برق شهر

[pay]

آقا استاد ما گفته تحقيق كنين ببينين برق شهر رو چرا 220 ولت كردن مثلا 200 ولت نشده يا كمتر يا بيشتر !؟
اين عدد 220 رو از كجا اوردن دليل منطقي داره؟

[mazoolagh]

براي كاهش تلفات انتقال يك انرژي معين بايد جريان عبوري از سيم رو كاهش داد چون انرژي تلف شده با مجذور جريان تناسب مستقيم داره. اين به معناي افزايش ولتاژ هست چون در يك توان معين P طبق رابطه P=IV براي كاهش I بايد V افزايش پيدا كنه. اين همون كاري هست كه در انتقال انرژي الكتريكي از نيروگاه تا محل مصرف استفاده ميشه. ولتاژ خروجي ژنراتور تا حد چند صد كيلو ولت افزايش و در طول مسير انتقال با توجه ميزان انرژي تحويلي تا چند صد ولت پايين آورده ميشه.
در منازل كه استفاده كننده نهايي هستن نميشه ولتاژ رو از حدي بالاتر برد هم بدلايل ايمني هم اقتصادي (ساخت وسايل برقي ولتاژ بالا گرون تموم ميشه بدليل مسايل عايق بندي و نوع مواد و ...) از طرفي ولتاژ رو خيلي هم نميشه پايين آورد چون جريان مصرفي بالا ميره و قطر سيمها رو بايد زياد كرد كه بنوبه خود از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نيست. ولتاژ 220 ولت بر مبناي بهينه سازي پارامترهاي ايمني و اقتصادي و تكنولوژي ساخت لوازم خانگي بدست اومده البته همه جا دقيقا 220 نيست بلكه بين 220 تا 240 متغيره! ولي آمريكا (و ظاهرا ژاپن) بنا بدلايلي كه مربوط به اين بحث نيست 120 ولت هست.

[electronic]

تو همين راستا:
تعریف:
انتقال توان الکتریکی دومین فرایند ارائه الکتریسیته به مصرف کننده هاست. الکتریسیته توسط نیروگاه های برق تولید می شود و سپس توسط فروشنده ها به مصرف کنندگان نهایی به عنوان یک کالا فروخته می شود.
انتقال توان الکتریکی و شبکه توزیع الکتریسیته اجازه ارائه الکتریسیته تولید شده را به مصرف کننده ها می دهد. فرایند صنعتی شدن سریع قرن 20 ام خطوط و شبکه های انتقال را تبدیل به بخش مهمی از زیر ساخت های اقتصادی در کشورهای صنعتی، کرد.
شبکه های برق امکانات تولید زیادی را ممکن می سازند، نظیر سدهای هیدرو الکتریک، نیروگاه های سوخت فسیلی، نیروگاه های هسته ای و ... که توسط سازمان های بهره برداری خصوصی و عمومی، برای تولید مقادیر بزرگی از انرژی و ارائه آن به شبکه های توزیع برای تحویل به مصرف کننده های خریدار، گردانده می شوند.
معمولاً الکتریسیته را در طول فواصل بلند از طریق ترکیبی از خطوط انتقال توان هوایی (مانند آنچه در شکل مشاهده می شود) یا کابل های زیر زمینی ارسال می کنند.
اولین ژنراتور هیدروالکتریک بزرگ در آبشار نیاگارای ایالات متحده (که تحت دیدگاه فنی نیکلا تسلا ساخته و نصب شده بود) نصب شد و از طریق خطوط انتقال، الکتریسیته را برای بوفالو، نیویورک فراهم ساخت.

ورودی شبکه:
یک شبکه انتقال از: نیروگاه های برق، پست های برق و مدارات انتقال ساخته شده است. معمولاً برق از طریق یک جریان متناوب سه فاز انتقال می یابد. در نیروگاه ها، برق را در سطح ولتاژی نسبتاً پایین در حدود 10 تا 15 کیلو ولت تولید می کنند، سپس توسط ترانسفورماتور نیروگاه، آن را به یک ولتاژ بالا (220 تا 440 کیلو ولت)جریان متناوب می رسانند تا آن را به یک پست برق که نقطه خروجی شبکه است و در فواصل دور قرار دارد، انتقال دهند.

