哈萨克斯坦的Ekibastuz-Kokshetau电力线拥有世界上最高的工作传输电压，超过1兆伏的运行记录。他们为什么选择这种方式输送能量？

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如果更高的电压意味着可以使用较细的电线进行传输，那么为什么其他发达国家不能在如此高的传输条件下运行？

电力线的设计是一个复杂的问题，其中许多决策重叠。

电力线Ekibastuz–Kokshetau是一栋相对较新的建筑，建于1985年。它又产生了两条线路，一条通往莫斯科，现在以500 kV的电压驱动，另一条被拆除。

它连接到大约同时建造的大型发电厂。

它穿过相对空旷的区域很长一段距离。

可以假定这是在苏联影响范围内人口稀少地区进行配电的想法的原型项目。

什么会影响电力供应商建造1MV电力线？

• 建立一个大型发电厂（不经常发生）

• 在人口密度低的地区（抱怨建筑的人不多）

• 没有适当的分销网络（仅发生在所谓的第二世界）

• 在其他地方需要电源（Ekibastus工厂为4GW，电源线为5 GVA）

简而言之，可能需要1MV电源线的任何其他人，在经济上可行的情况下，建造1MV电源线之前，都要进行其他建造。尽管为1MV设计了该特殊线路的莫斯科分支，但仍以500 kV运行，这说明了这一点。

因此，如果再次构建1MV电源线，则可能首先在阿根廷或巴西。但是只有当他们决定在其他地方需要大量电力的地方建造大型发电厂时，才可以。

此后的20年中，电厂技术发生了很大变化。小型工厂更可行，太阳能和风能技术正在找到自己的位置。今天，像科克斯陶（Kokshetau）这样的小镇将获得中等规模的工厂，并且可以完成。不再需要大型项目来运输电力。

我认为电源线确实是一项5年计划的怪癖。如果是这样，那将是影响范围农村地区大规模配电系统的开始。但是在建立更多系统之前，系统崩溃了。

$I\times V$$I^2\times R$

我认为电源线真的很长，因此使用较高的电压意味着可以使用较细的电线。这是AC赢得这场电流大战的主要原因之一-那时还没有简单的方法来提高/降低DC电压。

基本上有两个因素。随着电压升高，电流降低，损耗降低，从而可以使用更细的电线。另一方面，随着电压的升高，到处都需要更好的绝缘-接线柱必须更高（这样就不会发生向地面的放电），导线之间的距离也需要更大，并且变压器处的绝缘也需要更好的绝缘。行的末端。因此，提高电压可减少传输损耗和导线横截面，但会给高压本身带来很多问题。这就是为什么实际使用的电压是一个折衷的原因-足够高以至于不会损失太多的能量（如热量），又不要太高以致于无法制造和运行该系统。

这是在几年后发生的，但这是因为情况已经改变：

现在印度有1200 kV线路，中国有1100 kV线路。在这两种情况下，它们都用于将电力从偏远的（通常是水力发电厂）传输到诸如上海的大城市，尤其是水力发电最理想的地方，并且可能离城市很远。如果需要，可以将其他发电厂建在离城市更近的地方，但是由于污染或像Ekibastuz那样，它们常常可能被放置在更远的地方。该电厂毗邻大量煤炭储备。同样，大型核电站也远离人口中心。

即使处于高压直流输电的竞争之下，很高的交流电仍具有一些实际优势，可以保证它们的建成。如果您算上利润回报，这条Ekibastuz-Kokshetau线可能会有些失败，因为只有一部分在1150 kV下工作，而现在全部在500 kV下工作，但这是一个有趣的科学成就...

如果要注意我们所说的话，那么了解为什么会有这样一个电压很简单。

答案

$I^2\times R_{wire}$。因此对于恒定的发射功率$V\times I$，通过增加电压，我们降低了 $I$，从而减少损失。

好的，但是我们不仅隐藏了我们的$V$可变的？确实，根据欧姆定律$V = I\times R$，所以功率损耗也是 $V^2\over R$。

那么，通过增加电压，我们实际上做得更糟吗？

耗散功率是什么意思 $I^2\times R$ ？

• 首先，它意味着电缆本质上可以抵抗电子流。它的电子喜欢处于平衡状态，不喜欢被新进入者推动
• 它还说，如果很自然地讲，耗散功率=流量， $I$ *一些力量 $F$如果要克服，则该力与流量本身成正比：力越大，力越强。当然，我们可以给该力起一个名字，也就是电缆两端之间的电压。

当您想到它时，耗散功率是平方的也就不足为奇了。如果电缆非常长，那么耗散功率是线性的就很有意义。您需要为每个传入的电子支付恒定的价格。在较小的电缆中，电缆会变得饱和，并且接受新电子的能力也会降低。

全部放在一起

说了这么多，很清楚天真的推理的错误是什么：我们使用的是地面与电缆的第一末端之间的电压。但是唯一有意义的数量是电缆两端的电压。

关于此的另一种观点是，每当谈到电压时，您不仅要知道其伏特的数量，还必须知道它所指的2点。它们是定义的一部分。就其本身而言，10伏的张力没有物理意义。相反，A点和B点之间的10伏张力确实具有含义。

回到问题所在，通过增加地面与电缆第一端之间的电压，我们需要较低的强度以将相同量的能量传输给其他人，其他人将吸收该电流并以地电平电压消耗该电流。

结论

较低的强度产生较低的耗散能量 $I^2\times R = I\times V_2$ 在电阻电缆中 $R$，在哪里 $V_2 = I\times R$ 是电缆两端的电压降。

看到这种情况的一种等效方法是，它将在中央和用户之间引起较低的电压降。

限制是您需要特殊设备。在一个极端的情况下，如果张力太高，空气本身的电子将被推动，并产生放电（又称“等离子体”）。