Почему ток на линии становится меньше
Провод нагревается, когда через него проходит ток: часть передаваемой энергии превращается в тепло из-за сопротивления металла. Эти потери растут примерно как квадрат силы тока. Поэтому для передачи той же мощности выгодно поднять напряжение: мощность равна напряжению, умноженному на ток, и при большем напряжении можно обойтись меньшим током. Именно высокое напряжение, а не постоянный ток сам по себе, уменьшает нагрев проводов.
Чем постоянный ток удобен на больших расстояниях
У переменного тока напряжение и направление потока регулярно меняются. В длинном кабеле это вызывает дополнительные эффекты: например, кабель заряжается и разряжается, расходуя часть пропускной способности. Для постоянного тока такого циклического заряда нет. Это особенно полезно при прокладке кабелей под водой и при соединении энергосистем, которые работают на разных частотах или не синхронизированы.
За экономию на линии приходится платить
Чтобы передавать постоянный ток по обычной энергосети, нужны преобразовательные станции: одна переводит переменный ток в постоянный, другая — обратно. Они сложны и тоже теряют часть энергии. Поэтому выбор зависит не только от длины маршрута, но и от типа линии, её мощности и стоимости оборудования. На коротком расстоянии потери и цена преобразования могут перевесить выгоду; на длинной трассе экономия в проводах способна её компенсировать. В итоге важна не одна цифра потерь на линии, а баланс между всей линией и двумя станциями на её концах.
