I henhold til IEC er elektrisk spenning høyere enn 1000 V vekselstrøm eller 1500 V likestrøm definert som høyspenning. Alle forskrifter og regler for elektriske anlegg i Norge (bla. NEK 400) baserer seg på denne definisjonen. Land som ikke er medlem av IEC, blant annet USA, bruker andre definisjoner.
Høyeste overføringsspenning i det norske kraftnettet er 420 kV (420 000 V).
Hvorfor høyspenning?
Ofte ligger energiverkene langt fra forbrukeren, slik at strømmen må
transporteres over store avstander. Det kan bli et betydelig energitap i
overføringslederne.
Etter Joules lov er energitapet gitt ved RI2
t. Energitapet kan altså
reduseres ved at vi reduserer resistansen i lederne, eller ved at vi lar
strømmen i overføringslederne være så liten som mulig, uten å redusere
resistansen i overføringen.
Vi kan redusere resistansen ved å lage tykkere ledere. Resistansen i en
leder med en bestemt lengde blir halvert når vi fordobler tverrsnittet. Det
er tyngden av lederne som setter grensen for hva vi kan oppnå. Ved å
bruke ledere av aluminium i stedet for av kopper får vi samme resistans
med mindre vekt.
I tykkere ledere går det med mer metall, så det er også et økonomisk
spørsmål om det lønner seg å øke tykkelsen.
Det er mye mer å spare ved å minske strømmen. For vekselstrøm, som
det her dreier seg om, er det enkelt å gjøre dette med en transformator.
Som vi har sett i grunnboka, kan en transformator øke eller minske en
vekselspenning i det forholdet vi måtte ønske. Energitapet i selve
transformatoren er som regel svært lite. Når spenningen går opp, går
strømmen ned i samme forhold, fordi effekten, P = UI, ut av
transformatoren praktisk talt er lik effekten inn. Når så Joules lov forteller
oss at energitapet i lederen er proporsjonalt med I2
, betyr det at vi kan
redusere energitapet der betydelig.
Det vi har fortalt ovenfor om fordelen med høyspenning, er et tydelig
eksempel på at gode kunnskaper i fysikk ofte er helt nødvendig i arbeidet
med å spare energi eller bruke energi på en effektiv måte.
Overføring av elektrisk energi over store avstander skjer ved så høy
spenning som mulig. I Norge er det vanlig med
11 kV eller 22 kV på korte avstander, 66 kV eller 132 kV på
mellomavstander og helt opp i 420 kV på lange avstander
