Потери в трансмиссии: 3.4. Потери мощности в трансмиссии. Кпд трансмиссии

3.4. Потери мощности в трансмиссии. Кпд трансмиссии

Мощность,
подводимая от двигателя к ведущим
колесам авто­мобиля, частично
затрачивается в трансмиссии на преодоление
трения

Рис. 3.3. Графическая
иллюстрация

потерь мощности
в трансмиссии

автомобиля:

₁
—-
одно из возможных значений скорости
автомобиля

(сухого
или жидкостного).

Потери мощности
на трение в трансмиссии (рис. 3.3)

Величина
N_трен
включает в себя два вида потерь:
механические и гидравлические.

Механические
потери обусловлены трением в зубчатых
зацеплениях,

карданных шарнирах,
подшипниках, манжетах (сальниках) и т.
п. Величина этих потерь зависит главным
образом от качества обработки и смазки
поверхностей трущихся деталей.

Гидравлические
потери мощности связаны с перемешиванием
и разбрызгиванием масла в механизмах
трансмиссии (коробка передач, раздаточная
коробка, ведущие мосты и др. ). Величина
потерь этого

вида зависит от
вязкости и уровня масла, залитого в
механизмы трансмиссии, частоты вращения
валов и шестерен. 29

Как указывалось
в подразд. 3.3, потери мощности в трансмис­сии
оценивают с помощью КПД трансмиссии,
который можно определить следующим
образом:

КПД трансмиссии
равен произведению КПД механизмов,
входящих в ее состав:

где
_{k
,кар
,д
,г}
— КПД соответственно коробки передач,
карданной передачи, дополнительной
коробки передач и главной передачи.

Ниже приведены
значения КПД трансмиссии различных
ти­пов автомобилей и ее отдельных
механизмов:

Легковые
автомобили ……………………………………
0,90…0,92

Грузовые
автомобили и автобусы……………………0,82…0,85

Автомобили
повышенной

проходимости… ………………………………………………
0,80…0,85

Коробка передач:

прямая
передача ……………………………………………
0,98…0,99

понижающая
передача……………………………………
0,94…0,96

Карданная
передача ……………………………………….
0,97…0,98

Главная передача:

одинарная
……………………………………………………..
0,96…0,97

двойная………………………………………………………….
0,92…0,94

КПД
трансмиссии не остается постоянным в
течение всего срока эксплуатации
автомобиля. В начале эксплуатации нового
автомобиля детали механизмов трансмиссии
прирабатываются, и ее КПД в течение
некоторого времени повышается. Далее
на протяжении длительного периода он
остается почти постоянным, а затем
начинает снижаться вследствие изнашивания
деталей, отклонения их размеров от
номинальных и образования зазоров.
После капи­тального ремонта автомобиля
и последующей приработки дета­лей
КПД трансмиссии вновь возрастает, но
уже не достигает пре­жнего значения.

Для
автомобилей, имеющих в трансмиссии
гидравлические передачи (гидротрансформаторы,
гидромуфты), КПД трансмиссии равен
произведению механического
_M
и гидравлического
_гид
КПД:

Гидравлический
КПД существенно зависит от угловой
скорос­ти валов и передаваемого
момента.

У
колес автомобиля (рис. 3.4) различают
следующие радиусы: статический r_с,
динамический
r_Д
и
радиус качения r_кач.

Статическим
радиусом называется
расстояние от оси непод­вижного колеса
до поверхности дороги. Он зависит от
нагрузки, приходящейся на колесо, и
давления воздуха в шине. Статичес­кий
радиус уменьшается при возрастании
нагрузки и снижении давления воздуха
в шине, и наоборот.

Динамическим
радиусом называется
расстояние от оси катяще­гося колеса
до поверхности дороги. Он зависит от
нагрузки, дав­ления воздуха в шине,
скорости движения и момента, передавае­мого
через колесо. Динамический радиус
возрастает при увеличении скорости
движения и уменьшении передаваемого
момента, и наоборот.

Радиусом
качения называется
отношение линейной скорости оси колеса
к его угловой скорости:

Радиус качения,
зависящий от нагрузки, давления воздуха
в шине, передаваемого момента,
пробуксовывания и проскальзывания
колеса, определяется экспериментально
или вычисляется по формуле

(3.13.)

