動作電圧
「動作電圧」という用語は、装置が損傷や焼損を起こさずに信頼性、安全性、および適切な動作を確保しつつ耐えられる最大の電圧を指します。
長距離の電力送電においては、高電圧を使用することが有利です。交流システムでは、負荷の電力因数を可能な限り1に近づけることが経済的に必要となります。実際には、大電流よりも高電圧の方が扱いやすいです。
高い送電電圧は導体材料費の大幅な削減につながります。ただし、超高電圧(EHV)を使用すると、導体材料費は減少するものの、架空または地中の導体の絶縁コストが増加します。
高電圧を採用するには、導体間の電気的なクリアランスを増やして放電を防ぐ必要があります。これにより、機械的な支持構造が複雑になり、コストも高くなります。
高い動作電圧に関連するその他の問題には、設備の絶縁要件の増加、コロナ効果、ラジオやテレビ信号への干渉があります。特に、トランスフォーマーやスイッチギア、その他の端末設備の絶縁コストが大幅に上昇します。これらの問題—コロナと無線干渉—は、超高動作電圧で特に深刻になります。また、動作電圧は将来の負荷増加を見込んで設定する必要があります。
要約すると、高い電圧は高い線路コストに対応します。システムの電圧レベルは以下の2つの主要な要素によって決定されます:
送電するべき電力量
送電線路の長さ