典型的なグリッドは110..500キロボルトのラインを使用して、それを6..20キロボルトに下げる変電所に電力を供給し、その電圧の低いラインがさらに他の変電所がある消費者に届き、最終的にそれらの6-20キロボルトを消費者に下げます電圧（100ボルトまたは230ボルト、または現地規格のもの）。

これらの110..500キロボルトラインは、多くの場合、それらの消費者がいる地域を通過します。消費者は、たとえば110キロボルトを受け入れて消費者電圧を出力する変圧器を介してこれらのラインに接続できます。代わりに、それらの線はどこか遠くまで走り、その後、別の電力線がいくらか低い電圧で戻り、消費者は後者に接続されます。それは多くの余分な配線です。

この設計の理由は何ですか？消費者を最も近い電力線に引っ掛けてみませんか？

HV（66kV-500kV）は...対処が困難です。

私は頭の上のところから考えることができる理由を打ち鳴らします。

それに続くすべての数値（重み、ドル）は、大きさの推定値です。

クリアランス

例として220kVを使用してみましょう。オーストラリアのHV変電所標準AS 2067は、220kV機器に必要な次のクリアランスを指定しています。

• 地球への位相-2100mm。つまり、220kVの導体は、接地された導体（変圧器タンク、鉄柱など）から2メートル以内に存在することはできません。
• 位相間クリアランス-2,415mm。つまり、220kVの空中導体は常に少なくとも2.4m離れている必要があります。
• 水平方向の安全クリアランス-4,125mm。すべての充電部は、人が立つことができる表面から少なくとも4,125mm離れている必要があります。
• 垂直安全クリアランス-3,565 mm。

つまり、「コンパクトな」220kV変電所などはありません。（まあ、あります。ガス絶縁開閉装置に基づいた変電所は非常にコンパクトですが、どれだけの費用がかかるか知りたくありません。）

必要な機器を収容し、これらすべてのクリアランスを維持する220kV変電所の最小サイズは、少なくとも20m×20mの正方形、つまり郊外の土地のサイズです。

また、少なくとも4メートルの高さの構造が必要であり、郊外の景観に溶け込みにくいです。

人々が直接感電するのを防ぐために必要な上記のクリアランスに加えて、次のことに対処する必要があります-

• トランスが10,000リットルの絶縁油を落とし、火災を起こした場合の火災安全範囲。メモリから、少なくとも10メートル。
• 電気爆発の場合の半径。「生き残り可能な」2度熱傷を受け取るための典型的なしきい値半径は、一部のエネルギー的な種類の障害では10メートルを超えることがあります。この半径内での民間住宅は絶対に許可されていません。

保護

220kVネットワークの障害は迅速にクリアする必要があります。そうしないと、グリッド全体が不安定な状態（つまり、停電）になります。停電を回避するための「重大な障害クリア時間」は、通常1秒未満です。

この高速の保護を確保するために、非常に高価な保護スキーム（光ファイバーパイロットとのラインディファレンシャル、距離保護）が使用されます。これらの保護スキームは、220kVラインのすべての端末にインストールする必要があります。

費用を計上したら-

• 220kVサーキットブレーカー-各約200,000ドル、変電所ごとに最低3つ必要-変電所を通過する着信/発信回線に2つ、T-off = 1つに1つが600,000ドル
• 220kV定格の2組の三相保護変流器、および「十分な」連続アンプ-1組あたり約50,000ドル（球場）= 100,000ドル
• 2組の保護リレー-それぞれに冗長な複製があります-各約20,000ドル= 80,000ドル。（注：HV変電所では、重複する「X」および「Y」保護が標準です。）

...変電所ごとに、保護装置だけで最大約78万ドルです。そして、送電線終端ハードウェア、サージダイバータ、バスバー、サポート構造、土工、フェンシング、コンクリート、制御PLC、制御小屋の購入さえ始めていません...

（22kV配電変圧器の保護を比較してください。これは通常、3相排出ドロップアウトヒューズのセットに過ぎず、総費用はおそらく2,000ドルです。）

トランスフォーマー

220kV変圧器は、フラッシュオーバーを防ぐために内部に必要なすべての絶縁体により、大型です。「小さな」220kV変圧器のようなものはありません-私が見た中で最も小さい変圧器は定格60 MVAで、重量は約10トンです。

定格500kVA以下の典型的なポールトップトランス22 / 0.415kVと対比。木の棒の上に置くことができるものには最大の制限があるため、重量は重要です。私は構造エンジニアではありませんが、1トンを超えるポールマウントは望みません。

