Talian penghantaran elektrik adalah bahagian penting dalam grid kuasa elektrik, membawa elektrik dari loji janakuasa ke pencawang sebelum ia ke rumah, perniagaan, dan pengguna lain. Terdapat banyak sains dan kejuruteraan yang terlibat dalam reka bentuk dan operasi mereka. Begini cara mereka bekerja:
- Penjanaan Kuasa Elektrik: Pada mulanya, loji kuasa menjana tenaga elektrik, biasanya dengan menukar tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik. Ini berlaku melalui pelbagai kaedah, seperti membakar bahan api fosil, tindak balas nuklear, atau menggunakan sumber yang boleh diperbaharui seperti tenaga angin atau solar.
- Transformer Langkah Naik: Selepas generasi, elektrik biasanya pada voltan yang agak rendah. Ia kemudiannya disalurkan melalui pengubah di stesen janakuasa, yang 'bertingkat’ voltan. Ini dilakukan kerana penghantaran voltan yang lebih tinggi adalah lebih cekap – ia mengurangkan kehilangan kuasa akibat rintangan dalam wayar (Kerugian I^2R).
- Penghantaran Voltan Tinggi: Elektrik kemudiannya dihantar melalui talian penghantaran. Garisan ini biasanya diperbuat daripada aluminium atau tembaga, yang merupakan pengalir elektrik yang baik. Ia diletakkan tinggi di atas tanah pada menara penghantaran untuk mengelakkan sebarang sentuhan berbahaya dengan tanah atau benda di atas tanah, dan untuk mengurangkan kehilangan kuasa akibat kemuatan.
- penebat: Wayar dilekatkan pada menara melalui penebat, selalunya diperbuat daripada porselin atau kaca. Penebat adalah penting kerana ia menghalang elektrik daripada mengalir ke bawah menara dan ke dalam bumi.
- Transformers Step-Down: Setelah elektrik sampai ke destinasinya (selalunya pencawang), ia melalui pengubah lain, yang 'berundur’ voltan ke tahap yang lebih selamat untuk diedarkan ke rumah dan perniagaan.
- Pengagihan: Peringkat terakhir proses ialah pengagihan elektrik kepada pengguna akhir. Ini selalunya dilakukan melalui talian kuasa yang lebih kecil, yang sekali lagi menggunakan transformer untuk menurunkan voltan ke tahap yang selamat untuk digunakan di rumah dan perniagaan.
Dalam reka bentuk dan pembinaan talian penghantaran dan menara, jurutera mesti mempertimbangkan beberapa faktor. Ini termasuk beban elektrik yang mesti dibawa oleh talian, rupa bumi di mana garisan mesti dilalui, keadaan cuaca, kebimbangan keselamatan, dan banyak lagi. Garisan mesti boleh menahan angin, hujan, salji, dan ais, dan menara mestilah cukup kuat untuk menampung berat garisan dalam rentang yang panjang. Ketinggian, reka bentuk, dan bahan menara juga perlu dipertimbangkan untuk memastikan prestasi optimum dan ketahanan.