W praktyce elektroenergetyki (także przy przyłączaniu źródeł OZE) kluczowe są straty w przewodach, które w uproszczeniu wynikają z nagrzewania się żył o pewnej rezystancji. Te straty mocy opisuje zależność Pstr = I2·R, gdzie I to prąd płynący w linii, a R to rezystancja przewodów.
Jeżeli rozpatrujemy przesył tej samej mocy przez linię o tej samej rezystancji, to wzrost napięcia powoduje spadek prądu (w ujęciu podstawowym: P ≈ U·I, więc I ≈ P/U). Gdy U rośnie, I maleje, a ponieważ straty zależą od I w kwadracie, to całkowite straty w przewodach wyraźnie się zmniejszają. To jest powód, dla którego w systemach elektroenergetycznych stosuje się podwyższanie napięcia do przesyłu na duże odległości.
Dlaczego pozostałe stwierdzenia są błędne?
- "Zwiększenie napięcia zawsze prowadzi do zwiększenia strat energii." – to odwrócenie zależności. Sama zmiana napięcia nie zwiększa strat, jeśli dzięki niej spada prąd. To prąd jest główną przyczyną strat I2R.
- "Zmniejszenie napięcia zawsze prowadzi do zwiększenia strat energii." – przy tej samej mocy zmniejszenie napięcia zwykle wymusza większy prąd, a więc większe straty. Jednak słowo zawsze jest zbyt kategoryczne, bo realne straty zależą też od warunków pracy (np. zmiana mocy, konfiguracji sieci, R linii).
- "Napięcie nie ma wpływu na straty energii podczas przesyłania." – napięcie wpływa pośrednio przez prąd: dla określonej mocy i rezystancji wybór poziomu napięcia zmienia prąd, a więc i straty.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy widzisz pytanie o straty przesyłowe, w pierwszej kolejności przypomnij sobie I2R oraz to, że dla danej mocy prąd maleje przy wyższym napięciu. To zwykle prowadzi do poprawnej odpowiedzi bez skomplikowanych obliczeń.
