Transformatori un jauda: būtiska sadales rokasgrāmata

Jūs droši vien esat tos redzējuši, īsti nepamanot - tos kuplos pelēkos cilindrus, kas klusi karājas pie koka saimniecības stabiem un klusi dungojas pie sevis. Tās izskatās diezgan parastas, taču šīs neparastās kastes ir visa mūsu elektrotīkla neapdziedātie varoņi.

Ja neapstrādātā elektroenerģija, kas nāk no tīkla, nonāktu tieši jūsu mājā, tas būtu kā mežonīgas upes iepludināšana jūsu viesistabā. Tas uzreiz apdedzinātu jūsu televizoru, datoru, apgaismojumu - gandrīz visu, kas pievienots sienai. Par laimi tās metāla kastes uz stabiem irelektriskie transformatori. Varat tos uzskatīt par milzīgiem spiediena vārstiem vietējam tīklam.

Elektrostacijām ir jāsūta elektrība ar smieklīgi augstu spriegumu, lai tā izdzīvotu garajā ceļojumā pa pilsētām vai pat štatiem. Bet šāds spriegums jūsu mājām ir pārāk intensīvs. Jūsu ielas transformators uztver šo rūkojošo augstsprieguma{2}}plūsmu un samazina to līdz drošam, maigam līmenim, kuru jūs faktiski varat izmantot.

Paskatieties uz tālruņa lādētāja - lielgabarīta ķieģelīti, kas veic tieši to pašu darbu, taču miniatūrā mērogā. Tas paņem strāvu no sienas kontaktligzdas un pēdējo reizi pazemina spriegumu, lai tālrunis varētu droši uzlādēt, nevis sabojāt.

Elektrība, kas šobrīd apgaismo jūsu istabu, iespējams, ir bijusi 200 jūdžu attālumā no spēkstacijas. Elektrība dabiski ražo siltumu, kad tā pārvietojas, tāpēc, ja komunālie uzņēmumi mēģinātu to visu laiku virzīt parastā mājsaimniecības līmenī, lielākā daļa no tā tiktu iztērēta kā siltums ilgi, pirms tas sasniedz jūsu apkārtni.

Šeit ir vienkāršs veids, kā to attēlot: iedomājieties, ka ūdens plūst caur dārza šļūteni.Spriegumsir kā ūdens spiediens, unstrāvair faktiskais kustīgā ūdens tilpums. Inženieri saprata, ka, spēlējoties ar šo līdzsvaru, viņi var ievērojami samazināt enerģijas zudumus.

Tāpēc elektropārvades līnijās tiek izmantots tik augsts spriegums. Ātrs sadalījums:

Liela strāva + zems spriegums=tonnas berzes un izšķērdēta siltuma.

Zema strāva + īpaši augsts spriegums=daudz mazāk siltuma un daudz efektīvāks attālums{2}}.

Rezultāts? Elektrība var šķērsot veselus stāvokļus, vienlaikus pasargājot pārvades līnijas no pārkaršanas. Protams, jūs noteikti nevēlaties, lai pie jūsu ārdurvīm parādītos 500 000 voltu strāva -, kur transformatori darbojas kā galvenie spiediena reduktori.

Šī ir aizraujošā daļa: dungojošajā pelēkajā kastē augstsprieguma{0}}vads nekad fiziski nepieskaras vadam, kas ved uz jūsu māju. Viņi paliek pilnīgi atsevišķi.

Tā vietā, lai tie būtu izkaisīti, tie ir ievietoti divās spolēs, kas novietoti blakus{0}}kā divi čukstoši partneri, kas pieliecas. Kad elektrība plūst caur pirmo spoli, tā pamodina pulsējošu magnētisko lauku, kas pēc tam ievelk slepenu elektrības pavedienu otrajā spolē. Citiem vārdiem sakot, enerģija nelīst pāri spraugai,{3}}tā lec kā dzirkstele tumsā, lecot telpā tikai caur magnētisko saiti starp tām. Tas ir gudrs triks, kura pamatā ir savstarpēja induktivitāte un Faradeja indukcijas likums.

Padomājiet par to kā par divām kamertoņdakšām telpā. Piesitiet vienu, un otrs sāk vibrēt, lai gan tie nekad nepieskaras. Maiņstrāva (AC) ir ideāli piemērota šim nolūkam, jo ​​tā pastāvīgi pulsē, paplašinot un sabrūkot magnētiskajam laukam. Līdzstrāva (DC) šeit nedarbojas tik labi -, tā rada vienmērīgu lauku, kas nevar virzīt enerģiju pāri spraugai.