где
n_к
— число
полных оборотов колеса; S_К
— путь, пройденный колесом за полное
число оборотов.

Из
выражения (3.13) следует, что при полном
буксовании колеса (S_k=
0) радиус качения r_кач
=
0, а при полном скольжении (n_к
= 0) г_кач
→
оз.

Как показали
исследования, на дорогах с твердым
покрытием и хорошим сцеплением радиус
качения, статический и динами­ческий
радиусы отличаются друг от друга
незначительно. Поэтому можно

считать,
что они практически равны, т. е. r_с~r_Д~
r_кач.

При
выполнении расчетов в дальнейшем будем
использовать это приближенное значение.
Соответствующую величину назовем
радиусом колеса и обозначим r_k.

Для
различных типов шин радиус колеса может
быть определен по ГОСТ, в котором
регламентированы статические радиусы
для ряда значений нагруз-

Рис. 3.4. Радиусы
колеса 31

ки и
давления воздуха в шинах. Кроме того,
радиус колеса, м, можно
рассчитать по номинальным размерам
шины, используя выражение

(3.14)

Рис.
3.4. Радиусы колеса

где
d
—
диаметр обода колеса, м; В_ш
— ширина
профиля шины, м;
λ_ш=0,8…0,9
—
коэффициент смятия шины.

Формула (3.14)
обеспечивает наиболее точные результаты
для самого распространенного типа шин
— тороидальных.

Потери энергии в трансмиссии автомобиля

Часто задаваемые вопросы (FAQ) — Управление энергетической информации США (EIA)

Перейти к поднавигации

На этой странице нет вложенной навигации. Перейти к содержимому страницы.

Уголь

• Имеются ли в EIA данные о производстве энергии на уровне уездов?
• Есть ли у EIA прогнозы или прогнозы производства, потребления и цен на энергию для отдельных штатов?
• Публикует ли EIA цены на коксующийся уголь?
• Как преобразовать короткие тонны в метрические?
• Насколько велики запасы угля в США?
• Сколько электростанций в США?
• Сколько угля США экспортируют и куда?
• Сколько угля импортируют США и откуда?
• Сколько угля, природного газа или нефти используется для производства киловатт-часа электроэнергии?
• Сколько стоит выработка электроэнергии на различных типах электростанций?
• Какая часть выбросов углекислого газа в США связана с производством электроэнергии?
• Какие цены на уголь публикует EIA?
• Что такое производство электроэнергии в США по источникам энергии?
• Какова теплоемкость американского угля?
• Какие виды и количества энергии производятся в каждом штате?
• Какие штаты производят больше всего угля?

Преобразование и эквиваленты

• Как сравнить стоимость топлива для отопления?
• Как преобразовать короткие тонны в метрические?
• Как преобразовать данные в одной единице измерения в другую единицу измерения?
• Сколько галлонов бензина и дизельного топлива производится из одного барреля нефти?
• Что такое Ccf, Mcf, Btu и термы? Как преобразовать цены на природный газ в долларах за кубический фут или тысячу кубических футов в доллары за БТЕ или терм?
• Каковы коэффициенты выбросов парниковых газов и загрязнителей воздуха для топлива и электроэнергии?
• Каков КПД различных типов электростанций?

Дизельное топливо

• Есть ли у EIA прогнозы или прогнозы производства, потребления и цен на энергию для отдельных штатов?
• Публикует ли EIA цены на бензин и дизельное топливо с поправкой на инфляцию?
• Публикует ли EIA цены на дизельное топливо для бездорожья?
• Как рассчитать доплату за дизельное топливо?
• Сколько галлонов бензина и дизельного топлива производится из одного барреля нефти?
• Сколько дизельного топлива на основе биомассы производится, импортируется, экспортируется и потребляется в Соединенных Штатах?
• Сколько углекислого газа образуется при потреблении бензина и дизельного топлива в США?
• Сколько налогов мы платим за галлон бензина и галлон дизельного топлива?
• Каковы прогнозы цен на бензин и дизельное топливо в США?
• За что я плачу галлоном бензина и дизельного топлива?
• Когда в США был построен последний нефтеперерабатывающий завод?
• Почему цены на дизельное топливо выше цен на бензин?

