แรงดันไฟฟ้าในการทำงานอธิบาย: คำนิยาม ความสำคัญ และผลกระทบต่อการส่งผ่านพลังงาน

แรงดันทำงาน

คำว่า "แรงดันทำงาน" หมายถึงแรงดันสูงสุดที่อุปกรณ์สามารถทนทานได้โดยไม่เสียหายหรือไหม้ โดยยังคงความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย และการทำงานที่เหมาะสมของอุปกรณ์และวงจรที่เกี่ยวข้อง

สำหรับการส่งกำลังไฟฟ้าระยะไกล การใช้แรงดันสูงเป็นประโยชน์ ในระบบ AC การรักษาแฟกเตอร์โหลดให้ใกล้เคียงกับหนึ่งมากที่สุดเป็นสิ่งจำเป็นทางเศรษฐกิจ ตามปฏิบัติ การจัดการกระแสไฟฟ้าที่หนักกว่านั้นยากกว่าการจัดการแรงดันสูง

แรงดันการส่งที่สูงขึ้นสามารถช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการนำวัสดุทำสายนำอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม การใช้แรงดันสูงมาก (EHV) ลดค่าใช้จ่ายในการนำวัสดุแต่เพิ่มค่าใช้จ่ายในการฉนวนสาย—ไม่ว่าจะเป็นสายอากาศหรือใต้ดิน

การใช้แรงดันสูงต้องเพิ่มระยะห่างระหว่างสายนำเพื่อป้องกันการปล่อยประจุไฟฟ้า ซึ่งทำให้โครงสร้างรองรับกลไกซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูงขึ้น

ปัญหาอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับแรงดันทำงานที่สูงขึ้น ได้แก่ ความต้องการฉนวนที่สูงขึ้นสำหรับอุปกรณ์ ผลกระทบจากโคโรนา และการรบกวนสัญญาณวิทยุและโทรทัศน์ อย่างเห็นได้ชัด ค่าใช้จ่ายในการฉนวนสำหรับหม้อแปลง อุปกรณ์ควบคุม และอุปกรณ์ปลายทางอื่น ๆ เพิ่มขึ้นอย่างมาก ปัญหาเหล่านี้—โคโรนาและการรบกวนวิทยุ—กลายเป็นปัญหาที่ร้ายแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีแรงดันทำงานสูงมาก นอกจากนี้ แรงดันทำงานควรคำนึงถึงการเติบโตของโหลดในอนาคต

สรุปแล้ว แรงดันที่สูงขึ้นสอดคล้องกับค่าใช้จ่ายในการส่งที่สูงขึ้น ระดับแรงดันของระบบจึงถูกกำหนดโดยสองปัจจัยหลัก:

• ปริมาณพลังงานที่ต้องส่ง

• ความยาวของสายส่ง