Soru:
Üçüncü Ray - Havai Kablo: Elektrik tüketimi açısından hangisi daha verimli?
Ricky
2015-11-19 16:51:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kurulum / bakım kolaylığı, AC'den DC'ye dönüştürme, çevre, mesafe, hız, dönüş sıklığı gibi dikkate alınması gereken birçok farklı faktörün olduğunun farkındayım.

Şimdilik bunların hepsini bir kenara bırakırsak, yol boyunca bazı tepeler ve dönüşler içeren ve hem üçüncü bir rayı hem de bir havai kabloyu içeren 10 mil uzunluğunda bir gösteri yolu inşa ettiğimizi varsayalım. Ayrıca iki trenimiz olduğunu varsayalım (biri pantografla, diğeri ise temas pabuçları ile donatılmış). Tam olarak aynı ağırlıklara sahipler ve aynı hızda hızlanıp yavaşlayıp aynı hızda çalışacak şekilde programlanmışlar.

On millik koşunun sonunda hangisi daha fazla elektrik tüketmiş olacak?

Bonus Soru: Üçüncü bir ray, bir havai telden çok daha geniş ve kalındır. Bu şekilde daha fazla elektrik israf olur mu?

Her ikisinin de aynı besleme voltajına sahip olduğunu varsayıyor musunuz?
@Ariser: Hiçbir şey varsaymıyorum. Besleme voltajını istediğiniz gibi yeniden düzenleyin, aklınıza gelebilecek her türlü hileyi kullanın, eğlenceye dalın, istediğiniz kadar alay edin, ancak LÜTFEN elektrik şirketinizin kullandığına benzer bir yere bir sayaç koyun, uygun okumaları uygun zamanlarda yapın , iki faturayı yazdır ve hangisinin daha büyük olduğunu söyle.
İlginç. İçimden gelen düşüncem genel gider daha verimli ... ama elektrik mühendisi değilim.
Herhangi bir elektriksel farkın diğer tüm hususlara kıyasla çok küçük olacağını hissediyorum. Elektriksel özellikleri gerçekten önemsiyor musunuz yoksa elektriksel farklılıkların ana karar noktaları olduğunu mu düşünüyorsunuz?
@grfrazee: Ben de öyle düşünüyorum, ancak bu konuda kesin bir cevap almak istiyorum.
@hazzey: Sürdürülebilirlik. Şehrimizdeki metro sisteminde çok fazla enerji boşa harcanıyor. Enerji fiyatları katlanarak yükselmeye başladığında onu korumak istiyorsak, çok da uzak olmayan bir gelecekte güçlendirilmesi ve yeniden yapılandırılması gerekebilir. Havai teller ve pantograflar enerji tüketimini örneğin% 40 azaltabilirse, bunları kurmak planın bir parçası olmalıdır. Bundan daha az olsa bile, yine de buna değer olabilir. Bir test yolundaki yalnızca iki tren söz konusu olduğunda fark önemsiz görünebilir. Yoğun saatlerde aynı anda çalışan yaklaşık bin tane var.
Üçüncü ray, cevabın söylediği gibi * aynı voltajda * daha verimli olacaktır. Bununla birlikte, havai kablolara dokunmak veya üzerine basmak daha zordur ... bunlar genellikle çok daha yüksek voltajdır (örneğin, 600v yerine 25kv) ve bu daha yüksek verimlilik sağlar.
@BrianDrummond: Tamam. Neden? Daha yüksek voltaj ne işe yarar?
Akımı orantılı olarak azaltın. Ve bir kabloda kaybedilen güç I ^ 2 * R olduğundan, voltaj artışının karesi kadar enerji kayıplarını azaltır.
Bir cevap:
Stack Tracer
2015-11-20 20:08:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

"Bonus sorunuz" cevabı burada tutar. İki trenin tamamen özdeş olduğunu ve güç tüketiminin aynı olduğunu varsayarsak (ki, aynı ağırlık, motor ve boyuta sahipseniz, öyle olacaktır), iletim kaybına uğrarsınız.

Bir iletkenin direnci R = L * Rho / AL = uzunlukRho = direnç (malzeme özelliği) A = kesit alanıdır

L'nin her iki sistem için de aynı olduğunu varsayarsak, enine kesit alan. Ray daha büyüktür, bu nedenle gücü trene aktarırken daha az güç kaybedilir.

P = I ^ 2 * R

P = güç, I = akım, R = direnç (yukarıdan)

Yani, akımı trene aktarma eyleminde güç kaybolur. Ve hatlarda / raylarda gerçekte trene aktarmaya kıyasla daha fazla kayıp olur ve rayların direnci daha düşük olduğu için daha az güç harcarlar.

Not: Tipik olarak, havai hatlar güç trenleri için kullanıldığında, güvenlik endişelerinden kaynaklanmaktadır. İnsanlar ortalıkta bulunuyorsa ve potansiyel olarak yer üstü, sokak seviyesindeki ("tramvay") bir tren gibi raylar üzerinde yürüyebiliyorsa, raylara çıktıklarında onları elektrikle çalıştırmamak çok mantıklı.

Bunu belirttiğiniz için teşekkür ederim. Son cümlenin anlamını kavradığımdan emin değilim. İletim kaybı yaşıyoruz ama hatlarda daha fazlası mı kayıp? Hangi satırlar? Hangi satırlar?
Ya üstten geçen elektrik hatları ya da raylar. Her ikisi de trenlere giden güç için "iletim hatları" olarak kabul edilebilir.
Ayrıca, baş üstü ve rayların güvenliği hakkında yukarıdaki yanıtın güncellemelerine bakın.
Yani üçüncü ray daha verimlidir. Sağ?
Evet, üçüncü rayın gücü trene daha az kayıpla ulaştıracağını söylüyor. Elektrik iletim direncini her zaman hatırlama şeklim, sıvı akışına benzer (belki de bunun nedeni bir MechE olmamdır.) Borular küçüldükçe ve uzadıkça, sıvıyı içlerinden geçirmek zorlaşır ve daha fazla enerji (basınç) kaybedersiniz. Bu şekilde. Tellerdeki elektrik akımı ile aynı şey.
@Ricky, Evet. Bu doğru.
Bu, her ikisinin de aynı malzemeden yapıldığını varsayar. Havai besleme durumunda, genellikle bir bakır veya alüminyum besleme kablosuna bağlı bir çelik kontak kablonuz vardır, bu nedenle iletim kayıplarının ikisi arasında önemli ölçüde farklı olacağını varsaymak için hiçbir neden yoktur.
Sanırım burada birkaç tane daha açıklanmamış varsayım var. Birincisi, rayın en az hat kadar iyi bir iletkenden yapılabilmesidir (ki bu önemsizdir: Sadece hattı raya gömün). Ancak potansiyel olarak belirleyici olan, bir ray üzerinden bir havai kablodan olduğu kadar fazla voltaj geçiremeyebileceğinizdir. Uzun mesafelerde, *** güç seviyesine *** bağlı olarak, voltaj kısıtlamasını telafi etmek için gerçekçi olmayan kalınlıkta bir ray yapmanız gerekebilir.
Ray olması durumunda, her iki iletken de birbirine yakın olduğu için elektriksel yaylanma nedeniyle artan voltaj sınırı vardır. Daha fazla güç taşımak için (I * U), yönetilebilir iletken boyutlarını korumak için voltajı artırmanız gerekir.


ⓘ
Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 3.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...