Электричество

• Могут ли потребители электроэнергии выбирать поставщика электроэнергии?
• Имеются ли в EIA данные о производстве энергии на уровне уездов?
• Имеются ли в EIA данные о затратах на передачу и распределение электроэнергии?
• Есть ли у EIA данные о каждой электростанции в США?
• Есть ли у EIA прогнозы или прогнозы производства, потребления и цен на энергию для отдельных штатов?
• Есть ли у EIA информация о незапланированных отключениях или отключениях энергетической инфраструктуры США?
• Публикует ли EIA данные о пиковой или почасовой выработке электроэнергии, спросе и ценах?
• Публикует ли EIA данные о тарифах на электроэнергию, тарифах и сборах по требованию?
• Публикует ли EIA данные о продажах электроэнергии и ценах по штатам и коммунальным предприятиям?
• Публикует ли EIA данные о потреблении энергии и ценах по городам, округам или по почтовым индексам?
• Публикует ли EIA расположение электростанций, линий электропередачи и подстанций?
• Как электричество используется в домах США?
• Сколько альтернативных видов топлива и гибридных автомобилей в Соединенных Штатах?
• Сколько атомных электростанций в США и где они расположены?
• Сколько электростанций в США?
• Сколько интеллектуальных счетчиков установлено в США и у кого они есть?
• Сколько угля, природного газа или нефти используется для производства киловатт-часа электроэнергии?
• Сколько стоит строительство различных типов электростанций в США?
• Сколько стоит выработка электроэнергии на различных типах электростанций?
• Сколько электроэнергии вырабатывает атомная электростанция?
• Сколько электроэнергии потребляет американский дом?
• Сколько электроэнергии теряется при передаче и распределении электроэнергии в США?
• Сколько электроэнергии используется для охлаждения в Соединенных Штатах?
• Сколько электроэнергии используется для освещения в Соединенных Штатах?
• Сколько энергии потребляет мир в каждом секторе конечного потребления энергии?
• Какая часть выбросов углекислого газа в США связана с производством электроэнергии?
• Какая часть потребления энергии и производства электроэнергии в США приходится на возобновляемые источники энергии?
• Какая часть мирового потребления и производства энергии приходится на возобновляемые источники энергии?
• Сколько лет атомным электростанциям США и когда была построена самая новая?
• Что такое производство электроэнергии в США по источникам энергии?
• В чем разница между мощностью производства электроэнергии и производством электроэнергии?
• Каков КПД различных типов электростанций?
• Каков прогноз цен на топливо для отопления домов этой зимой?
• Какие виды и количества энергии производятся в каждом штате?

Окружающая среда

• Есть ли в EIA прогнозы или прогнозы производства, потребления и цен на энергию для отдельных штатов?
• Как преобразовать короткие тонны в метрические?
• Сколько углекислого газа образуется при потреблении бензина и дизельного топлива в США?
• Сколько углекислого газа производится на киловатт-час производства электроэнергии в США?
• Сколько углекислого газа образуется при сжигании различных видов топлива?
• Какая часть выбросов углекислого газа в США связана с производством электроэнергии?
• Является ли озон парниковым газом?
• Каковы выбросы углекислого газа в США, связанные с энергетикой, по источникам и секторам?
• Что такое парниковые газы и как они влияют на климат?
• Каковы связанные с энергетикой выбросы углекислого газа от ископаемого топлива в Соединенных Штатах и ​​во всем мире?
• Каковы коэффициенты выбросов парниковых газов и загрязнителей воздуха для топлива и электроэнергии?
• Почему выбросы углекислого газа весят больше, чем исходное топливо?

Бензин

• Есть ли у EIA прогнозы или прогнозы производства, потребления и цен на энергию для отдельных штатов?
• Есть ли у EIA исторические цены на бензин для каждого штата?
• Публикует ли EIA данные о потреблении энергии и ценах по городам, округам или по почтовым индексам?
• Публикует ли EIA цены на бензин по городам, округам или почтовым индексам?
• Публикует ли EIA цены на бензин и дизельное топливо с поправкой на инфляцию?
• Сколько галлонов бензина и дизельного топлива производится из одного барреля нефти?
• Сколько углекислого газа образуется при потреблении бензина и дизельного топлива в США?
• Сколько этанола содержится в бензине и как это влияет на экономию топлива?
• Сколько бензина потребляет США?
• Сколько налогов мы платим за галлон бензина и галлон дизельного топлива?
• Каковы прогнозы цен на бензин и дизельное топливо в США?
• За что я плачу галлоном бензина и дизельного топлива?
• Когда в США был построен последний нефтеперерабатывающий завод?