それで十分ですか？

主な理由は、これらの回線が長距離伝送用であり、大きなグリッドを相互接続するためです。

高速道路を想像してください。ほとんどの場合、市街地では数マイルごとに出口があり、特に奇妙なケースでは1マイルよりも頻繁に出口がありますが、ほとんどの場合、長距離からの高速で効率的な移動が可能です。明らかに高速道路の近くに家や企業がありますが、それぞれに独自のオンランプとオフランプがある場合、インフラストラクチャリソースが重要になるだけでなく、オンランプまたはオフランプに問題が発生してセクションまたは車線が閉じられるたびに多くの人々に影響を与えている一定期間の高速道路。

より多くの変電所の構築を開始すると、変電所の問題による送電線のダウンタイムのリスクが高まります。

さらに、小さなグリッドは実際にはスイッチを備えたいくつかの大きなグリッドに接続されており、スイッチは複数の伝送ラインに接続されている場合があります。これにより、特定の回線またはグリッドの問題を迂回させることができ、その結果、電力損失が問題に限定されます。送電線は、作業と修理が難しく、費用がかかり、国内の送電網にとって重要な基幹インフラストラクチャです。何らかの理由で発電所がオフラインになった場合、はるかに離れた発電所がこれらのラインによるたるみを吸収する可能性があります。

最後に、電気を最も効率的に伝送するために、電気的に位相バランスが取られています。個々の変電所とグリッドは、力率が可能な限り1に近い。力率が低いと、送電線と変圧器でエネルギー損失が発生し、より多くの導体が必要になります。これらのラインは、AC負荷のマッチングが不十分なためのものではありません。高電圧線に接続する産業顧客は、プラントのバランスが適切でない場合、多くの場合、力率補正を追加する必要があります。自宅や近所を送電線にもっと直接接続するには、送電線が影響を受けないように、それらのサービスに必要な変電所にさらに大きな投資が必要になります。他の高電圧線は力率の低い多くの顧客を統合しますが、小規模の産業ユーザー（多くのモーター）と家庭ユーザー（多くのスイッチング電源）を混在させることにより、変電所は力率のバランスを取り、コストと設備を大幅に削減できます。

彼らは本当に小さな消費者向けに設計されていません。

実際にこれを行って、送電線を近所や沿線に走らせ、変電所ではなくこれらの送電線に直接接続されているすべての家を想像してみてください。

私はそれがどれほど愚かであるかを示すために絵を描きました：

幸いなことに、スウェーデン人は私の描画スキルよりもはるかに優れたものを構築しました：

ところで、これらは電話線であり、電線（および近くの人々）にひどい恐ろしいことが起こらないように、ある程度近づくことができます。

ここで、これらのケーブルが頑丈な電力線ケーブルであると想像してください。あなたはそれらをそれほど密に詰めることができず、各行に個別のクリアランスを与えなければならないと想像してください。タワーブロックやアパートの建物が直視線を遮る場合の追加サポート、追加ケーブルをすべてサポートするための途中の追加構造、および所定の位置に保持するために必要な重量と張力を想像してください。

これらすべてのヘビーデューティー高電圧ケーブルが受信および無線伝送、およびすべての家の多数のマイクロ変電所に与える影響を想像してください。

私は別の絵を描きました。それは電力線が隣接する小さな村です。

ほとんどの場合、電力線を埋めることができますが、かなり危険な電力線を敷設するために多くの掘り出しがあり、すべて非常に高価になります（既にそれはあります）。

簡単な解決策は、複数の隣接する家がケーブルと変電所を共有することです。十分なサイズのステーションは、建設コストを節約し、ケーブルの数を減らしながら、近所全体をサポートするのに十分な安価です。これはすべておなじみに聞こえ始めています...

私はそれがシステム保護によるものだともっと考えています。伝送をタップオフし、家庭用電圧まで正常に低下させた場合、あなたの場所で障害が発生すると、ユーティリティにとって非常に高価になります。

また、中央変圧器と主送電線を保護する中央システムを持つことは費用対効果が高いです。さらに、送電線の電圧を約69Kv、138Kvなどから120Vに下げる変圧器のコストは、追求するのに非常に高価です。

したがって、現在のレイアウトを使用することは、技術的および経済的な利点があります。

高電圧ラインの主な目標は送電だからだと思います。これは、高電圧では、I2Rによる電力損失が低電圧を使用するよりも低いためです（同じ電力[W]の場合、高電圧=>低電流）

それに加えて、500 / 0.4 kVの変圧器を使用して高電圧ラインに接続できますが、これは容認できないほど高価です。