Quina és la raó per la qual les línies d'alta tensió tenen un diàmetre més gran que les línies de baixa tensió?
Anàlisi de les raons pel qual el diàmetre de la línia d'alta tensió és més gran que el de la línia de baixa tensió
El diàmetre de la línia d'alta tensió és més gran que el de la línia de baixa tensió, principalment per les següents raons:
Conservació d'energia i ajust de potència
Segons la llei de conservació de l'energia, el transformador manté constant la potència mentre converteix la tensió. Encara que en diferents nivells de tensió, la potència total d'entrada i sortida és la mateixa 1. Com que quan la tensió és més alta, la corrent és més petita (segons la fórmula P = V * I, quan la potència és invariable, la tensió és inversament proporcional a la corrent), la corrent de la línia d'alta tensió és més petita, i el diàmetre de la línia es pot reduir naturalment. En canvi, les línies de baixa tensió tenen un diàmetre més gran perquè necessiten transmetre una corrent més gran per complir els mateixos requisits de potència.
Consideracions sobre la pèrdua de línia
El diàmetre d'una línia no només afecta la capacitat de transmetre corrent, sinó també la pèrdua de línia. Un fil amb un diàmetre més gran té una resistència més baixa, el que redueix la pèrdua d'energia durant la transmissió 2. Com que la distància de transmissió de les línies d'alta tensió és llarga, la pèrdua de línia és relativament petita, així que el diàmetre de la línia es pot reduir adequadament. Les línies de baixa tensió, degut a la seva curta distància, presenten una pèrdua de línia més gran, necessitant un diàmetre més gros per reduir la pèrdua d'energia.
Nivells de tensió i requisits de seguretat
El nivell de tensió de les línies d'alta tensió és més alt, sovint utilitzat per a la transmissió a llarga distància, i els requisits d'aislament dels fils són també més alts. Per assegurar el funcionament segur de la línia i prevenir l'influència del camp elèctric en el món exterior, encara que el diàmetre de la línia d'alta tensió sigui petit, els materials i la estructura d'aislament podrien ser més complexos.
Resistència mecànica i durabilitat
Encara que la corrent de la línia d'alta tensió és petita, considerant l'operació a llarg termini i les possibles condicions meteorològiques extrems, com el vent i la neu, el diàmetre de la línia d'alta tensió també necessita suficient resistència mecànica per suportar aquestes càrregues.6
En resum, la raó principal pel qual el diàmetre de la línia d'alta tensió és més gran que el de la línia de baixa tensió és la diferència de corrent causada pel principi de conservació de l'energia, el control de la pèrdua de línia, els requisits de seguretat i de resistència mecànica. Aquests factors junts determinen la diferent elecció del diàmetre de la línia en el disseny de les línies d'alta i baixa tensió.
