Koji je razlog zašto visokonaponske linije imaju veći promjer od niskonaponskih linija

Analiza razloga zašto je promjer visokonaponske linije veći od promjera niskonaponske linije

Promjer visokonaponske linije je veći od promjera niskonaponske linije, uglavnom zbog sljedećih razloga:

Ušteda energije i podudaranje snage

Prema zakonu o očuvanju energije, transformator održava konstantnu snagu tijekom pretvorbe napona. Čak i na različitim nivoima napona, ukupna snaga unosa i izlaza je ista 1. Budući da s povećanjem napona struja postaje manja (prema formuli P = V * I, kada je snaga nepromjenjiva, napon je obrnuto proporcionalan struji), struja u visokonaponskoj liniji je manja, a promjer linije se može prirodno smanjiti. Naprotiv, niskonaponske linije imaju veći promjer jer moraju prenositi veću struju kako bi ispunili iste zahtjeve za snagu.

Razmatranje gubitaka u liniji

Promjer linije utječe ne samo na sposobnost prenošenja struje, već i na gubitke u liniji. Žica s većim promjerom ima niži otpor, što smanjuje gubitke energije tijekom prenosa 2. Budući da su visokonaponske linije namijenjene dugim udaljenostima, relativni gubitci u liniji su manji, pa se promjer linije može odgovarajuće smanjiti. Niskonaponska linija, zbog kratke udaljenosti, ima relativno veće gubitke, stoga je potreban deblji promjer linije kako bi se smanjili gubitci energije.

Klasa napona i zahtjevi za sigurnošću

Naponski nivo visokonaponskih linija je viši, obično se koriste za dugoročne prenose, a zaželjene su i viši zahtjevi za izolacijom žica. Kako bi se osigurala sigurna operacija linije i spriječio utjecaj električnog polja na vanjsku svijet, iako je promjer visokonaponske linije manji, njena izolacijska materijala i struktura mogu biti složenije.

Mehanička čvrstoća i dugovječnost

Iako je struja u visokonaponskoj liniji mala, uzimajući u obzir dugoročnu operaciju i moguće ekstremne vremenske uvjete, poput jakog vjetra i ledenih uslova, promjer visokonaponske linije također treba imati dovoljnu mehaničku čvrstoću kako bi izdržao te opterećenja.6

Zaključno, glavni razlog zašto je promjer visokonaponske linije veći od promjera niskonaponske linije jest razlika u strujama uzrokovana principom očuvanja energije, kontrolom gubitaka u liniji, zahtjevima za sigurnošću i mehaničkom čvrstoćom. Ovi faktori zajedno određuju različit izbor promjera linije u dizajnu visokonaponskih i niskonaponskih linija.