Яка причина того, що лінії високого напруги мають більший діаметр за лінії низької напруги

Аналіз причин, чому діаметр високовольтного лінії більший, ніж діаметр низьковольтного лінії

Діаметр високовольтної лінії більший, ніж діаметр низьковольтної лінії, головним чином через наступні причини:

Економія енергії та збіг потужності

Згідно з законом збереження енергії, трансформатор підтримує сталу потужність при перетворенні напруги. Навіть при різних рівнях напруги, загальна потужність входу і виходу однакова 1. Оскільки чим вища напруга, тим менший струм (згідно з формулою P = V * I, коли потужність не змінюється, напруга обернено пропорційна струму), струм у високовольтній лінії менший, і діаметр лінії може бути природно зменшений. Наприклад, низьковольтні лінії мають більший діаметр, оскільки вони повинні передавати більший струм, щоб задовольнити ті ж вимоги до потужності.

Урахування втрат по лінії

Діаметр лінії впливає не лише на здатність передавати струм, але й на втрати по лінії. Дріт з більшим діаметром має нижчу опір, що зменшує втрати енергії під час передачі 2. Оскільки відстань передачі високовольтних ліній довга, втрати по лінії відносно невеликі, тому діаметр лінії можна відповідно зменшити. Низьковольтні лінії, через коротку відстань, мають відносно великі втрати, тому потрібний більший діаметр лінії для зменшення втрат енергії.

Класи напруги та вимоги безпеки

Рівень напруги високовольтних ліній вищий, зазвичай використовується для довговідстаневої передачі, і вимоги до ізоляції дротів також вищі. Для забезпечення безпечного функціонування лінії та запобігання впливу електричного поля на зовнішній світ, хоча діаметр високовольтної лінії невеликий, його ізоляційні матеріали та конструкція можуть бути більш складними.

Механічна міцність та довговічність

Хоча струм високовольтної лінії невеликий, враховуючи тривалу роботу та можливі екстремальні погодні умови, такі як сильний вітер та лід, діаметр лінії високовольтної лінії також повинен мати достатню механічну міцність, щоб витримати ці навантаження.6

В заключенні, основна причина, чому діаметр високовольтної лінії більший, ніж діаметр низьковольтної лінії, полягає у відмінностях струму, спричинених принципом збереження енергії, контролем втрат по лінії, вимогами безпеки та механічної міцності. Ці фактори разом визначають різні вибори діаметра лінії при проектуванні високовольтних та низьковольтних ліній.