¿Cuál es la razón por la que las líneas de alta tensión tienen un diámetro mayor que las líneas de baja tensión?

Análisis de las razones por las que el diámetro de la línea de alta tensión es mayor que el de la línea de baja tensión

El diámetro de la línea de alta tensión es mayor que el de la línea de baja tensión, principalmente debido a las siguientes razones:

Ahorro de energía y coincidencia de potencia

De acuerdo con la ley de conservación de la energía, el transformador mantiene constante la potencia mientras convierte la tensión. Incluso a diferentes niveles de tensión, la potencia total de entrada y salida es la misma 1. Dado que cuanta más alta sea la tensión, menor será la corriente (según la fórmula P = V * I, cuando la potencia es constante, la tensión es inversamente proporcional a la corriente), la corriente de la línea de alta tensión es menor, y el diámetro de la línea puede reducirse naturalmente. En contraste, las líneas de baja tensión tienen un diámetro mayor porque necesitan transmitir una corriente mayor para cumplir con los mismos requisitos de potencia.

Consideración de pérdidas en la línea

El diámetro de una línea no solo afecta la capacidad de transmitir corriente, sino también las pérdidas en la línea. Un cable con un diámetro mayor tiene una resistencia menor, lo que reduce la pérdida de energía durante la transmisión 2. Debido a que la distancia de transmisión de las líneas de alta tensión es larga, las pérdidas en la línea son relativamente pequeñas, por lo que el diámetro de la línea se puede reducir adecuadamente. La línea de baja tensión, debido a la corta distancia, tiene pérdidas en la línea relativamente grandes, y necesita un diámetro de línea más grueso para reducir la pérdida de energía.

Clases de tensión y requisitos de seguridad

El nivel de tensión de las líneas de alta tensión es más alto, generalmente se utiliza para la transmisión a larga distancia, y los requisitos de aislamiento para los cables también son mayores. Para garantizar el funcionamiento seguro de la línea y prevenir la influencia del campo eléctrico en el exterior, aunque el diámetro de la línea de alta tensión es pequeño, sus materiales y estructura de aislamiento pueden ser más complejos.

Resistencia mecánica y durabilidad

Aunque la corriente de la línea de alta tensión es pequeña, considerando la operación a largo plazo y las posibles condiciones climáticas extremas, como viento y hielo pesado, el diámetro de la línea de alta tensión también necesita tener suficiente resistencia mecánica para soportar estas cargas.6

En resumen, la principal razón por la que el diámetro de la línea de alta tensión es mayor que el de la línea de baja tensión es la diferencia de corriente causada por el principio de conservación de la energía, el control de pérdidas en la línea, los requisitos de seguridad y resistencia mecánica. Estos factores juntos determinan la elección diferente del diámetro de la línea en el diseño de las líneas de alta y baja tensión.