Question

Oblicz jaka powinna być grubość (przekrój poprzeczny) przewodu elektrycznego aby straty w dostawie prądu nie przekraczały 5%.

Dane do zadania:
U=230V
P=50MW

Długość przewodu= 100km

Answer 1

Zakładając, że podane P = 50 MW to całkowita moc przesyłana, obliczamy maksymalne straty na przewodzie: Ps = 0.05·P

Natężenie prądu:   I = P/U

Maksymalny opór przewodu:  R = Ps/I² = 0.05·P / (P/U)² = 0.05·U²/P

I pole przekroju poprzecznego przewodu:
R = ρ·L/S     --->     S = ρ·L/R = ρ·L·P/(0.05·U²) = 20·ρ·L·P/U²
S = 20·1.8·10⁻⁸·100 000·50 000 000/230² = 34 m²

Średnica przewodu d = √(4·S/π) = 6.6 m

Oczywiście w praktyce tak ogromnych przewodów się nie stosuje :)
Natomiast, żeby ograniczyć straty przy przesyłaniu energii na duże odległości powyższa się napięcie.
W tym przypadku na przykład podwyższenie napięcia do 230 kV da minimalną średnicę przewodu już tylko 6.6 cm.