Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Энергияның көзінен оны қолдануға болатын жерге берілуі – энергияны өндіру орнынан пайдалы жұмыс атқару үшін қолданылатын жерге энергияның қозғалысы. Қуат – бұл уақыт бірлігіне шаққандағы энергия мөлшері. Халықаралық жүйеде (SI): Технология дамығаннан бері, энергияны беру және сақтау жүйелері технологтар мен технология қолданушылары үшін үлкен маңызға ие болды.
Movement of energy from its source to where it can be applied
Power transmission is the movement of energy from its place of generation to a location where it is applied to perform useful work. Power is defined formally as units of energy per unit time. In SI units:
Since the development of technology, transmission and storage systems have been of immense interest to technologists and technology users.
Электр қуаты
Электр желілерінің кеңінен орнатылуымен, қуат беру көбінесе электр қуатын берумен байланысты. Айнымалы ток көбінесе артықшылыққа ие, себебі оның кернеуін трансформатор арқылы қуатты үлкен қашықтықтарға жеткізу үшін қолданылатын өткізгіштердегі кедергілік жоғалтуды азайту үшін оңай көтеруге болады; оны қауіпсіз немесе пайдалануға ыңғайлы кернеу деңгейіне төмендету үшін трансформаторлардың тағы бір жиынтығы қажет. Қуат беру әдетте жоғары сымдар арқылы жүзеге асырылады, өйткені бұл ең экономикалық жол. Жер астына жатқан кабельдер арқылы қуат беру тығыз орналасқан қалаларда және жоғары кернеулі тұрақты ток (ЖҚТ) су асты байланыстарында қолданылады. Қуат электромагниттік өрістерді немесе радио толқындарды өзгерту арқылы да берілуі мүмкін; микротолқынды энергия толқын жетектері арқылы қысқа қашықтықта немесе сымсыз қуат беру арқылы бос кеңістікте тиімді түрде тасымалдануы мүмкін.
With the widespread establishment of electrical grids, power transmission is usually associated most with electric power transmission. Alternating current is normally preferred as its voltage may be easily stepped up by a transformer in order to minimize resistive loss in the conductors used to transmit power over great distances; another set of transformers is required to step it back down to safer or more usable voltage levels at destination. Power transmission is usually performed with overhead lines as this is the most economical way to do so. Underground transmission by high voltage cables is chosen in crowded urban areas and in high voltage direct current (HVDC) submarine connections. Power might also be transmitted by changing electromagnetic fields or by radio waves; microwave energy may be carried efficiently over short distances by a waveguide or in free space via wireless power transfer.
Механикалық қуат
Электр қуатын беру, ең қысқа қашықтықтардан басқа барлық жерде, механикалық қуатты беруді ығыстырды. 16-шы ғасырдан бастап өнеркәсіптік революция арқылы 19-шы ғасырдың соңына дейін механикалық қуат беру қалыпты жағдай болды. Ең ерте қашықтықтан қуат беру технологиясы су дөңгелектерін алыс орналасқан кендерді сумен тазарту және тұздық ұңғымаларын соруға жалғайтын итергіш таяқшалар немесе шырқағыш сымдар (stängenkunst немесе feldstängen) жүйесін қамтыды. 1780 жылдан бері Bad Kösen қаласындағы мысал, су дөңгелегінен тұз ұңғымасына шамамен 200 метрге, ал одан тұзды су булаңғышына тағы 150 метрге қуат жеткізеді. Бұл технология АҚШ-тағы бірнеше мұнай өндіріс орындарында 21-шы ғасырға дейін сақталды, орталық сорғы қозғалтқышы мұнай аланындағы көптеген сорғыларды қуатпен қамтамасыз етті. Механикалық қуатты тікелей беріліс білігі сияқты қатты құрылым арқылы беруге болады; беріліс механизмдері, электрлік трансформатор кернеуді токқа қатынасты реттегендей, күштің мөлшерін немесе жылдамдықты реттей алады. Зауыттарда айналмалы қуатты қамтамасыз ететін жоғарғы желілік біліктер орнатылған. Агрикола су дөңгелегін көптеген кенді өңдеу машиналарына жалғайтын қысқа желілік білік жүйелерін сипаттады. Агрикола сипаттаған машиналарында біліктен машиналарға тісті байланыстар қолданылса, 19-шы ғасырда жеке машиналарды желілік біліктерге жалғау үшін дискілі белдіктер кеңінен қолданылатын болды. XIX ғасырдың ортасындағы бір зауытта 541 шкивпен 548 метрлік желілік біліктер болған. Гидравликалық жүйелер қуатты беру үшін қысымдағы сұйықтықты пайдаланады; каналдар мен гидроэлектр станциялары кемелерді көтеру немесе электр энергиясын өндіру үшін табиғи су қуатын пайдаланады. Суды сору немесе массаны жоғары көтеру (жел тірбізіш сорғылары арқылы) энергияны сақтаудың бір жолы болып табылады. Лондон гидравликалық желісі 5 МВт жалпы қуатымен Лондон Гидравликалық Энергия Компаниясы басқаратын бес сорғы станциясымен жабдықталған. Пневматикалық жүйелер қуатты беру үшін қысымдағы газдарды пайдаланады; қысылған ауа фабрикаларда және автосервистерде пневматикалық құралдарды іске қосу үшін жиі қолданылады. Мысалы, пневматикалық гайка бұрғышы автомобиль дөңгелектерін стандартты қол құралдарымен салыстырғанда әлдеқайда жылдам бұрап шығаруға және орнатуға мүмкіндік береді. Эдисонның тұрақты ток жүйесін жақтаушылары электр желісінің негізі ретінде пневматикалық жүйені ұсынды. Ниагара шарлауындағы қысылған ауа алыс жердегі тұрақты ток генераторларын іске қосуға тиіс болды. Токтар соғысы ауыспалы токпен (AC) аяқталды, ол ұзақ қашықтыққа қуат берудің жалғыз құралы болды.
