เหตุใดสายไฟฟ้าแรงสูงจึงมีเส้นผ่าศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าสายไฟฟ้าแรงต่ำ

การวิเคราะห์สาเหตุที่เส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟแรงสูงใหญ่กว่าสายไฟแรงต่ำ

เส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟแรงสูงมีขนาดใหญ่กว่าสายไฟแรงต่ำ เนื่องจากสาเหตุหลักดังนี้:

การประหยัดพลังงานและการจับคู่กำลังไฟฟ้า

ตามกฎของการอนุรักษ์พลังงาน ทรานสฟอร์เมอร์รักษาความคงที่ของกำลังไฟฟ้าในขณะแปลงแรงดัน แม้จะอยู่ในระดับแรงดันที่แตกต่างกัน แต่กำลังรวมของทางเข้าและทางออกเท่ากัน 1 เมื่อแรงดันสูงขึ้น กระแสไฟฟ้าจะลดลง (ตามสูตร P = V * I เมื่อกำลังคงที่ แรงดันจะแปรผกผันกับกระแส) กระแสไฟฟ้าในสายไฟแรงสูงจะน้อยกว่า ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของสายสามารถลดลงได้ ในทางกลับกัน สายไฟแรงต่ำมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าเพราะต้องส่งกระแสไฟฟ้าที่มากขึ้นเพื่อให้ตรงตามความต้องการของกำลังไฟฟ้าเดียวกัน

การพิจารณาการสูญเสียในสาย

เส้นผ่านศูนย์กลางของสายไม่เพียงแต่ส่งผลต่อความสามารถในการส่งกระแสไฟฟ้า แต่ยังส่งผลต่อการสูญเสียในสายด้วย สายที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่มากกว่าจะมีความต้านทานต่ำ ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานระหว่างการส่ง 2 เนื่องจากระยะทางในการส่งสายไฟแรงสูงยาว การสูญเสียในสายค่อนข้างน้อย ทำให้สามารถลดเส้นผ่านศูนย์กลางของสายลงได้ ในขณะที่สายไฟแรงต่ำเนื่องจากระยะทางสั้น การสูญเสียในสายค่อนข้างมาก จำเป็นต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางที่หนาขึ้นเพื่อลดการสูญเสียพลังงาน

ระดับแรงดันและความต้องการด้านความปลอดภัย

ระดับแรงดันของสายไฟแรงสูงสูงกว่า โดยทั่วไปใช้สำหรับการส่งระยะไกล และมีความต้องการด้านฉนวนที่สูงกว่า เพื่อให้แน่ใจว่าสายทำงานอย่างปลอดภัยและป้องกันผลกระทบของสนามไฟฟ้าต่อภายนอก ถึงแม้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟแรงสูงจะเล็ก แต่วัสดุและโครงสร้างฉนวนอาจซับซ้อนกว่า

ความแข็งแรงทางกลและอายุการใช้งาน

แม้ว่ากระแสไฟฟ้าในสายไฟแรงสูงจะน้อย แต่พิจารณาถึงการทำงานระยะยาวและการสภาพอากาศที่รุนแรง เช่น ลมแรงและน้ำค้างแข็ง เส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟแรงสูงยังต้องมีความแข็งแรงทางกลเพียงพอที่จะทนต่อภาระเหล่านี้ได้ 6

โดยสรุป สาเหตุหลักที่เส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟแรงสูงใหญ่กว่าสายไฟแรงต่ำ เนื่องจากความแตกต่างของกระแสไฟฟ้าจากการอนุรักษ์พลังงาน การควบคุมการสูญเสียในสาย ความต้องการด้านความปลอดภัยและความแข็งแรงทางกล ปัจจัยเหล่านี้ร่วมกันกำหนดการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของสายในการออกแบบสายไฟแรงสูงและสายไฟแรงต่ำ