כבלי חשמל הם כלי חיוני בכל הנוגע להעברת חשמל למרחקים ארוכים, אך הם עלולים להיות לא יעילים ויקרים להפליא.
במאמר זה נדון בסוגיות השונות סביב חוסר היעילות והעלות של כבלי חשמל בעת העברת חשמל למרחקים ארוכים, ובפתרונות שניתן להשתמש בהם כדי לסייע בשיפור היעילות והורדת העלות.
כדי להבין את הנושאים השונים של כבלי חשמל בעת העברת חשמל למרחקים ארוכים, חשוב להבין תחילה את העקרונות העומדים מאחורי אופן העברת החשמל.
החשמל מועבר על כבלי חשמל בצורה של אלקטרונים, הנעים לאורך החוטים.
ככל שהמרחק שהאלקטרונים צריכים לעבור ארוך יותר, כך גדלה כמות הכוח שאבד עקב התנגדות החוטים.
התנגדות זו עלולה להביא לירידה ביעילות העברת החשמל למרחקים ארוכים, ולעלות גבוהה יותר לצרכן.
אחת הבעיות העיקריות של כבלי חשמל בעת העברת חשמל למרחקים ארוכים היא הפסדי קווי תמסורת.
הפסדי קו תמסורת מתייחסים לכמות ההספק שאבד עקב התנגדות החוטים, שיכולה להיגרם ממספר גורמים שונים.
אלה כוללים גורמים סביבתיים כמו רוח ולחות, כמו גם את ההתנגדות שנוצרת מהאיכות הירודה של הכבלים, שעלולים להיות דקים או ישנים מכדי להוליך חשמל ביעילות.
התנגדות זו גורמת אז לאקטרונים וליצור הפסדים בצורה של אנרגיית חום ורעש.
בעיה נוספת בהעברת חשמל למרחקים ארוכים היא שיש להגביר את החשמל במקור, מכיוון שהחשמל מאבד כוח במהלך הנסיעה – הדבר מגדיל את העלויות הכרוכות בכבלי החשמל, שכן עלויות הציוד והתחזוקה כדי להגביר את המתח גבוה יותר.
בנוסף, יש לבודד כבלי חשמל כדי להגן עליהם מפני פגעי מזג האוויר, מה ששוב מוסיף לעלות.
למרבה המזל, ישנן מספר שיטות שניתן להשתמש בהן כדי להפחית את חוסר היעילות והעלות הכרוכים בכבלי חשמל בעת העברת חשמל למרחקים ארוכים.
ראשית, אם איכות הכבלים משתפרת, אז זה יכול לעזור להפחית את כמות ההתנגדות, ולכן את כמות הכוח שאבד.
בנוסף, שימוש בכבלים בעלי מדדים גדולים יותר בעלי בידוד גבוה יותר יכול לעזור להפחית את עלות הכבל עצמו, שכן הכבלים בדרגה הגבוהה יותר יחזיקו מעמד זמן רב יותר ולכן יפחיתו את הצורך בתיקון ובתחזוקה.
אפשר גם לצמצם את הפסדי קו ההולכה על ידי הגברת המתח במקור – זה מגביר את הספק הזרם, מה שהופך אותו ליעיל יותר דרך הכבלים.
בנוסף, ייתכן שניתן יהיה להתקין כבלי מתח גבוה (HVDC) במקום כבלים קונבנציונליים, מכיוון שלאלה יש הפסדי קו נמוכים יותר ולכן יכולים להיות יעילים יותר.
לבסוף, השימוש בשנאים בעלי יעילות גבוהה יכול לעזור להפחית את אובדני היעילות של כבלי חשמל.
שנאים בעלי יעילות גבוהה נועדו להמיר את האנרגיה החשמלית לאנרגיה שניתן להשתמש בה בצורה יעילה יותר, ולהפחית את כמות האנרגיה שאבדה במעבר.
לסיכום, הנושאים סביב חוסר היעילות והעלות של כבלי חשמל בעת העברת חשמל למרחקים ארוכים הם מורכבים.
עם זאת, עם אמצעים נכונים במקום, כגון שיפורים באיכות הכבלים, בידוד בדרגה גבוהה יותר, שימוש בכבלים גדולים יותר ושנאים בעלי יעילות גבוהה, ניתן להפחית את חוסר היעילות והעלות הכרוכים בכבלי חשמל בעת שידור.
חשמל למרחקים ארוכים.