電力系統中使用高壓輸電的優點？ - 生活

By Gary
at 2012-10-29T00:00

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書上寫說可以增加輸電能力、降低線路損失，減少線路壓降以及減少用銅量
請問是為什麼？
電壓提高，輸電能力可以增加，看起來理所當然，但是又不知從電的角度要用什麼來解釋。
電壓提高，電流不是也會相對的增加嗎？那怎麼線路損失會是降低呢？線路的壓降又怎麼會減少呢？
至於用銅量減少更是不知原理為何...？
已更新項目:
1.請問電流越小，為什麼使用的線徑可以越細?
2.且R=ρl/A ，各位大大說線徑越細(截面積A越小)可以節省用銅量，也就是電組會變大，而從另一方面來看，增加 l 導線長度，一樣會讓電阻變大，但是增加導線長度不就是增加用銅量嗎?
2 個已更新項目:
to 台灣東東：
你說一顆燈泡，電阻固定，接到越高的電壓時，電流的確就越大，你以這樣角度思考這問題，是錯的
請問為何原題目需固定瓦特數來思考，而不能固定電阻來思考呢?兩者的結果還相反，讓我一頭霧水...

Tags: 生活

All Comments

By Andrew
at 2012-11-02T00:26

幾位先進所言就是答案
以下書內有另類的解說，僅供參考
★ 電源電壓高低的用意台灣早期為單相兩線式的110V，但50年代後因冷氣機、浴室用的電熱水器用電量更大，就要改用220V之電壓。所以目前台灣的住宅供電電壓絕大部份已改為單相三線式的110V與220V。
而大陸、東南亞、歐洲與大部份的國家，其住宅只供給220V或240伏的... 輸送到整個大樓的用電量相當大，通常採用三相11400V(11.4kV)或22800V(22.8kV)的高壓電供應，輸送到整個城市的用電量更驚人，需要採用69kV、154kV或345kV的超高壓供電，..
但若採用太高的交流電壓，會因絕緣材料與線路損失及交流高壓電場造成充、放電的無效電流驚人等的問題尚未突破，
所以中國宁夏銀川東至山東青島1333公里的660kV超高壓，已突破交流而改用直流輸電，於2011年3月正式投運，...而三峽的葛州霸至上海1000公里的500kV直流輸電早在2005年已投運。
全民生活用電常識〈DIY解說〉基礎篇約102年出版趣味電氣科學實驗 DIY第一集簡要目錄168個超簡單的實驗
DIY 電＋磁＝力與太陽能電池及LED的有趣實驗可訓練思考力、想像力、觀察力與創造力及執行力
何堃山著 www.powerman.com.twwww.diydiy.com.tw
第二章：常用元件之有趣實驗2-2、敲擊壓電式蜂鳴器，就可產生直流電壓2-3、用閃爍LED、聖誕母燈，魔法使銅線舞動2-4、超強稀土磁鐵13大用途簡介8.免電，只要取、放磁鐵，雙色LED點亮第三章：高、低壓弱電力的有趣實驗 3-1、不用花錢就可產生近萬伏特高壓之五種實驗1.用你的動力就可輕易的點亮日光燈第四章：滅蚊拍弱電力的神奇實驗7.滅蚊拍之高壓，就可驗證電場的吸、斥力2.高頻電壓只接一條線，就可點亮日光燈4-4、閃電放電球高週波強電場十種有趣的試驗5.隔空點亮日光燈LED氖泡、閃光放電管第五章：電話弱電力的有趣實驗5-1、電話線之弱電電力足夠當作停電照明嗎？5-2、電話電壓，可轉動電動機或小風扇嗎？ 5-8、自製電話振鈴時，控制燈光，加大鈴聲第六章：享受自製樂趣的實驗6-4、自製磁簧〝電流電驛〞與閃爍電驛3.配合閃爍LED或聖誕母燈自製閃爍電驛6-5、自製溫度延時控制開關 6-7、自製光電式自動點滅器第七章：將市電變成弱電力的有趣實驗7-6、白光LED改串不發熱之電容來降壓與限流7-7、簡化白光LED，使用在市電之方法7-11、自製永遠的閃爍小氖燈。RC時間常數第八章：交流強電力之安全實驗8-1、串聯PTC可當作實驗用之短路保護8-5、以電話電壓串NTC自製延時動作電驛8-8、一般燈泡就可做磁動實驗2.神奇的魔術跳動燈第九章：萬用電表測試與使用方法 9-1、靜電的測量 ★沒有電表也可測量靜電9-3、超小超薄超強功能可量電容、頻率、相序AC/DC mA之進階型【鉗形電流萬用表】目錄第一章DIY超簡易的電動旋轉線1-1、裸銅線架在電池上就可不停的旋轉17、太陽能電池也可不停的推動旋轉線(一片太陽能片，玩遍本書的每一個實驗)第二章DIY超簡易超炫的電動旋轉燈21、超炫的DIYLED旋轉燈★一般LED變成亮麗的閃爍旋轉LED23、2.5V的豆型小燈泡，也可當作旋轉燈24、超美創意造型的旋轉七彩燈第三章旋轉的電池、木螺釘及吊鉤線 33、就這麼簡易的讓電池旋轉起來第四章太陽能電池動態聲、光、搖擺燈42、動態聲光七彩搖擺LED燈 47、心心相印不停KISS的兩顆跳動的心410、110V也可做動態聲光搖擺燈84 第五章自製搖擺、搖晃發電手電筒第六章太陽能與電池DIY高速電動機第七章一片磁鐵能做的簡易實驗 71、超強磁鐵可偵測家裡的用電與漏磁75、DIY磁簧開關作光電與溫度控制及電話摘機控制79、★(磁力線的八大特性就可解說電動的定則) 附錄1：電是什麼？人人可懂！

