插座背后的能源常识

把电器插上电源实在是太简单不过的事情，但我们常常忽略了这小小插座背后精密的电力设施构造。

插座背后是220伏的电压以及连接到配电板和电表的电线。除此之外，它的背后还有低压电网和高压电网。在城市中，低压电网铺在地下，而在农村，则铺设在地面。低压电网与高压电之间有连接点——变压器。变压器的一侧是400伏特的低压电，另一侧是高达1万、1万5或2万伏特的高压电。 通常插座中的电源就来自高压电网。但最近，我们也实现了使用低压电网来运送电力。而高压电网的结构就像一张网，旨在保障供电安全。

高压电线的另一端，就是与之连接的发电站。太阳能或者风力发电厂都能生产电力，这些电力最终都可被输送到各家各户的电源插座中。风力涡轮机靠交流发电机的运转产生电流。而太阳能电池板则将太阳的辐射转变成持续的电流。但无论是风力还是太阳能产生的电力，电流都必须能适应电网电压。

为了实现远距离电力输送，载电系统必须承受并能传输更高的电压：这个系统就是超高压电网。高压电塔看上去非常壮观，这种设计主要是为了让电线远离地面，以避免因两者接触而产生的危险电弧。超高压输电网的结构就像一张网，它的终点是发电站。

变电站的另一头是其关键组成部分：交流发电机与涡轮机，他们能将超高电压提升至400,000伏。交流发电机其实是由多个磁铁组成的，利用磁铁旋转而产生电流，发电机由涡轮机驱动。不同类型电站的动力不同。在水电站，涡轮机靠水的压力来驱动。在热电站，涡轮机的驱动力则来自蒸汽的膨胀。蒸汽是通过燃烧煤、天然气或燃料油得到的。而在核电站里，蒸汽吸收来自主回路的热能。主回路收集的热能则源于反应堆中心的核裂变反应。

配电、变电、发电——这一切就发生在这普通的电源插座背后。同时，还必须有如同神经中枢一般的控制中心实时监控着这个庞大的网络。电能消耗情况上存在不断的变化，另外，电力也是很难储存的。所以为了应对用电需求，全国调度中心及其区域卫星必须不断调整发电量，与此同时他们还要调整输电配电的能力。

现在你对电源插座，还有开关的一切已经了如指掌了吧。