Wat is de reden dat hoogspanningsleidingen een grotere diameter hebben dan laagspanningsleidingen

Analyse van de redenen waarom de diameter van het hoogspanningskabel groter is dan die van het laagspanningskabel

De diameter van de hoogspanningskabel is groter dan die van de laagspanningskabel, voornamelijk om de volgende redenen:

Energiebesparing en vermogensafstemming

Volgens de wet van behoud van energie houdt de transformator het vermogen constant terwijl de spanning wordt omgezet. Zelfs op verschillende spanningniveaus is het totale vermogen van in- en uitvoer hetzelfde. Aangezien de stroom kleiner is naarmate de spanning hoger is (volgens de formule P = V * I, wanneer het vermogen onveranderd blijft, is de spanning omgekeerd evenredig met de stroom), is de stroom in de hoogspanningskabel kleiner, en kan de diameter van de kabel daarom natuurlijk worden verkleind. Daarentegen hebben laagspanningskabels een grotere diameter omdat ze een grotere stroom moeten overbrengen om aan dezelfde vermogeneisen te voldoen.

Overwegingen ten aanzien van lijnverlies

De diameter van een kabel beïnvloedt niet alleen de capaciteit om stroom over te brengen, maar ook het lijnverlies. Een kabel met een grotere draaddiameter heeft een lagere weerstand, wat energieverlies tijdens de overdracht vermindert. Omdat de overdrachtsafstand van hoogspanningslijnen lang is, is het lijnverlies relatief klein, waardoor de lijndiameter kan worden verkleind. Laagspanningslijnen hebben door de korte afstand een relatief groot lijnverlies, en hebben daarom een dikker lijndiameter nodig om energieverlies te verminderen.

Spanningsklassen en veiligheidsvereisten

Het spanningniveau van hoogspanningslijnen is hoger, meestal gebruikt voor langeafstands-overdracht, en de isolatie-eisen voor de draden zijn ook hoger. Om de veilige werking van de lijn te garanderen en de invloed van het elektrisch veld op de buitenwereld te voorkomen, kunnen hoewel de diameter van de hoogspanningskabel klein is, de isolatiematerialen en -structuur complexer zijn.

Mechanische sterkte en duurzaamheid

Hoewel de stroom in de hoogspanningslijn klein is, moet de diameter van de hoogspanningslijn, rekening houdend met de langetermijnbedrijfsvoering en mogelijke extreme weersomstandigheden, zoals zware wind en ijs, voldoende mechanische sterkte hebben om deze belastingen te weerstaan.

Samenvattend is de belangrijkste reden waarom de diameter van de hoogspanningslijn groter is dan die van de laagspanningslijn, de stroomverschillen veroorzaakt door het principe van energiebehoud, lijnverliesbeheersing, veiligheids- en mechanische sterktevereisten. Deze factoren bepalen samen de verschillende keuze van lijndiameter bij het ontwerp van hoog- en laagspanningslijnen.