电能的输送

大型的火力发电站，总是要靠近煤矿、油田或中心城市；水力发电站是要建在水能较丰富的江河上。这样，发电站发出的电能就要输送到很远的用电地区。远距离输送电能要比输送燃料方便。

葛洲坝水电站地处长江三峡东端的湖北宜昌附近，为了把电能输送到华中、华东地区，现在建成了从葛洲坝到上海南桥的一条正负 500kV 高压远距离输电线，全长 1045.7km，途经湖北，安徽，浙江三省共 36 个县（图16-14）。

图 16-14

输电线上是有电流的，有电流就会发热。因此要实施远距离输电，先要解决如何减少这种损耗。

远距离输电，输电线上损耗的功率与哪些因素有关？用什么办法可以减少输电线上的损耗呢？

根据焦耳定律，输电线上的热损耗功率为

P 耗=I2R，

表明输电线上损耗的功率跟电流的平方以及电阻成正比。为了减少输电线损耗的功率，是否能通过减小输电线的电阻来实现呢？

[例题 16．3] 要将 200kw 的电能输送到 10km 外的地方去，如果用220V 的电压输电，并且使能量损耗限制在输送电能的 5％以内，用铜导线作输电线，求输电线的截面积。

解已知输送的电功率 P＝200kW，电压 U＝220V，因此输电线上的电流

I＝ P ＝ 200000 A≈909A。

U 220

为了使损耗的功率限制为输送的总功率的 5％，允许损耗的功率P 耗＝200kW×5％＝10kW。

因此输电线的允许电阻

R＝ P耗 ＝ 10000 Ω＝0.0121Ω。

I ² 909²

根据输电线长度 l＝2×10km＝20km，铜的电阻率ρ＝1.75×10-8 Ω·m，可以得出输电线的截面积

S＝ρ l ＝

R

1.75×10⁻⁸ ×20000

m

0.0121

² ＝0.029m ²

＝290cm² 。

这样粗的输电线不但耗费材料，而且由于过重而造成建造上的困难。为了减少输电线损耗的功率，是否能通过减小输电线上的电流来实现

呢？在电功率保持不变的情况下，要减小电流就必须提高电压。下面通过

实验看是否能通过

升高电压的方法来减少输电线上损耗的功率。