse, siis "viib" sagedus ühele või teisele poole ja see viib õnnetuseni. Kujutage ette mis tahes teist ettevõtet (mööblitehas, pagariäri, autotehas) ja sama ülesannet – iga sekundi murdosa toota täpselt nii palju toodet, kui tarbija vajab. Näete, kui keeruline on energeetikute tootmine. Mis siin on huvitav - kui sagedus on kõrgem kui 50 Hz, toodavad generaatorid rohkem võimsust kui kõigi tarbijate võimsus, noh, seda on lihtne töödelda - elektrijaamade väljund väheneb ja see on kõik. Kui sagedus on alla 50 Hz, on energiatarve suurem kui genereeritud võimsus. Ja kui sagedus on alati alla 50 Hz, siis on elektrisüsteemis voolupuudus. Elektrijaamu ei ehitatud õigel ajal – see on suur probleem.
Natalis Mazen, kes tegeleb seejärel ulatusliku plaaniga Pariisi lääneosa eeslinnade elektrifitseerimiseks. Prantsuse elektrikute ettevõte ütles konverentsil, et elekter ei ole raudteeliikluses veel end tõestanud. Ameerika Ühendriikides on see olnud peamiselt tehniliste ja majanduslike raskuste allikas; näiteks ei saa see olla parem kui auruvedurid. Paralleelselt selle haldusjuurdlusega algas debatt vedurite ehitajate ja operaatorite vahel.
Esimene korraldas Prantsuse töösturite missiooni Šveitsis, kus Georges Darrius oli elektromehaanilise ettevõtte insener, et kaaluda alternatiive. Operaatorid vastasid kiirustades välja suuremate võrkude emanatsioonist "Central Building and Training" ja läksid külastama Briti kirdeosa, kus oli 1,5 kV elektrifitseeritud liin Dick Kerrilt. Ühefaasiline vahelduvvoolugeneraator lükatakse tagasi häirete ettekäändel, mida see raudteerööbaste äärses telefonivõrgus tekitab.
Tänapäeval pakub Venemaa meile kvaliteetset sagedust 50 Hz. Just seal asuvad Venemaa jaamadele mõju avaldavad kiired sagedusregulaatorid. Kui triikraua sisse lülitate, siis kusagil kaugel Venemaal koormatakse generaatorit täiendavalt 1,5 kW ja vastupidi (see on veidi lihtsustatud, kuid enamasti on see nii). Ei Kasahstani UES-is ega Kesk-Aasia energiasüsteemides pole tänapäeval süsteeme, mis võimaldaksid hoida sagedust "häälestamisel" 50 Hz tasemel. Kui me eraldume Venemaast (elektriliselt), siis meie sagedus kõigub, mis on väga halb.
Dirigism ja tehnoloogiline šovinism. Ilmselgelt on see otsus võrdne Midi esimeste AC-rakenduste hukkamõistmisega. Baene - Eshenburg küsib temalt, kas ta võib arvata, et ta suudab toota otsemootoreid, mis töötavad ühefaasilise viiekümne perioodi jooksul, kuid kas alalisvool on võimsuseks sobiv kommutaatori mootorid, seab see püsiseadmetele suured nõuded. suure intensiivsusega tööks mõeldud masinate mootoritele tuleb alajaamade arv mitmekordistada, paigaldada liinikadude vältimiseks mõeldud vaskkateeter.
Ja veel üks asi – sagedus on globaalne tegur. See on kõikjal elektrisüsteemis sama. Ja Kasahstanis ja kogu Venemaal (EMÜ-sse kuuluv osa) on see samal ajal sama. Kui mõnes osas on sagedus muutunud, siis on see osa elektriliselt lahti ühendatud (õnnetuse tõttu või muul põhjusel) ja isoleeritud põhitoitesüsteemist.