General Energy

• Имеются ли в EIA данные о производстве энергии на уровне уездов?
• Есть ли у EIA прогнозы или прогнозы производства, потребления и цен на энергию для отдельных штатов?
• Есть ли у EIA информация о газо- и нефтепроводах США?
• Есть ли у EIA информация о незапланированных отключениях или отключениях энергетической инфраструктуры США?
• Публикует ли EIA данные о потреблении энергии и ценах по городам, округам или по почтовым индексам?
• Публикует ли EIA расположение электростанций, линий электропередачи и подстанций?
• Как сравнить стоимость топлива для отопления?
• Сколько интеллектуальных счетчиков установлено в США и у кого они есть?
• Сколько стоит строительство различных типов электростанций в США?
• Сколько электроэнергии используется для охлаждения в Соединенных Штатах?
• Сколько энергии человек использует в год?
• Сколько энергии потребляет мир в каждом секторе конечного потребления энергии?
• Сколько энергии потребляется в зданиях США?
• Сколько природного газа потребляется в США?
• Какая часть потребления энергии и производства электроэнергии в США приходится на возобновляемые источники энергии?
• Какая часть мирового потребления и производства энергии приходится на возобновляемые источники энергии?
• Что такое производство электроэнергии в США по источникам энергии?
• Какова доля США в мировом потреблении энергии?
• Какие виды и количества энергии производятся в каждом штате?
• Где я могу получить помощь в оплате счетов за коммунальные услуги?

Природный газ

• Имеются ли в EIA данные о производстве энергии на уровне уездов?
• Есть ли у EIA прогнозы или прогнозы производства, потребления и цен на энергию для отдельных штатов?
• Есть ли у EIA информация о газо- и нефтепроводах США?
• Есть ли у EIA информация о незапланированных отключениях или отключениях энергетической инфраструктуры США?
• Публикует ли EIA данные о потреблении энергии и ценах по городам, округам или по почтовым индексам?
• Публикует ли EIA данные о добыче и запасах сланцевого газа и метана угольных пластов?
• Каким образом EIA рассчитывает годовые и пятилетние средние значения в Еженедельном отчете о хранении природного газа?
• Сколько альтернативных видов топлива и гибридных автомобилей в Соединенных Штатах?
• Сколько угля, природного газа или нефти используется для производства киловатт-часа электроэнергии?
• Сколько стоит выработка электроэнергии на различных типах электростанций?
• Сколько природного газа есть в США и как долго его хватит?
• Сколько природного газа потребляется в США?
• Какая часть выбросов углекислого газа в США связана с производством электроэнергии?
• Сколько сланцевого газа добывается в США?
• Что такое Ccf, Mcf, Btu и термы? Как преобразовать цены на природный газ в долларах за кубический фут или тысячу кубических футов в доллары за БТЕ или терм?
• Каковы основные факторы, влияющие на цены на природный газ?
• На что я могу рассчитывать за отопление этой зимой?
• Что такое производство электроэнергии в США по источникам энергии?
• Каков прогноз цен на топливо для отопления домов этой зимой?
• Какова цена или стоимость природного газа для производителей электроэнергии в США?
• Каков объем мировых запасов природного газа?
• Какие виды и количества энергии производятся в каждом штате?
• Какие штаты потребляют и производят больше всего природного газа?
• Почему за мазут или пропан с меня берут больше, чем цена, указанная на веб-сайте EIA?

Атомная

• Есть ли у EIA прогнозы или прогнозы производства, потребления и цен на энергию для отдельных штатов?
• Есть ли у EIA информация о незапланированных отключениях или отключениях энергетической инфраструктуры США?
• Сколько атомных электростанций в США и где они расположены?
• Сколько электростанций в США?
• Сколько стоит выработка электроэнергии на различных типах электростанций?
• Сколько электроэнергии вырабатывает атомная электростанция?
• Какая часть выбросов углекислого газа в США связана с производством электроэнергии?
• Сколько лет атомным электростанциям США и когда была построена самая новая?
• Что такое производство электроэнергии в США по источникам энергии?

