Vad är anledningen till att högspänningsledningar har en större diameter än lågspänningsledningar?

Analys av orsakerna till att diametern på högspänningsledningen är större än den på lågspänningsledningen

Diametern på högspänningsledningen är större än den på lågspänningsledningen, huvudsakligen på grund av följande orsaker:

Energibesparing och effektmatchning

Enligt energilagstabiliteten bibehåller transformatorn en konstant effekt vid omvandling av spänningen. Även vid olika spänningsnivåer är den totala effekten för in- och utmatning densamma 1. Eftersom den högre spänningen ger ett mindre ström (enligt formeln P = V * I, när effekten är oförändrad, är spänningen omvänt proportionell mot strömmen), är strömmen i högspänningsledningen mindre, och diametern på ledningen kan naturligt minskas. I motsats till detta har lågspänningsledningar en större diameter eftersom de behöver överföra en större ström för att uppfylla samma effektbehov.

Överväganden kring linjeförluster

Diametern på en ledning påverkar inte bara förmågan att överföra ström, utan också linjeförlusterna. En tråd med en större tråddiameter har en lägre resistans, vilket minskar energiförlusterna under överföring 2. Eftersom överföringsavståndet för högspänningsledningar är långt, är linjeförlusterna relativt små, så kan linjediametern lämpligen minskas. Lågspänningsledningar, på grund av det korta avståndet, har relativt stora linjeförluster, vilket kräver en tjockare tråddiameter för att minska energiförlusterna.

Spänningsklasser och säkerhetskrav

Spänningsnivån för högspänningsledningar är högre, vanligtvis används för långdistansöverföring, och isoleringskraven för trådarna är också högre. För att säkerställa säker drift av ledningen och förhindra elektriska fältens påverkan på ytan, även om diametern på högspänningsledningen är liten, kan dess isoleringsmaterial och struktur vara mer komplexa.

Mekanisk styrka och hållbarhet

Även om strömmen i högspänningsledningen är liten, måste man, med tanke på långsiktig drift och möjliga extrema väderförhållanden, som stark vind och tung is, ha tillräcklig mekanisk styrka för att klara dessa belastningar.6

Sammanfattningsvis beror den huvudsakliga anledningen till att diametern på högspänningsledningen är större än den på lågspänningsledningen på strömförhållandena som orsakas av energilagstabilitet, kontroll av linjeförluster, säkerhets- och mekaniska styrkekrav. Dessa faktorer tillsammans bestämmer den olika valda linjediametern i designen av hög- och lågspänningsledningar.