По закону Ома ток линии

,

тогда мощность приемника

.

Взяв производную d P ₂/d R ₂ и приравняв ее нулю, получим условие согласованного режима R ₂= R _л. При этом максимальное значение мощности приемника P _2max = U ₁²/(4 R _л).

КПД согласованного режима η = 0, 5, т. е. половина мощности источника теряется в линии. Поэтому данный режим используется для линий небольшой мощности (линий связи, устройств автоматики и телемеханики, радиосхемы), где важно получить максимальную мощность на зажимах приемника, а потери мощности не имеют существенного значения.

Режим холостого хода, при котором R ₂ = ¥ (конец линии разомкнут); I = 0; Δ U = 0; U ₂ = U ₁; P ₁ = Δ P = P ₂ = 0; η = 1.

Режим короткого замыкания, когда R ₂ = 0 (конец линии замкнут накоротко); I = U ₁ /R _л = I _max; Δ U = U ₁; U ₂ = 0; P ₁ = U ₁ I _max = P _1max;
Δ P = P _1max; P ₂ = 0; η = 0.

Большое значение для нормальной работы линии электропередачи имеет правильный выбор сечения проводов: оно не должно быть завышенным (это приведет к перерасходу материала проводов) и не должно быть заниженным (это может привести к перегреву проводов и их изоляции и большим потерям мощности, а значит, снижению КПД). Сечение проводов выбирают таким образом, чтобы оно обеспечивало потерю напряжения Δ U в пределах допустимых норм и не приводило к тепловому повреждению проводов.

Колебания напряжения для осветительной нагрузки не должны превышать –2, 5; +5 %, а для силовой (электродвигатели) – ±5 % номинального напряжения. При заданной допустимой потере напряжения сечение проводов линии

S = 2ρ lI /Δ U,

где ρ – удельное сопротивление материала проводов (например, для медных проводов ρ = 0, 017 Ом× мм²/м);

l – длина линии электропередачи.

Найденное по приведенной формуле сечение, округленное до ближайшего большего стандартного, должно быть проверено на нагрев по допустимому для каждого типа проводов току. С этой целью рассчитывают рабочий ток I _р для заданного потребителя и выбирают по таблицам сечение провода, допустимый ток нагрузки которого I _доп не меньше рабочего тока I _доп³ I _р.

В качестве примера в табл. 2.1 приведены длительно допустимые токовые нагрузки на провода и шнуры с медными жилами и резиновой или полихлорвиниловой изоляцией, проложенные открыто.

Т а б л и ц а 2.1