Нефть/нефть

• Имеются ли в EIA данные о производстве энергии на уровне округов?
• Есть ли у EIA данные о нефтеперерабатывающих заводах США и их местоположении?
• Имеются ли в EIA данные о перемещении (перевозке) сырой нефти, нефтепродуктов, топливного этанола и биодизеля по железной дороге?
• Имеются ли у EIA данные о типе или качестве сырой нефти?
• Есть ли у EIA прогнозы или прогнозы производства, потребления и цен на энергию для отдельных штатов?
• Есть ли у EIA информация о газо- и нефтепроводах США?
• Есть ли у EIA информация о незапланированных отключениях или отключениях энергетической инфраструктуры США?
• Достаточно ли в мире нефти для удовлетворения наших будущих потребностей?
• Сколько альтернативных видов топлива и гибридных автомобилей в Соединенных Штатах?
• Сколько галлонов бензина и дизельного топлива производится из одного барреля нефти?
• Сколько угля, природного газа или нефти используется для производства киловатт-часа электроэнергии?
• Сколько сырой нефти, добываемой в США, потребляется в США?
• Сколько нефти, потребляемой Соединенными Штатами, поступает из других стран?
• Сколько нефти потребляется в США?
• Сколько масла используется для производства пластика?
• Сколько нефти импортируют и экспортируют США?
• Сколько сланцевой (плотной) нефти добывается в США?
• Что такое нефтепродукты и для чего используется нефть?
• Какие страны являются ведущими производителями и потребителями нефти?
• За что я плачу галлоном бензина и дизельного топлива?
• Что такое производство электроэнергии в США по источникам энергии?
• В чем разница между сырой нефтью, нефтепродуктами и нефтью?
• Каков прогноз цен на топливо для отопления домов этой зимой?
• Какие виды и количества энергии производятся в каждом штате?
• Когда в США был построен последний нефтеперерабатывающий завод?

Цены

• Скорректированы ли цены, публикуемые EIA, с учетом инфляции?
• Есть ли у EIA данные о ценах на этанол?
• Есть ли у EIA прогнозы или прогнозы производства, потребления и цен на энергию для отдельных штатов?
• Есть ли у EIA исторические цены на бензин для каждого штата?
• Публикует ли EIA цены на коксующийся уголь?
• Публикует ли EIA данные о пиковой или почасовой выработке электроэнергии, спросе и ценах?
• Публикует ли EIA данные о тарифах на электроэнергию, тарифах и сборах по требованию?
• Публикует ли EIA данные о продажах электроэнергии и ценах по штатам и коммунальным предприятиям?
• Публикует ли EIA данные о потреблении энергии и ценах по городам, округам или по почтовым индексам?
• Публикует ли EIA цены на бензин по городам, округам или почтовым индексам?
• Публикует ли EIA цены на бензин и дизельное топливо с поправкой на инфляцию?
• Публикует ли EIA цены на дизельное топливо для бездорожья?
• Как рассчитать доплату за дизельное топливо?
• Как сравнить стоимость топлива для отопления?
• Сколько стоит выработка электроэнергии на различных типах электростанций?
• Сколько налогов мы платим за галлон бензина и галлон дизельного топлива?
• Что такое Ccf, Mcf, Btu и термы? Как преобразовать цены на природный газ в долларах за кубический фут или тысячу кубических футов в доллары за БТЕ или терм?
• Какие цены на уголь публикует EIA?
• Каковы прогнозы цен на бензин и дизельное топливо в США?
• На что я могу рассчитывать за отопление этой зимой?
• За что я плачу галлоном бензина и дизельного топлива?
• Каков прогноз цен на топливо для отопления домов этой зимой?
• Какова цена или стоимость природного газа для производителей электроэнергии в США?
• Где я могу получить помощь в оплате счетов за коммунальные услуги?
• Почему за мазут или пропан с меня берут больше, чем цена, указанная на веб-сайте EIA?
• Почему цены на дизельное топливо выше цен на бензин?