Ühesõnaga, kui ei vaielda selle üle, et selle seadmete maksumus on alternatiivi omast palju kõrgem, usub Parodi, et pidev toodangut ei takista. raudtee nendest kasutusviisidest, kus see piirdus selle punkti ja mäejoontega. Lõpetuseks tuleb lisada, et pärast alternatiivse monofaasi tagasilükkamist lükkavad Prantsuse insenerid tagasi teisel pool Reini asuvate elektrikute oskused. Esimese maailmasõja lõpus põhjustas riski kahe riigi elektrifitseerimise ühilduvus, mis võimaldas võidetutele kätte maksta nende vedurite tagasiostmisega. võidutehnika, see tähendab alalisvool kasutatakse anglosaksi riikides.
Lihtsalt ära ütle mulle: "Isa, kellega sa praegu rääkisid?". Nali naljaks muidugi :) Lähme edasi.
EMÜ - Ühtne elektrisüsteem. See on elektrijaamade, alajaamade ja ülekandeliinide komplekt, mis on ühendatud ühe ühise tehnoloogilise töörežiimiga. Lühidalt, kõik, mis töötab "paralleelselt" ja on omavahel ühendatud (kõik, mis on elektriliinidega ühendatud), moodustab EMÜ. Ja kuigi on olemas Kasahstani UES ja Venemaa UES, siis tegelikult on see pigem poliitiline jaotus, “elektriliselt” on see kõik üks energiasüsteem, mida varem nimetati NSV Liidu UES-iks. Kuid näiteks Austraalia elektrisüsteem ei kuulu meie UES-i, kuna see pole meiega elektriliinide kaudu ühendatud.
"Parodi" süsteemi laiendamine. Kuigi alaldi vedurid põhjustasid olulisi häireid, harmoonilised saadeti võrku, otseajamiga masinate lülitamine ei olnud kunagi rahuldav ja tagas otseülekande töökindluse, mis on kõige loogilisem vahelduvvoolu kasutamise viis, ütles ta. Sellel mootoritüübil on aga välismaise päritolu kõrval teatud puudusi, näiteks peen käiguvahetus, mis tekitab hirmu kuluka hoolduse ees.
Teine lahendus näib olevat alaldi kasutamine. Vahetult pärast sõda algas Euroopa ühinemine Prantsuse-Saksa suhete normaliseerumisega. Prantsusmaa majandusminister André Philippe esitles Euroopa Nõukogu Konsultatiivassambleele projekti Ruhri-Sarre-Lorraine'i piirkonna peamiste tööstuse ja transpordisektorite koordineerimiseks. Nii toob Annecy kongress kokku ehitajad, operaatorid ja riigiasutuste esindajad Euroopa ehituse vaatenurgast. Saksamaa transpordi riigisekretär Dr kõne räägib Euroopa ühendamisest raudteevõrkude elektriliste piiride eemaldamise teel.
CL - kaabelliin jõuülekanne - maa alla asetatakse kaabel, loomulikult võimsa isolatsiooniga. Kaabelliinide maksumus on õhuliinidest palju kallim, seetõttu oli NSV Liidus kombeks rajada kaabelliine ainult asulate sees, et välimust mitte moonutada. Sellist metsikust, nagu teistes riikides, kui kõik sisikonnad läbi tänavate lahti keeratakse, siin ei kohta.
Avakõnes tuletas Louis Armand meelde raudtee elektrifitseerimise majanduslikke eeliseid tööstusvooludes ja tegi ettepaneku Euroopa raudteede liitmiseks uue raudtee elektrifitseerimise tehnoloogia ümber: "kõik transpordivahendid peavad aitama kaasa ühtse Euroopa loomisele". .
Selles osas on aga tegemist raudteetranspordi kaotamisega, mis iseenesest suudab täita suure avaliku teenuse kohustusi, ütles ta. Lääne-Euroopa raudteede elektrifitseerimise ühefaasiliseks 50 Hz ühendamise projekt seisab aga tõsise piirangu ees. Tõepoolest, nii Šveitsis kui ka Saksamaal näitavad põllumehed vähe huvi oma erisageduslikest elektrisüsteemidest eemaldumise vastu. Seega, hoolimata mõningatest viimastest aruteludest, eriti seoses Ruhri liinide elektrifitseerimisega, ei naase sakslased oma positsioonile.
