Ποια είναι η αιτία για το ότι οι γραμμές υψηλής τάσης έχουν μεγαλύτερο διάμετρο σε σύγκριση με τις γραμμές χαμηλής τάσης;

Ανάλυση των λόγων για τους οποίους η διάμετρος της γραμμής υψηλής τάσης είναι μεγαλύτερη από τη διάμετρο της γραμμής χαμηλής τάσης

Η διάμετρος της γραμμής υψηλής τάσης είναι μεγαλύτερη από τη διάμετρο της γραμμής χαμηλής τάσης, κυρίως λόγω των εξής λόγων:

Συντήρηση ενέργειας και προσαρμογή της ισχύος

Σύμφωνα με το νόμο της συντήρησης της ενέργειας, ο μετατροπέας διατηρεί σταθερή την ισχύ κατά τη μετατροπή της τάσης. Ακόμη και σε διαφορετικά επίπεδα τάσης, η συνολική ισχύς της εισόδου και της εξόδου είναι η ίδια 1. Επειδή, όσο υψηλότερη είναι η τάση, τόσο μικρότερη είναι η ροή (σύμφωνα με τον τύπο P = V * I, όταν η ισχύς είναι σταθερή, η τάση είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη ροή), η ροή της γραμμής υψηλής τάσης είναι μικρότερη, και η διάμετρος της γραμμής μπορεί φυσικά να μειωθεί. Σε αντίθεση, οι γραμμές χαμηλής τάσης έχουν μεγαλύτερη διάμετρο, επειδή χρειάζονται να μεταφέρουν μεγαλύτερη ροή για να εξυπηρετήσουν τις ίδιες απαιτήσεις ισχύος.

Υπολογισμός απώλειας γραμμής

Η διάμετρος της γραμμής επηρεάζει όχι μόνο την ικανότητα μεταφοράς ροής, αλλά και την απώλεια γραμμής. Ένας καλωδιακός άξονας με μεγαλύτερη διάμετρο έχει χαμηλότερη αντίσταση, η οποία μειώνει την απώλεια ενέργειας κατά τη μεταφορά 2. Επειδή η απόσταση μεταφοράς των γραμμών υψηλής τάσης είναι μεγάλη, οι απώλειες γραμμής είναι σχετικά μικρές, οπότε η διάμετρος της γραμμής μπορεί να μειωθεί ανάλογα. Η γραμμή χαμηλής τάσης, λόγω της μικρής απόστασης, έχει σχετικά μεγάλες απώλειες, οπότε χρειάζεται μεγαλύτερη διάμετρο για να μειωθεί η απώλεια ενέργειας.

Κατηγορίες τάσης και απαιτήσεις ασφάλειας

Το επίπεδο τάσης των γραμμών υψηλής τάσης είναι υψηλότερο, συνήθως χρησιμοποιείται για μεγάλες αποστάσεις, και οι απαιτήσεις απομόνωσης για τους καλωδιακούς άξονες είναι επίσης υψηλότερες. Για να εξασφαλιστεί η ασφαλής λειτουργία της γραμμής και για να προληφθεί η επιρροή του ηλεκτρικού πεδίου στο εξωτερικό, παρόλο που η διάμετρος της γραμμής υψηλής τάσης είναι μικρή, τα υλικά απομόνωσης και η δομή της μπορεί να είναι πιο περίπλοκη.

Μηχανική αντοχή και διάρκεια

Παρόλο που η ροή της γραμμής υψηλής τάσης είναι μικρή, λαμβάνοντας υπόψη τη μακροχρόνια λειτουργία και τις πιθανές ακραίες κλιματολογικές συνθήκες, όπως η ισχυρή άνεμος και βαριά πάγωση, η διάμετρος της γραμμής υψηλής τάσης πρέπει επίσης να έχει αρκετή μηχανική αντοχή για να αντιμετωπίσει αυτές τις φορτίες.6

Συνοψίζοντας, ο κύριος λόγος για τον οποίο η διάμετρος της γραμμής υψηλής τάσης είναι μεγαλύτερη από τη διάμετρο της γραμμής χαμηλής τάσης είναι η διαφορά ροής που προκαλείται από τον νόμο της συντήρησης της ενέργειας, ο έλεγχος της απώλειας γραμμής, καθώς και οι απαιτήσεις ασφάλειας και μηχανικής αντοχής. Αυτοί οι παράγοντες μαζί καθορίζουν τη διαφορετική επιλογή διαμέτρου γραμμής στο σχεδιασμό γραμμών υψηλής και χαμηλής τάσης.