Возобновляемые источники энергии

• Имеются ли в EIA данные о перемещении (перевозке) сырой нефти, нефтепродуктов, топливного этанола и биодизеля по железной дороге?
• Есть ли у EIA данные о ценах на этанол?
• Есть ли у EIA прогнозы или прогнозы производства, потребления и цен на энергию для отдельных штатов?
• Есть ли у EIA информация о незапланированных отключениях или отключениях энергетической инфраструктуры США?
• Сколько альтернативных видов топлива и гибридных автомобилей в Соединенных Штатах?
• Сколько дизельного топлива на основе биомассы производится, импортируется, экспортируется и потребляется в Соединенных Штатах?
• Сколько стоит выработка электроэнергии на различных типах электростанций?
• Сколько этанола содержится в бензине и как это влияет на экономию топлива?
• Сколько топливного этанола производится, импортируется, экспортируется и потребляется в Соединенных Штатах?
• Какая часть выбросов углекислого газа в США связана с производством электроэнергии?
• Какая часть потребления энергии и производства электроэнергии в США приходится на возобновляемые источники энергии?
• Какая часть мирового потребления и производства энергии приходится на возобновляемые источники энергии?
• Что такое производство электроэнергии в США по источникам энергии?
• Какие виды и количества энергии производятся в каждом штате?

Верхняя

• На этой странице:

• Уголь
• Преобразование и эквиваленты
• Дизель
• Электричество
• Окружающая среда
• Бензин
• Дженерал Энерджи
• Природный газ
• Ядерный
• Масло/нефть
• Цены
• Возобновляемые источники энергии

• Полный список предстоящих отчетов
• Подпишитесь на уведомления по электронной почте

потерь при передаче: сколько электроэнергии теряется между электростанцией и вашей вилкой?

Потеря передачи

Джордан Вирфс-Брок |

6 ноября 2015 г.

Внутренняя энергия

Сколько энергии теряется по пути от электростанции к розетке в вашем доме? Этот вопрос задан Джимом Барлоу, архитектором из Вайоминга, в рамках нашего проекта IE Questions.

Чтобы найти ответ, нам нужно разбить его шаг за шагом: сначала превратить сырье в электричество, затем переместить это электричество в ваш район и, наконец, направить это электричество через стены вашего дома в вашу розетку.

Шаг 1. Создание электричества

Электростанции – угольные, газовые, нефтяные или атомные – работают по одному и тому же общему принципу. Энергоемкий материал сжигается с выделением тепла, превращающего воду в пар, который вращает турбину, вырабатывающую электричество. Термодинамические пределы этого процесса («Черт возьми, эта растущая энтропия!») означают, что только две трети энергии, содержащейся в сырье, фактически попадают в сеть в виде электричества.

Потери энергии на электростанциях: около 65%, или 22 квадриллиона БТЕ в США в 2013 г.

На этом графике показана тепловая эффективность различных типов электростанций. Все типы электростанций имеют примерно одинаковую эффективность, за исключением природного газа, эффективность которого в последние годы улучшилась с добавлением электростанций с комбинированным циклом. (Линия эффективности использования угля почти идентична ядерной энергии и выделена фиолетовым цветом).

Этап 2: Перемещение электроэнергии – передача и распределение

Большинство из нас не живут рядом с электростанцией. Так что нам как-то нужно провести электричество в наши дома. Это звучит как работа для линий электропередач.

Трансмиссия

Во-первых, электричество передается по высоковольтным линиям электропередач на большие расстояния, часто на многие мили по всей стране. Напряжение в этих линиях может составлять сотни тысяч вольт. Вы не хотите возиться с этими строками.

Почему такое большое напряжение? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно вспомнить немного школьной физики, а именно закон Ома. Закон Ома описывает, как связаны количество энергии в электричестве и его характеристики – напряжение, ток и сопротивление. Это сводится к следующему: масштаб потерь зависит от 90 536 квадратных 90 537 тока в проводе. Этот квадратный коэффициент означает, что крошечный скачок тока может вызвать большой скачок потерь. Поддержание высокого напряжения позволяет нам поддерживать низкий ток и потери. (Для любителей истории: вот почему AC выиграл битву токов. Спасибо, Джордж Вестингауз.)

Jordan Wirfs-Brock / Inside Energy

Провисание линий электропередач фактически является ограничивающим фактором в их конструкции. Инженеры должны следить за тем, чтобы они не подходили слишком близко к деревьям и зданиям.

