Q：為什麼電力公司要使用超高壓傳送？

A：電力公司使用超高壓傳送的主要目的是提高傳輸效率，減少能源損耗，並確保電力系統的安全與穩定。

1. 減少電力損耗
   根據電功率公式 $P=V\cdot I$，當傳輸功率 $P$ 固定時，調高電壓 $V$ 可以減少電流 $I$。由於焦耳定律 Q=I2⋅RQ = I^2 \cdot RQ=I2⋅R，電流的平方對電線因電阻 $R$ 產生的熱量有放大效應，因此降低電流能有效減少熱量損失。

2. 避免線路過熱和火災風險
   台灣許多老房子存在電線老化問題。如果高壓電路電壓降低，例如降壓 3%，根據電功率公式 $I$ 將上升約 3.09%，導致熱損耗 $Q$ 增加約 6.28%。這種熱量的增加會加速電線外層塑膠材料老化，引發過熱或火災風險。

3. 預防設備損壞
   電壓降低和熱量增加可能導致非線性後果，包括：

   • 電阻升高：溫度升高會增加電線和變壓器的電阻，形成惡性循環，進一步加劇熱損耗。
   • 用電系統性能下降：
     • 自然頻率降低：與發電系統的頻率不匹配可能影響穩定性和效率。
     • 設備故障：與原設計頻率不一致會降低設備運行效率甚至損壞。

4. 保障電網穩定性
   超高壓傳送可以維持更高的傳輸穩定性，避免因熱損耗和頻率失衡導致的電網問題，如跳電或設備損壞。

文字編輯 高柏科技團隊

 

作者

林唯耕教授

學歷 | 美國馬里蘭大學博士

現職 | 國立清華大學，工程與系統科學系，兼任教授

專長 | 電子構裝散熱、熱管、環路式熱管(CPL，LHP，PHP)、節能設計、太陽能儲熱與冷卻、熱流系統、電子元件之冷卻、雙相流、人造衛星暨高空飛行物之熱傳元件