Почему высоковольтные линии имеют больший диаметр по сравнению с низковольтными линиями

Анализ причин, по которым диаметр высоковольтной линии больше, чем диаметр низковольтной линии

Диаметр высоковольтной линии больше, чем диаметр низковольтной линии, в основном по следующим причинам:

Энергосбережение и соответствие мощности

Согласно закону сохранения энергии, трансформатор поддерживает постоянную мощность при преобразовании напряжения. Даже на разных уровнях напряжения общая мощность входа и выхода остается одинаковой 1. Поскольку чем выше напряжение, тем меньше ток (согласно формуле P = V * I, когда мощность не изменяется, напряжение обратно пропорционально току), ток в высоковольтной линии меньше, и диаметр линии может быть естественно уменьшен. В противоположность этому, низковольтные линии имеют больший диаметр, так как им нужно передавать больший ток, чтобы удовлетворить те же требования к мощности.

Учет потерь в линии

Диаметр линии влияет не только на способность передавать ток, но и на потери в линии. Провод с большим диаметром имеет меньшее сопротивление, что снижает потери энергии при передаче 2. Поскольку длина передачи высоковольтных линий велика, потери в линии относительно малы, поэтому диаметр линии можно соответствующим образом уменьшить. Низковольтная линия из-за короткого расстояния имеет относительно большие потери, поэтому требуется более толстый диаметр провода, чтобы снизить потери энергии.

Классы напряжения и требования безопасности

Уровень напряжения высоковольтных линий выше, обычно они используются для дальней передачи, и требования к изоляции проводов также выше. Для обеспечения безопасной работы линии и предотвращения влияния электрического поля на окружающую среду, хотя диаметр высоковольтной линии мал, ее изоляционные материалы и структура могут быть более сложными.

Механическая прочность и долговечность

Хотя ток в высоковольтной линии мал, учитывая длительную эксплуатацию и возможные экстремальные погодные условия, такие как сильный ветер и обледенение, диаметр высоковольтной линии также должен иметь достаточную механическую прочность, чтобы выдерживать эти нагрузки.6

В заключение, основная причина, по которой диаметр высоковольтной линии больше, чем диаметр низковольтной линии, - это разница в токах, вызванная принципом сохранения энергии, управлением потерями в линии, требованиями безопасности и механической прочности. Эти факторы вместе определяют разный выбор диаметра линии при проектировании высоковольтных и низковольтных линий.