By Jessica
at 2012-10-29T13:36

你可能搞混了...
1.損失===>>因為功率被電線吃掉了(電線用發熱的方式來消耗功率),所以叫做損失。
2.而功率當然要用P=IxIxR來算囉,要降低功率,不就是要降I或降R,對吧??只是這裡是降低電線吃掉的功率罷了
3.根據V=IxR,要研究降I,當然R要固定,所以V要變小對吧,可是為何題目又說昇壓呢?
嘿嘿~~你的問題在這裡吧???
題目是說整個線路昇壓,所以整個線路的電流變小的對吧?
電流在一個迴路系統中是固定的,而電壓是迴路系統各項去加起來的,所以呀~~當電線電阻固定,電流又變小,那是不是電線吃掉的電壓也變小,所以對於系統而言,可降低損失
2012-11-06 15:35:54 補充：
所以呀,根據你學的那三個功率公式P=IxIxR或VxV/R或VxI都相同,算出來的是電線吃掉的功率,所以昇壓才能降低損失。
至於要研究電阻,那就跟電流相同....自己想想與分析吧~~

By Yedda
at 2012-10-31T20:47

其實這個問題很簡單 , 用兩張徒就可以解釋
圖片參考：http://imgcld.yimg.com/8/n/AC01018276/o/2012110422...

圖片參考：http://imgcld.yimg.com/8/n/AC01018276/o/2012110422...

變壓器右邊符合歐姆定律
變壓器左邊符合 p = v i
左邊的電壓提高就必須提高變壓器的變壓比使右邊是固定的 110v
所以 , 變壓比是問題的癥結點 , 有了這個觀念您的問題就釐清了 .

2012-11-06 21:27:38 補充：
從另一個角度來說 , 若變壓器左邊的電壓升高了 , 勢必右邊的電壓也會跟著升高 , 但是我們家裡的電器一直都是110v 的 , 所以必須改變變壓器的變壓比使右邊仍然是110v.
右邊的負載是固定的 p , 經過變壓器轉換到左邊也是 p , 所以同樣的 p , 左邊的電壓越高電流就越小 ( p=v i )
如果變壓器的變壓比不隨著左邊的電壓而改變 , 就會跟您所想的一樣 .................. 固定的負載 ( 或電阻 ) , 電壓升高也會使電流升高 ( 歐母定律 )
所以左邊的輸電線路是電壓越高電流越小 ( p=v i ) , ~~~~~~~~這是變壓比的傑作 .
2012-11-06 21:28:09 補充：
電流越小 i 平方 r 的線路損失就越小 ,
以相同輸電距離及相同相同線路損失相比 , 當然是電壓比較高它的電阻可以比較高 , 截面積可以比較小 , 比較省銅線 .

By Kristin
at 2012-11-01T17:24

P = E * I
所以輸送相同功率的話, 電壓每提高一倍, 電流減少 1/2
以台電11KV 高壓輸電的話, 那電流只有110V的 1/100
電流變小則銅導線截面積可以減少
線路損失= 電流平方 * 導線電阻也可以減少