تلفات:
به منظور کاهش درصد تلفات توان لازم است که الکتریسیته را در ولتاژهای بالا انتقال دهیم. هرچه که ولتاژ بالاتر باشد جریان کمتر خواهد بود که این امر اندازه ی کابل مورد نیاز و میزان انرژی تلف شده را کاهش می دهد. انتقال در طول خطوط بلند معمولاً در ولتاژهای 100 کیلو ولت و بالاتر صورت می گیرد. تلفات انتقال و توزیع در ایالات متحده در سال 2003م 2/7 و در انگلستان در سال 1998م 4/7 درصد تخمین زده شده است.
وقتی لازم است که توان را در طول خطوط بسیار بلند انتقال دهیم، استفاده از جریان مستقیم برای انتقال، به جای جریان متناوب موثرتر ( و بنابراین اقتصادی تر) است. به دلیل اینکه این امر نیازمند هزینه کردن پول بسیار زیادی بر روی مبدل های توان AC/DC است، از این روش تنها در هنگام انتقال مقادیر بسیار زیاد توان در طول خطوط بسیار بلند یا برای موقعیت های خاص، نظیر یک کابل زیر دریا انجام می شود. همچنین به دلیل طبیعت بارهایی که به شبکه وصل می شوند، توان از بین می رود؛ این تلفات با نام ضریب توان بیان می شود. اگر ضریب توان کم باشد بخش زیادی از توان هدر می رود. شرکت های بهره بردار تلاش شایان توجهی را برای حفظ یک ضریب توان خوب صرف می کنند.

خروجی شبکه :
پست های برق برای کاهش دادن ولتاژ و تغذیه آن به خطوط برق محلی کم ولتاژ برای توزیع به کاربران تجاری و خانگی، نیز به کار می روند. عموماً الکتریسیته با استفاده از ترانسفورماتورهای واسطه به یک ولتاژ زیر- انتقال 66-132) کیلو ولت) تبدیل می شود و سپس به یک ولتاژ متوسط (10 - 50 کیلو ولت) تبدیل شده، و در نهایت، در پست های توزیع، برق به ولتاژ پایین (220-330 ولت) تبدیل می شود.
تمامی روش تغذیه از خطوط توزیع تا مصرف کننده های کوچک انتهای خط از طریق اتصالات تک فاز یا سه فاز است.

منبع:دانشنامه ی رشد (http://www.roshd.ir)

[pay]

با تشکر از جوابهایی که دادین . مساله که هست اینه که تا حدودی این چیزهای که شما گفتین رو می دونستم ولی سوال من به قوت خودش باقی هستش آیا 220 ولت در واقع یه مصالحه بین تلاش برای پایین آوردن تلفات شبکه در برابر کاهش خطر برق گرفتگی استفاده کننده ها هستش یا دلیل خاص دیگه ای برای انتخاب ولتاژ برق در این محدوده وجود داره؟

[electronic]

با تشکر از جوابهایی که دادین . مساله که هست اینه که تا حدودی این چیزهای که شما گفتین رو می دونستم ولی سوال من به قوت خودش باقی هستش آیا 220 ولت در واقع یه مصالحه بین تلاش برای پایین آوردن تلفات شبکه در برابر کاهش خطر برق گرفتگی استفاده کننده ها هستش یا دلیل خاص دیگه ای برای انتخاب ولتاژ برق در این محدوده وجود داره؟
mazoolagh که جوابو گفت:
ولتاژ 220 ولت بر مبناي بهينه سازي پارامترهاي ايمني و اقتصادي و تكنولوژي ساخت لوازم خانگي بدست اومده
بر می گرده به بهینه سازی.