为什么远程电力传输要采用超高电压传输

从发电厂的发电机发出来的电只有1000伏到2万多伏，在电力传输过程中，先要用升压变压器将电压升高到几十万伏后，才接入输电电网；到了用电的地方，再用降压变压器将电压逐级降低到所需要的电压。为什么在电力传输过程中要采用超高压传输呢？

采用超高电压输电的主要目的，是为了减少在传输线路上电能的浪费。我们知道，电炉通电后发热，是因为电流通过电阻丝时把电能转换成了热能的缘故。同样道理，输电线也有一定大小的电阻，即使使用电阻率很小的铝或铜作电线，但远距离输电时用的电线很长，它的电阻就不能忽视了。这时，电能在输电线上转换成热能的部分，就成为一个相当可观的数字，这部分电能就在传输过程中白白浪费掉了。

你一定会想，有没有办法减小或者消除输电线的电阻呢？办法是有的，但是并不合算。减小输电线电阻最简单的办法是增大它的横截面积，这样一来，不仅使制作导线的材料需求量大大增加，而且因为电线加重，支撑电线用的电线杆、电线塔也要加固，整个输电线路的费用将大大上升。科学家发现，当一些材料的温度降低到某一数值后，电阻会完全消失，即发生超导现象。但迄今为止，人们发现的临界温度最高的超导材料，也要达到零下100多摄氏度，电阻才会消失。所以，用超导材料来输电，与实际应用还相距甚远。

物理学知识告诉我们：在电阻不变的条件下，它所消耗的功率和电流的平方成正比。因此，减小电流是减少电能传输浪费的另一途径。怎样才能减小电流呢？因为传输功率等于电流和电压的乘积，在传输功率一定的情况下，可以用升高电压来达到减小电流、减少电能传输浪费的目的。比如要传输200千瓦功率的电，如果使用2千伏的电压进行传输，输电线中的电流为100安。再假设输电线的电阻为10欧姆，那么在输电线上损失的功率便是100千瓦，占整个传输功率的一半。如果传输电压升高100倍，达到200千伏的话，输电线中的电流便只有1安，这时，输电线上功率损失只有10瓦，仅仅相当于采用2千伏电压传输所损失能量的万分之一。

既然提高传输电压能减少电能传输浪费，那么，传输电压能不能无限制提高呢？答案是否定的。由于传输电压的提高会带来别的问题，比如电线与电线之间空气被击穿，突然停电时会发生弧光放电……目前，在选距离电力传输中所使用的超高电压为50万～100万伏，要想进一步提高输电电压，还有许多技术上的难题需要解决。

在郊外，你会看到高高的输电线钢塔上面悬挂着许多陶瓷绝缘装置，那就是为超高电压输电所设计的，设计者不仅要保证输电线路的安全，同时也考虑到了造型的美观。

关键词：远程输电 超高电压输电 功率 电压 电流