By Callum
at 2012-11-01T16:32

一顆燈泡，電阻固定，接到越高的電壓時，電流的確就越大，你以這樣角度思考這問題，是錯的，你要這樣思考：
要冷卻5坪房間，需要1,100瓦電力的冷氣機，廠商供應有110V及220V型的機種，若買110V型時，家中電源線就要承受10A的電流，若改用220V，該電源線就只有5A流過，這種可通10A的電線現只通5A，線路損失就降低了，該電線也因而可以再接用一台冷氣，也就是說增加了這電線的輸電能力，若拆掉改用5A的細電線，用銅量就降低了。
結論是要傳輸固定的瓦數時(不是固定的電阻)，若電壓拉越高，電流就越小(電壓拉高5倍電流就降低5倍，P=IE嘛)，這電線就可以越細，線越細就越便宜，越好拉越好安裝。一樣的電線，若電流越小，線路壓降越小，損失就越少，備用的輸電能力也越大。
一個1100V:110V的變壓器，接110W燈泡時，次級流通1A，初級為0.1A，若改用11000V:110V變壓器，因次級輸出還是110V，所以電流還是1A，但是遠地送電到初級的整條傳輸線上只有0.01A在流通。
2012-10-30 17:34:57 補充：
第四行應該是：
買110V型時，家中電源線就要承受10A的電流，若改用220V機型時，同一條電源線就變成只有5A流過，其線路損失就降低了，
2012-10-31 11:05:31 補充：
由最後所述11000:110變壓器的實驗，就知道所謂拉高電壓，是指拉高輸送到變壓器初級線圈的電壓，而不是拉高輸給身為負荷的燈泡，給負荷的電壓拉高，電流就的確會相對變高，但變壓器只是一個元件，是一個自發電廠遠程送電到燈泡輸電電路中的一個元件，它並非是一個負荷，這一個觀念非常重要，是本提問的關鍵知識，許多人或老師說不出來，騷不到癢處，造成學生迷迷糊糊慘啊
熱心的自強電機何老師，看了你的實用電工技術問答第一集，內容有夠專業與實用，的確說到許多非常關鍵需要澄清，而且別的書無法找到的日常電工知識，若文筆能再改進一點，請不是學電半懂的人看(我)，當他們很容易懂時，這書就有機會成為電工類暢銷第一名的書，讚
2012-11-02 20:00:34 補充：
1.因為銅用得少的細線一公尺5元，粗線30元，所以我們都希望線用越細越好，但是線越細，電阻越大，拿來送大電流，就會發熱燒掉，若送小電流，就不會發熱。若電流很小，當然就很高興地用很小的線接，誰會用粗線啊？但是接冷氣時，就不能用細線，只好忍痛買粗線，所以冷氣很貴。
2.對啊，增加導線長度就會增加用銅量，但你為何想要增加導線長度？距離日月潭發電廠100公里，線就是要100公里，增加長度幹嘛？若將電流降低，100公里線就可以細一點，錢就省一點。
2012-11-04 09:20:25 補充：
燈泡多亮看瓦數，而瓦數大小是拿電流乘電壓所得的積(兩個共同決定並非一個)，P=IV，這與面積大小是由長與寬來決定是一樣的道理，所以只增加長度2倍，與原來沒變的寬相乘，面積就大2倍，若都大2倍，面積就會大2x2＝4倍。
所以要輸送的瓦數P固定時，V拉高，I一定要變小，IV相乘出的P才會還是一樣，P=IV嘛。
而R=V/I，這裡I與V是相除，不再是相乘，與上面計算是相反的，當R固定時，V變大，I也要變大。
工廠會調整電器的R後才賣出
當電廠把電壓拉高輸到台北時，進入台北舊變壓器的電流就的確會變大，所以台北就會更換初級圈數較多、阻抗較高的新變壓器，長程電流就降下來了，PIVR計算依公式嘛。

By Caroline
at 2012-11-01T12:42

P=iv
同樣功率
電壓愈高
電流愈低
線路損失低
壓降低
線徑細
節省銅量
省錢才是王道

By Quanna
at 2012-11-02T04:32

根據
圖片參考：http://harotecno.files.wordpress.com/2010/07/ohms-...
I = P/V
同樣的功率，電壓越高電流就越低，電流越低電壓降就越少(損失就會小)，電流越低導體(銅)就不必那麽大，銅越少就不必付那麽多的金錢，還有，電壓越高就越難偷電，損失當然就少了。
圖片參考：https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:AN...
圖片參考：http://img1.soufun.com/album/2012_08/09/1344478206...
圖片參考：http://www.mercachina.com/userfiles/image/toudianz...
圖片參考：http://ww.228518.com/uploadpic/b_20091171657%E7%94...

2012-11-06 18:12:57 補充：
1。電阻不會固定的，就算你有固定的電阻，遇到溫差時也會改變它的電阻值，尤其是電纜電線越長電阻就越高，每當電流通過那電纜時就會產生電壓降，電流越大電壓降就越顯著，唯有提高電壓來輸送就可以減少電流，然後將電壓降囘我們要用的電壓，就可以減少那些電壓降的損失，而且我們用的電源是以功率計算不是以電阻計算，一顆燈泡的電阻會隨溫度而變化，所以你不可以以電阻來計算。

電力系統中使用高壓輸電的優點？ - 生活

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