(共25张PPT)
18.3 电能的输送
从发电站到用电地区,通常都有相当长的一段距离。
例如,三峡水电站发出的电要送到我国上海等东部地区使用,发电厂与用电处相距上千千米,那么怎么完成电能的输送、使能量传送过程中损耗降低呢?
新课引入
高压输电线把强大的电能送到远方
新知讲解
高压输电
一
思考:为什么输电线上有电能损失?
输电线本身具有电阻,当电流通过时输电线会产生电流的热效应,从而以热量的形式将电能损失掉了。
思考:如何计算输电线上损失的电能的电功率?
根据焦耳定律Q=I2Rt得,W损=Q=I2rt ,则损失的功率:P损=I2r。
思考:如何减小在输电线上的电功率损耗,有几种途径?
P损=I2r
措施
减小电阻
减小电流
思考:如何减小在输电线上的电功率损耗,有几种途径?
P损=I2r
措施
减小电阻
减小电流
(1)减小导线电阻
①减小材料的电阻率.银的电阻率最小,但价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.
②减小输电线的长度不可行,因为要保证输电距离.
③增加导线的横截面积,可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架设困难.
导体电阻
减小电阻不容易做到,只有减小电流。
(2)减小输电线中的电流
导线电阻减小到一定值时,若电流减小,则需要电压减小;若电压不变,则需要电阻增大。想一想,这是否矛盾?
不矛盾
当输送电的总功率一定时,若要电流减小,则需要电压增大;这样电路中就会损失较少的电能,所以在远距离输电时宜采用高压输电。
根据:P总=UI
P损=I2r
}
从另一个角度分析,当减小损耗也是为了使接收端获得电能更大,则根据 ,输送电压增大,接收端获得的电能增大。
我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV,输电干线采用500 kV的超高压,西北电网达到750kV。
思考:是不是输电电压越高越好
电压越高,对输电线路和变压器的要求越高,建设费用越高。
所以在大功率、远距离输电时,用较高的电压输电,近距离输电,则不用太高的电压输送。
1.远距离输电过程
降压
2.变压器
(1)变压器是使交流电压升高或降低的装置,在发电站附近使用升压变压器,在用户区附近使用降压变压器。
(3)变压器不能改变直流电的电压。
(2)变压器的工作原理是电磁感应。
3.电能输送的优点
4.输送电能的基本要求
①可靠:是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电.
能通过输电线就可以输送到远方.相对于煤炭、石油等能源的输送需要大量的交通运载工具来说,“方便和节约”是它突出的优点.
②保质:就是保证电能的质量,即电压和频率稳定.
③经济:是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小.
可靠、保质、经济
高压输电线被狂风刮断,线头落在地上,如图所示,人走进落地的线头,将会怎样?
电弧触电:人与高压带电体距离到一定值时,高压带电体与人体之间会发生放电现象,导致触电。
电弧触电
1、高压触电的两种形式
措施:高压输电线都架得很高。
注意:在日常生活中,禁止在高压线附近放风筝。
高压触电及其防护
二
观看视频,了解电弧触电。
跨步电压触电:高压电线落在地面上时,在距高压线不同距离的点之间存在电压。人的两脚间存在足够大的电压时,就会发生跨步电压触电。
跨步电压触电
措施:双脚并在一起,或尽快用一条腿跳着离开危险区。
观看视频,了解跨步电压触电。
安全用电原则:
不接触低压带电体,不靠近高压带电体
2.高压触电的防护及安全用电原则
为了防止高压触电造成人身伤害,必须远离高压带电体,如发现有高压输电线断落地面时,不可走近,应立即设立警示标志,并通知有关电力部门进行抢修。
1、远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是 ( )
A.可节省输电线的铜材料
B.可根据需要调节交流电的频率
C.可减少输电线上的能量损耗
D.可加快输电的速度
C
当堂检测
2.在远距离输电过程中,为减少输电线路上的电能损失,可采用的最佳方法是 ( )
A.使输电线粗一些。
B.减短输电线长度。
C.减少通电时间。
D.采用高压输电。
D
3.远距离输送一定功率的交变电流,若输电电压提高到原来的n倍,则下列说法中正确的是( )
A.输电线上的电流变为原来的n倍
B.输电线上的电压损失变为原来的1/n2
C.输电线上的电功率损失变为原来的1/n
D.若输电线上的电功率损失不变,输电线路长度可变为原来的n2倍
D
4、高压输电铁塔上面的两条导线的作用是( )
A. 输电
B. 防雷
C. 美观
D. 防止铁塔被风吹倒
A
电能的输送
高压输电
高压输电及防护
采用高压输电可以减少电能在输电线路上的损失
减小电能损耗
减小导线电阻
减小输电线中的电流
变压器
原理:电磁感应
触电类型
电弧触电
跨步电压触电
防护:不接触低压带电体
不靠近高压带电体
课堂小结