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電力伝送とは、エネルギーをその発生場所から有用な作業を実行するために適用される場所へ移動させることです。
電力は、正式には単位時間あたりのエネルギーの単位として定義されます。SI単位では次のようになります。
技術の発展以来、伝送システムとストレージシステムは、技術者と技術ユーザーにとって大きな関心事となっています。
電力
電力網が広く普及した現在、送電は電力の送電と最も関連づけられることが多い。 交流は、長距離送電に使用される導体の抵抗損失を最小限に抑えるために、変圧器で簡単に電圧を上げることができるため、通常は好まれる。目的地でより安全で使いやすい電圧レベルに下げるには、別の変圧器が必要となる。
電力伝送は、通常、最も経済的な方法である架空送電線で行われます。高電圧ケーブルによる地下送電は、混雑した都市部や高電圧直流(HVDC) 海底接続 で選択されます。
電力は、電磁場の変化や電波によって伝送される場合もあります。マイクロ波エネルギーは、導波管によって短距離を効率的に伝送されるか、ワイヤレス電力伝送によって自由空間で伝送されます。
機械力
ごく短い距離を除いて、機械的な動力伝達に代わって電気的な動力伝達が使われるようになりました。
16 世紀から産業革命を経て19 世紀末まで、機械による動力伝達が一般的でした。最も古い長距離動力伝達技術は、プッシュロッドまたはジャーカー ライン( stängenkunstまたはfeldstängen ) のシステムで、水車を遠くの鉱山排水ポンプや塩水井戸ポンプに接続していました。[1] 1780 年のものもバート ケーゼンに現存しており、水車から約 200 メートル離れた塩水井戸に電力を伝送し、そこからさらに 150 メートル離れた塩水蒸発装置に電力を伝送しています。 [2] この技術は 21 世紀になっても米国のいくつかの油田で生き残り、中央ポンプ エンジンから油田内の多数のポンプ ジャックに電力を伝送しています。[3]
機械的な動力は、ドライブシャフトなどの固体構造を使用して直接伝達される。トランスミッション ギアは、変圧器が電圧と電流を調整するのとほぼ同じように、トルクまたは力と速度の量を調整できる。工場には回転動力を供給する頭上のラインシャフトが取り付けられていた。アグリコラは、水車を多数の鉱石処理機械に接続する短いラインシャフトシステムを記述した。 [4] アグリコラが記述した機械はシャフトから機械へのギア接続を使用していたが、19世紀までには、ドライブベルトが個々の機械をラインシャフトにリンクするための標準になった。19世紀半ばのある工場には、541個のプーリーを備えた1,948フィートのラインシャフトがあった。[5]
水力システムは、圧力をかけた液体を使用して動力を伝達します。運河や水力 発電施設は、自然の水の力を利用して船を持ち上げたり、発電したりします。風車ポンプを使用して水を汲み上げたり、質量を丘の上まで押し上げたりすることは、エネルギー貯蔵の 1 つの方法です。ロンドンには、ロンドン水力発電会社が運営する5 つのポンプ場から電力を供給される水力ネットワークがあり、合計 5 MW の発電効果があります。
空気圧システムは、圧力をかけたガスを使用して電力を伝達します。圧縮空気は、工場や修理工場で空気圧 工具を操作するために一般的に使用されています。たとえば、空気圧レンチは、標準的な手動工具よりもはるかに速く自動車のタイヤを取り外したり取り付けたりするために使用されています。空気圧システムは、エジソンの直流電力の支持者によって電力網の基礎として提案されました。ナイアガラの滝で生成された圧縮空気は、遠く離れた直流電力の発電機を駆動します。交流(AC) が長距離電力伝送の唯一の手段となったことで、 電流戦争は終わりました。
火力発電
熱エネルギーは、地域暖房システムで使用される石油や水などの高熱容量の流体を含むパイプラインで輸送することも、ボトルカーや氷取引などの物理的に物質を輸送することによって輸送することもできます。
化学薬品と燃料
技術的には電力伝送ではありませんが、エネルギーは一般的に化学燃料または核 燃料を輸送することによって輸送されます。人工燃料としては、放射性同位元素、木質アルコール、穀物アルコール、メタン、合成ガス、水素ガス (H 2 )、極低温 ガス、液化天然ガス(LNG) などがあります。
参照
参考文献
- ^ ダイアン・ニューウェル、「オンタリオ油田における技術革新と持続性：産業考古学からの証拠」、世界考古学 15、2、産業考古学（1983 年 10 月）、pp. 184-195
- ^ Michael Pfefferkorn、Der Solschacht von Bad Kösen und sein Feldgestänge、Grubenarchäologischen Gesellschaft、2004.
- ^ キース・キニー、イリノイ州の最後の 2 つの石油採掘権は、中央動力とロッド ラインを使用しており、35 HP の優れた油田エンジンで駆動、イリノイ州フラット ロック、2003 年
- ^ ゲオルギウス・アグリコラ『金属論』、1556年。「第8巻、図22」を参照。2012年6月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ アメリカ合衆国科学・芸術・製造・農業・商業・貿易雑誌、第2巻、1856年、164ページ。