Kõige esimene kaabelliin oli mõeldud mitte elektri edastamiseks, vaid signaalide edastamiseks. 1843. aastal kuulutas USA Kongress välja hanke eksperimentaalse telegraafiliini ehitamiseks, mille võitis Morse (meile tuntud "Morse koodi" järgi), mistõttu otsustati see liin maa alla panna. Kuna aga Morse kaaslane otsustas juhtmete isolatsiooni pealt raha kokku hoida, tekkis liini asemel üks pidev lühis (sellisi olukordi tuleb ette ka tänapäeval, mil kaupmehed tehnikainimesi kontrollima hakkavad). Ja raha on juba kulutatud rohkem kui küll. Projektis osalev insener Cornell pakkus välja sellise olukorrast väljapääsu - asetada trassi äärde postid ja riputada otse nendele postidele paljad telegraafijuhtmed, kasutades isolaatoritena klaaspudelite kaela. Nii tekkis telegraafi õhuliin, elektriline õhuliin on praktiliselt selle koopia ja ka tänapäeval pole konstruktsioon põhimõtteliselt muutunud.
Seetõttu puudutab lähitulevikus elektrifitseerimine mööda tööstusvoolu ainult Valenciennes Thionville'i arterit, seejärel varsti pärast Luksemburgi raudteed. Kirde ristlõike toiteallikaks on kivisöel töötavad elektrijaamad, nagu selgub, kuid hiljem.
Kuid elektrifitseerimise edu kirdeosas ei too kaasa Prantsuse-Saksa debatti. Isegi sellel tasemel olukord halveneb, kuna 50 Hz nõuab spetsiaalseid kateetreid ja trafosid, seega lihtsustatud lahendusi sparta elektrifitseerimiseks. Ka esimesed nõod teesklevad, et näevad oma gallia naabrite vaidlustes ainult "pettust"! Universaalsed tehnoloogiad ja riiklikud tööstused.
VL - elektriõhuliin. Kasutatakse elektrienergia edastamiseks juhtmete kaudu, mis riputatakse toe külge isolaatorite abil. Mida kõrgem on õhuliini tööpinge, seda kõrgemad on toed ja seda suurem on vaniku isolaatorite arv. 6,10 kV õhuliinil on ainult üks isolaator, 35 kV õhuliinil 2, 110 kV õhuliinil 6, 220 kV õhuliinil 12 isolaatorit, 500 kV õhuliinil 24 isolaatorit, seega välimus ei ole õhuliini tööpinge määramine keeruline.
See lugu näitab ka, et innovatsioon pärineb tehniliste valdkondade traditsioonidest, mis on leitud muudes valdkondades, nagu tuumaenergia, lennundus või telekommunikatsioon. Aeg-ajalt tekib küsimus: kes on kõigi aegade suurim häkker? Teised väidavad endiselt, et suurim on Richard Stallman Massachusettsi Tehnoloogiainstituudist.
Lubage mul seepärast tutvustada teile, teda ja tema suurt musta. Lugu algab mõni aeg tagasi: teadlane kolib linna ja avab lõunapoolses äärelinnas Hill Streetil labori. Nii kolis Tesla Colorado Springsi ja asus tööle. Kuid inimesed ei teadnud, et see oli lihtsalt nali! Laborimees lihtsalt viimistles oma instrumenti, valmistudes tegema sellest katsest üks kõigi aegade suurimaid ja muljetavaldavamaid.