Šīs smagās zaļās (vai dažreiz pelēkās) kastes, ko redzat zāliena malās vai uz stabiem, ir pēdējais drošības tīkls jūsu mājas elektronikai. Elektrostacijas spēcīgi spiež elektrību visā valstī, izmantojotpakāpju-transformatori, savukārt jūsu apkārtnei nepieciešama daudz maigāka plūsma.Pakāpju{0}}transformatoridariet to tā, lai jūsu televizors neuzsprāgtu brīdī, kad to pievienojat.

Visa sistēma darbojas kā komanda. Lūk, tipisks elektrības brauciens:

Paaudze: Jauda tiek izveidota un nekavējoties palielināta līdz ļoti augstam spriegumam, lai veiktu ceļojumus lielos- attālumos.

Pārnešana: Tas skrien pa augstiem metāla piloniem pa laukiem.

Apakšstacija: Liela iežogota iekārta samazina spriegumu līdz drošākam apkārtnes līmenim.

Vietējā piegāde: Zaļā kaste pie jūsu mājas pēdējo reizi nolaiž to līdz seifam 120 V (vai 240 V), ko izmantojat katru dienu.

Precīzs kritums ir atkarīgs no stieples cilpu (ko sauc par tinumiem) attiecības abās spoles. Vairāk cilpu ievades pusē nekā izvadē? Spriegums tiek proporcionāli samazināts - līdzīgi kā pārnesumu pārslēgšana uz velosipēda.

Ja kādreiz esat naktī gājis garām komunālajam stabam, iespējams, esat dzirdējis šo zemo, vienmērīgo zumšanu. Tas nav bojāts ventilators - to saucmagnetostrikcija. Maiņstrāva liek transformatora iekšpusē esošajam metāla serdenim fiziski paplašināties un sarukt 60 reizes sekundē. Šī vibrācija satricina gaisu un rada pazīstamo dūkoņu.

Visa šī magnētiskā darbība arī radavirpuļstrāvas- mazas virpuļojošas elektrības cilpas kodolā, kas tērē enerģiju un pārvēršas siltumā. Nepārbaudot, transformators var pārkarst un pat izkausēt savu vadu.

Lai viss būtu vēss, lielie komunālie transformatori bieži tiek piepildīti ar īpašu minerāleļļu, kas absorbē siltumu, savukārt metāla spuras ārpusē darbojas kā radiators, izlaižot siltumu gaisā.

Šis lielais "ķieģelis" uz tālruņa lādētāja patiesībā ir tās pašas tehnoloģijas miniatūra versija. Tā kā abas iekšpusē esošās spoles fiziski nesaskaras, tas rada to, ko sauc inženierigalvaniskā izolācija. Ja sienas pusē ir bīstams jaudas pārspriegums, magnētiskā sprauga neļauj tam ielēkt tālrunī - vai, vēl ļaunāk, rokās.

Šī izolācija ir galvenā drošības funkcija, kas pasargā jūs no nepatīkamiem 120 voltu triecieniem.

Gan mazos lādētājus, gan lielos komunālajos transformatoros spoles ir izgatavotas no plānas metāla stieples -, parasti vara vai alumīnija. Varš labāk pārnēsā strāvu nelielā telpā un labi iztur siltumu, tāpēc tas ir izplatīts kompaktajos lādētājos. Alumīnijs ir lētāks un vieglāks, tāpēc to bieži izmanto lielākajos stabos{3}}montētajos transformatoros, kur izmērs nav tik liela problēma.

Nākamreiz, kad dodaties pastaigā, vēlreiz apskatiet visus vadus, stabus un kastes jūsu apkārtnē. Tas, kas agrāk izskatījās pēc nejauša mudžekļa, patiesībā ir rūpīgi izstrādāta sistēma, kas klusi pārvērš milzīgu augsta spiediena{1}}elektrību drošā enerģijā, ko lietojam ikdienā.

Šie transformatori darbojas bez pārtraukuma, samazinot bīstamo spriegumu, lai mēs varētu dzīvot ērti un droši. Tie var nebūt bezgaumīgi, taču tie ir absolūti nepieciešami.

Vienkārši atcerieties ievērot cieņpilnu distanci no šīm kastēm -, tajās dungojas kāds nopietns spēks.

Sazinieties tagad