Когда это электричество пропадает, куда оно уходит? Нагревать. Электроны, движущиеся вперед и назад, сталкиваются друг с другом, и эти столкновения нагревают линии электропередач и воздух вокруг них.

Вы действительно можете слышать эти потери: этот треск, когда вы стоите под опорой ЛЭП, означает потерю электричества. Вы также можете увидеть потери: заметили, как линии электропередач провисают посередине? Частично это гравитация. А остальное — электрические потери. Тепло, как и тепло от потерянного электричества, заставляет металлические линии электропередач расширяться. Когда они это делают, они провисают. В жаркие дни линии электропередачи более провисшие и негерметичные.

Распределение

Высоковольтные линии электропередач большие, высокие, дорогие и потенциально опасные, поэтому мы используем их только тогда, когда электричество должно передаваться на большие расстояния. На подстанциях рядом с вашим районом электричество передается на более мелкие линии электропередач с более низким напряжением — такие, как на деревянных столбах. Теперь мы говорим о десятках тысяч вольт. Затем трансформаторы (вещи в форме банки, сидящие на этих столбах) еще больше снижают напряжение, до 120 вольт, чтобы сделать вход в ваш дом безопасным.

Как правило, линии электропередач меньшего размера означают большие относительные потери. Таким образом, хотя по высоковольтным линиям электропередачи электричество может передаваться гораздо дальше — десятки или сотни миль — потери невелики, около двух процентов. И хотя ваше электричество может пройти несколько миль или меньше по низковольтным распределительным линиям, потери высоки, около четырех процентов.

Потери энергии при передаче и распределении: Около 6% – 2% при передаче и 4% при распределении – или 69 трлн БТЕ в США в 2013 г.

Jordan Wirfs-Brock

На этом графике показан средний процент потерь электроэнергии при передаче и распределении по штатам с 1990 по 2013 год. За исключением Айдахо, все штаты с наименьшими потерями являются сельскими, а штаты с самые высокие потери — все густонаселенные.

Забавный факт: потери при передаче и распределении, как правило, ниже в сельских штатах, таких как Вайоминг и Северная Дакота. Почему? Менее густонаселенные штаты имеют больше высоковольтных линий электропередачи с низкими потерями и меньше низковольтных распределительных линий с высокими потерями. Изучите потери при передаче и распределении в вашем штате на нашем интерактивном графике.

Потери при передаче и распределении также варьируются от страны к стране. В некоторых странах, таких как Индия, потери достигают 30 процентов. Часто это происходит из-за воров электроэнергии.

Шаг 3. Использование электричества в доме

Коммунальные предприятия тщательно измеряют потери от электростанции до вашего счетчика. Они должны, потому что каждый бит, который они теряют, съедает их прибыль. Но как только вы купили электроэнергию и она поступает в ваш дом, мы теряем счет потерь.

Ваш дом и провода в ваших стенах — это что-то вроде черного ящика, и подсчитать, сколько электричества теряется — электричества, за которое вы уже заплатили, — сложно. Если вы хотите узнать, сколько электричества теряется в вашем доме, вам нужно либо оценить его с помощью принципиальной схемы вашего дома, либо измерить его, установив счетчики на все ваши приборы. Вы энергетический болван, пытающийся это сделать? Дайте нам знать, мы будем рады услышать от вас!

Потери энергии в проводке внутри ваших стен: мы не знаем! Это может быть ничтожно мало, а может быть еще несколько процентов.

Будущее потерь при передаче и распределении

Сетевые инженеры работают над такими технологиями, как сверхпроводящие материалы, которые могли бы существенно снизить потери при передаче и распределении электроэнергии до нуля. Но на данный момент стоимость этих технологий намного выше, чем деньги, потерянные коммунальными компаниями из-за существующих горячих и протекающих линий электропередач.

Более экономичное решение по сокращению потерь при передаче и распределении состоит в том, чтобы изменить то, как и когда мы используем энергию. Потери не постоянная величина. Они меняются каждое мгновение в зависимости от таких вещей, как погода и энергопотребление. Когда спрос высок, например, когда мы все используем наши кондиционеры в жаркие летние дни, потери выше.