晴多
经过合理的规划和辛勤的建设,你已经部署了足够的发电站来满足城市的电力需求。
可是,要怎么才能将电输送到千家万户和各行各业呢?又一件“烧脑”的任务在等着你。
为什么得有高压电?
不管是何种发电站,它们与城市之间都隔着较远的距离。虽然对于电来说,输送这段距离只要一刹那(理论上,电的传输速度为光速),但这并不是说,将发电站与用电设备通过输电线连起来就行——因为,电在输送过程中存在着能量损耗。
当电流通过输电线时,由于输电线很长,电阻很大,必然有部分电能转化成热能而损耗。为了减小损耗,就得减小电流!
这时,一个公式闪亮登场:
P=UI(功率=電压*电流)!
由公式得知,发电站为了满足输送的功率“P”,减小电流“I”之后,就得升高电压“U”!
于是,就有了高压电(交流电压在1000伏以上或直流电压在1500伏以上),甚至,还有了超高压电、特高压电!
为什么高压电又得降压?
高压电上千伏,可手机和平板电脑的工作电压一般只有4伏左右。电冰箱、电视和空调,这些平日里使用最多的家用电器,工作电压也只有110~200伏。
对比之下,高压电太“高”了,是不能直接用于生活当中的,不然手机都能烧焦、冰箱也能烤糊!所以,高压电又得先降成低压电才行!
变压“魔法师”:变电站
变电站就像是一个变压“魔法师”,它在不同的位置有着不同的“法术”:当位于发电站和高压电网之间,它会对电进行升压;而当位于高压电网和用电区域之间,它会对电进行降压。
有时候,一次降压不够,变电站还可以多次出现,逐级降压。在这之后,电就可以安全下行到配电线路,最终输送到千家万户。
把路连接成网
现在,你已经理解,“发电厂——升压变电站——高压输送——降压变电站——配电线路——用电设备”,一条属于电的“高速公路”就是这样搭建的。
把许多条属于电的“高速公路”连接起来,就构成了一张足以覆盖整座城市的电网。不管是新能源汽车的充电桩,还是轨道列车的供电轨道,又或是一盏盏路灯……全都是电网上的一个个节点。
电,正是这些节点的生命力来源。