Electrical power transmission has replaced mechanical power transmission in all but the very shortest distances. From the 16th century through the industrial revolution to the end of the 19th century, mechanical power transmission was the norm. The oldest long distance power transmission technology involved systems of push rods or jerker lines (stängenkunst or feldstängen) connecting waterwheels to distant mine drainage and brine well pumps. A surviving example from 1780 exists at Bad Kösen that transmits power approximately 200 meters from a waterwheel to a salt well, and from there, an additional 150 meters to a brine evaporator. This technology survived into the 21st century in a handful of oilfields in the US, transmitting power from a central pumping engine to the numerous pump jacks in the oil field. Mechanical power may be transmitted directly using a solid structure such as a driveshaft; transmission gears can adjust the amount of torque or force vs. speed in much the same way an electrical transformer adjusts voltage vs current. Factories were fitted with overhead line shafts providing rotary power. Short line shaft systems were described by Agricola, connecting a waterwheel to numerous ore processing machines. While the machines described by Agricola used geared connections from the shafts to the machinery, by the 19th century, drivebelts would become the norm for linking individual machines to the line shafts. One mid 19th century factory had 1,948 feet of line shafting with 541 pulleys. Hydraulic systems use liquid under pressure to transmit power; canals and hydroelectric power generation facilities harness natural water power to lift ships or generate electricity. Pumping water or pushing mass uphill with (windmill pumps) is one possible means of energy storage. London had a hydraulic network powered by five pumping stations operated by the London Hydraulic Power Company, with a total effect of 5 MW. Pneumatic systems use gasses under pressure to transmit power; compressed air is commonly used to operate pneumatic tools in factories and repair garages. A pneumatic wrench (for instance) is used to remove and install automotive tires far more quickly than could be done with standard manual hand tools. A pneumatic system was proposed by proponents of Edison's direct current as the basis of the power grid. Compressed air generated at Niagara Falls would drive far away generators of DC power. The war of the currents ended with alternating current (AC) as the only means of long distance power transmission.
Жылу қуаты
Жылу энергиясын мұнай немесе су сияқты жоғары жылу сыйымдылығы бар сұйықтықтары бар құбырлар арқылы, аудандық жылу жүйелерінде қолданылатындай, немесе бөтелке вагон сияқты материалдық заттарды физикалық түрде тасымалдау арқылы, сондай-ақ мұз саудасында тасымалдауға болады.
Thermal power can be transported in pipelines containing a high heat capacity fluid such as oil or water as used in district heating systems, or by physically transporting material items, such as bottle cars, or in the ice trade.
Химиялық заттар мен отын
Техникалық тұрғыдан қуат беру болмаса да, энергия көбінесе химиялық немесе ядролық отындарды тасымалдау арқылы жеткізіледі. Мүмкін жасанды отындарға радиоактивті изотоптар, ағаш спирті, дән спирті, метан, синтетикалық газ, сутек газы (H2), криогендік газ және сұйытылған табиғи газ (СЖГ) кіреді.
While not technically power transmission, energy is commonly transported by shipping chemical or nuclear fuels. Possible artificial fuels include radioactive isotopes, wood alcohol, grain alcohol, methane, synthetic gas, hydrogen gas (H2), cryogenic gas, and liquefied natural gas (LNG).