hüdroelektrijaam - hüdroelektrijaam (võib tähistada ka hüdroelektrijaama, proovige mitte kasutada kõnekeelset "hüdrojaama" - minu meelest kõlab see labaselt). Hüdroelektrijaam on elektrijaam, kus elektrit saadakse vee energia muundamisel (veevool pöörab turbiini). Kasahstanis pole palju suuri hüdroelektrijaamu. Kui võrrelda võimsust, siis ei moodusta kõik HEJd rohkem kui 10% kõigist UES-i tootmisvõimsustest. See on halb. Selleks, et energiasüsteem oleks isemajandav, on vaja, et süsteemis oleks vähemalt 20-30% hüdroelektrijaamadest, aga mis teha - veevarudest ei piisa. Hüdroelektrijaama eeliseks on selle kõrge manööverdusvõime. Sellised jaamad saavad koormuse kiiresti üles võtta ja ka kiiresti maha visata (see on vajalik täpseks sageduse juhtimiseks 50 Hz tasemel). Millised hüdroelektrijaamad meil on?
Seda kutsuti Nikola Teslaks, immigrant praeguse Jugoslaavia alalt. Belgradis ehitas ta enda ja tema teoste auks ka muuseumi. Ja need, kes nagu temagi läbi kukuvad, kaovad tasapisi avalikkuse eest. Pealegi juhtub see IT-tööstuses iga päev! Edisonit, kes polnud Tesla sõber, vaid suur ärimees, mäletatakse hõõglambi ja tema General Electricu leiutajana.
Et anda teile aimu tema andest, lubage mul loetleda veel mõned avastused. Ta on vahelduvvoolumootori ja trafode isa. Ta leiutas kolmefaasilise elektri ja levitas nii vahelduvvoolu kui ka süsteemi. Doseerimist kasutatakse kõikjal maailmas. Nüüd on teda tunnustatud ka moodsa raadio leiutajana: ülemkohus võttis Marconis patendi vastu ja andis selle talle.
Elektronide liikumist juhtmes esmalt ühes ja seejärel teises suunas nimetatakse üheks vahelduvvoolu võnkumiseks. Esimesele võnkumisele järgneb teine, siis kolmas ja nii edasi Kui vool kõigub juhtmes, tekib selle ümber vastav magnetvälja võnkumine.
Ühe võnkumise aega nimetatakse perioodiks ja seda tähistatakse tähega T. Perioodi väljendatakse sekundites või ühikutes, mis moodustavad sekundi murdosa. Nende hulka kuuluvad: sekundituhandik - millisekund (ms), mis võrdub 10 -3 s, miljondik sekundist - mikrosekund (μs), võrdne 10 -6 s ja miljardik sekundist - nanosekund (ns), võrdne 10–9 s.
Lühidalt öeldes leiutas Tesla enamiku seadmetest, mis sõidavad iga päev kilomeetreid teie kodudesse, kuid leiutas ka palju tööriistu, mida praegune tarbib! Tema leiutised tegid George Westinghouse'ist jõuka mehe. Kas teadsite, et magnetvoo ühik on "tesla"? Saage aru, et need on mõned erinevused: me ei räägi täiesti võõrast, vaid vältimatust elektroonikainsenerist!
Noormehena tegi Tesla hämmastavalt palju avastusi, kuid ta oli tõesti resonantne, eriti elektromagnetiline. Nii sündis tema sensatsiooniline avastus: ta märkab, et siis, kui juhtuvad tõeliselt kummalised asjad elektriahel läbib resonantsi. Tesla, primaarse ja sekundaarse resonantssagedusega samal resonantssagedusel, mis saadakse elektriväljas, mis ilmneb mehaanilises väljas, st väljundvoolu tohutul võimendusel, mis toob kaasa kõrgsageduslikud sagedused 000 Hz ja erakorralised. pinged, mis võivad ulatuda miljoni voldini Pinge väljub mähise ülaosast, moodustades nn "krooni" või "kaare" efekti.
