Qual é a razão para os cabos de alta tensão terem um diâmetro maior do que os cabos de baixa tensão

Análise das razões pelas quais o diâmetro da linha de alta tensão é maior do que o da linha de baixa tensão

O diâmetro da linha de alta tensão é maior do que o da linha de baixa tensão, principalmente devido às seguintes razões:

Economia de energia e correspondência de potência

De acordo com a lei de conservação de energia, o transformador mantém a potência constante ao converter a tensão. Mesmo em diferentes níveis de tensão, a potência total de entrada e saída é a mesma 1. Como a tensão mais alta resulta em corrente menor (conforme a fórmula P = V * I, quando a potência é inalterada, a tensão é inversamente proporcional à corrente), a corrente da linha de alta tensão é menor, e o diâmetro da linha pode ser naturalmente reduzido. Em contraste, as linhas de baixa tensão têm um diâmetro maior porque precisam transmitir uma corrente maior para atender aos mesmos requisitos de potência.

Considerações de perdas na linha

O diâmetro da linha afeta não apenas a capacidade de transmitir corrente, mas também as perdas na linha. Um fio com diâmetro maior tem resistência menor, o que reduz as perdas de energia durante a transmissão 2. Como a distância de transmissão das linhas de alta tensão é longa, as perdas na linha são relativamente pequenas, então o diâmetro da linha pode ser apropriadamente reduzido. As linhas de baixa tensão, devido à curta distância, têm perdas na linha relativamente maiores, necessitando de um diâmetro de fio mais grosso para reduzir as perdas de energia.

Classes de tensão e requisitos de segurança

O nível de tensão das linhas de alta tensão é mais alto, geralmente usado para transmissão de longa distância, e os requisitos de isolamento dos fios também são mais altos. Para garantir a operação segura da linha e prevenir a influência do campo elétrico no mundo exterior, embora o diâmetro da linha de alta tensão seja pequeno, seus materiais e estrutura de isolamento podem ser mais complexos.

Força mecânica e durabilidade

Embora a corrente da linha de alta tensão seja pequena, considerando a operação a longo prazo e possíveis condições climáticas extremas, como vento e peso de gelo, o diâmetro da linha de alta tensão também precisa ter força mecânica suficiente para suportar essas cargas.6

Em resumo, a principal razão pela qual o diâmetro da linha de alta tensão é maior do que o da linha de baixa tensão é a diferença de corrente causada pelo princípio de conservação de energia, controle de perdas na linha, requisitos de segurança e força mecânica. Esses fatores juntos determinam a escolha diferente do diâmetro da linha no projeto de linhas de alta e baixa tensão.