Jaký je důvod, proč vysokovoltové vedení mají větší průměr než nízkovoltová vedení?

Analýza důvodů, proč je průměr vysokého napětí vedení větší než průměr nízkého napětí vedení

Průměr vedení vysokého napětí je větší než průměr vedení nízkého napětí, a to hlavně z následujících důvodů:

Energetická úspora a přizpůsobení výkonu

Podle zákona o zachování energie transformátor udržuje výkon konstantní při převodu napětí. I při různých úrovních napětí je celkový výkon vstupu a výstupu stejný 1. Protože čím vyšší je napětí, tím menší je proud (podle vzorce P = V * I, když je výkon neměnný, napětí je nepřímo úměrné proudu), proud v vedení vysokého napětí je menší a průměr vedení se může samozřejmě snížit. Naopak, vedení nízkého napětí má větší průměr, protože potřebují přenášet větší proud, aby splňovaly stejné požadavky na výkon.

Zvážení ztrát v vedení

Průměr vedení ovlivňuje nejen schopnost přenášet proud, ale také ztráty v vedení. Drát s větším průměrem má nižší odpor, což snižuje energetické ztráty během přenosu 2. Protože vzdálenost přenosu vedení vysokého napětí je dlouhá, jsou relativně malé ztráty v vedení, a proto lze průměr vedení vhodně snížit. Vedení nízkého napětí kvůli krátké vzdálenosti mají relativně větší ztráty a potřebují tlustší průměr, aby snížily energetické ztráty.

Třídy napětí a bezpečnostní požadavky

Úroveň napětí vedení vysokého napětí je vyšší, obvykle se používá pro přenos na velké vzdálenosti, a izolační požadavky na dráty jsou také vyšší. Aby bylo zajištěno bezpečné fungování vedení a zabráněno vlivu elektrického pole na vnější svět, i když průměr vedení vysokého napětí je menší, jeho izolační materiály a struktura mohou být složitější.

Mechanická pevnost a trvanlivost

I když proud v vedení vysokého napětí je malý, s ohledem na dlouhodobou provozní dobu a možné extrémní povětrnostní podmínky, jako jsou silné větry a led, musí průměr vedení vysokého napětí mít dostatečnou mechanickou pevnost, aby odolal těmto zatěžovacím faktorům.6

V souhrnu je hlavním důvodem, proč je průměr vedení vysokého napětí větší než průměr vedení nízkého napětí, rozdíl proudu způsobený principem zachování energie, kontrola ztrát v vedení, bezpečnostní a mechanické požadavky. Tyto faktory společně určují různý výběr průměru vedení při návrhu vedení vysokého a nízkého napětí.