Oluline suurus, mis iseloomustab, on sagedus. See tähistab võnkumiste arvu või perioodide arvu sekundis ja seda tähistatakse tähega f või F. Sageduse ühikuks on herts, mis on saanud nime saksa teadlase G. Hertzi järgi ja lühendatult Hz (või Hz). Kui ühes sekundis toimub üks täielik võnkumine, siis on sagedus üks herts. Kui sekundi jooksul tehakse kümme vibratsiooni, on sagedus 10 Hz. Sagedus ja periood on vastastikused:
Suhteliselt väikesed, suurusjärgus 000 volti, tekitavad kuue tolli sädemeid, kõrgeim, 000 volti, mitme jala pikkuseid sädemeid. Tesla suutis sädemeid tema sõrmedele meelitada ilma vigastamata ja seda seetõttu, et kõrgsagedus ei ületa juhte, vaid läbib välispinna. Sellest ajast peale hakkas Tesla mõtlema resonantsrakenduste peale laiemalt. Ta oli meie praegu kasutatava elektrijaotussüsteemi pioneer ja see pole lihtsalt värk! Kui mõtlete Teslale, mõelge suurelt!
Vastus: Maa on hea elektrijuht! Lubage mul selgitada, kuidas see töötab, ja saate ka aru. Paljud inimesed arvavad, et maa ei ole hea juht. Tõepoolest, maa on võimeline neelama suures koguses elektrit ja seetõttu tühjendatakse kõik elektrivoolu edastavad seadmed maandusse: kolmandal klemmil, vahelduvvoolu pistikupesade keskmisel, on juhtmestik otse maandusega.
ja
Sagedusel 10 Hz on periood 0,1 s. Ja kui periood on 0,01 s, siis on sagedus 100 Hz
AT elektrivõrk Vahelduvvoolu sagedus on 50 Hz. Vool liigub viiskümmend korda sekundis ühes suunas ja viiskümmend korda vastassuunas. Sada korda sekundis jõuab see amplituudi väärtuseni ja muutub sada korda võrdseks nulliga, st muudab nullväärtust läbides sada korda suunda. Võrku ühendatud lambid tuhmuvad sada korda sekundis ja vilguvad eredamalt sama palju kordi, kuid silm ei märka seda visuaalse inertsi tõttu ehk võime salvestada saadud muljeid umbes 0,1 s.
Vahelduvvooluga arvutustes kasutatakse ka nurksagedust ω, see on võrdne 2πf või 6,28f. Seda tuleks väljendada mitte hertsides, vaid radiaanides sekundis (radiaan on nurk, mis on 2π korda väiksem kui 360 °).
Vahelduvvoolud jagatakse tavaliselt sagedusega. Voolusid sagedusega alla 10 000 Hz nimetatakse madalsagedusvooludeks (LF voolud). Nende voolude sagedus vastab inimhääle või muusikariistade erinevate helide sagedusele ja seetõttu nimetatakse neid muul viisil helisagedusvooludeks (välja arvatud alla 20 Hz voolud, mis ei vasta helisagedused). Raadiotehnikas on madala sagedusega vooludest palju kasu, eriti raadiotelefoni edastamisel.
Raadioside puhul mängib aga põhirolli vahelduvvoolud sagedusega üle 10 000 Hz, mida nimetatakse kõrgsagedusvooludeks või raadiosagedusteks (HF voolud). Nende voolude sageduse mõõtmiseks kasutatakse ühikuid: kiloherts (kHz), mis võrdub tuhande hertsiga, megaherts (MHz), mis võrdub miljoni hertsiga ja gigaherts (GHz), mis võrdub miljardi hertsiga. Muidu tähistavad kilohertsid, megahertsid ja gigahertsid kHz, MHz, GHz. Voolusid, mille sagedus on sadu megahertsi ja rohkem, nimetatakse ülikõrgeteks või ülikõrgeteks vooludeks (UHF ja UHF).
Raadiojaamad töötavad kõrgsageduslike vahelduvvoolude abil, mille sagedus on sadu kilohertsi ja rohkem. Kaasaegses raadiotehnikas kasutatakse erieesmärkidel miljardite hertside sagedusega voolusid ja on seadmeid, mis võimaldavad selliseid ülikõrgeid sagedusi täpselt mõõta.
