高压（66kV - 500kV）……很难处理。

我会滔滔不绝地说出我能想到的原因。

接下来的所有数字（重量，美元）都是数量级的猜测。

间隙

我们以 220kV 为例。澳大利亚高压变电站标准 AS 2067 指定了 220kV 设备所需的以下间隙：

• 对地相位 - 2100mm。也就是说，没有 220kV 导体可能在任何接地导体（例如，变压器油箱或钢杆）的 2 米范围内。编辑：实际上，我应该在这里引用非闪络距离 (N)。
• 相间间隙 - 2,415 毫米。也就是说，220kV 架空导体必须始终相距至少 2.4m。
• 水平安全间隙 - 4,125 毫米。所有带电部件必须高于人可以站立的任何表面至少 4,125 毫米。
• 垂直安全间隙 - 3,565 毫米。

也就是说，没有“紧凑型”220kV 变电站这样的东西。（嗯，有；基于气体绝缘开关设备的变电站可以非常紧凑，但您不想知道它们的成本是多少。）

一个 220kV 变电站的最小尺寸，包含所需的设备并保持所有这些间隙，至少为 20m × 20m 的正方形，即郊区一块土地的大小。

它还必须具有至少 4 米高的结构，这很难融入郊区景观。

除了上述防止人员直接触电所需的许可外，您还必须应对 -

• 变压器掉落 10,000 升绝缘油并着火时的消防安全半径。根据记忆，至少有 10 米。
• 发生电气爆炸时的半径。对于某些高能断层，接收“可存活”二级烧伤的典型阈值半径可能超过 10 米。在这个范围内绝对不允许有民用住宅。

保护

220kV 电网的故障必须迅速清除，否则会导致整个电网进入不稳定状态（即停电）。避免停电的“关键故障清除时间”通常远小于1 秒。

使用非常昂贵的保护方案（带光纤导频的线路差分、距离保护）来确保这种高速保护。这些保护方案必须安装在220kV线路的每个终端。

一旦我们考虑到成本 -

• 220kV 断路器 - 每个约 200,000 美元，每个变电站至少需要三个 - 两个用于继续经过变电站的输入/输出电路，一个用于 T-off = 600,000 美元
• 两组额定电压为 220kV 的三相保护电流互感器和“足够”的连续安培数 - 大约 50,000 美元（大概）= 100,000 美元
• 两套保护继电器 - 每套都有一个冗余副本 - 每套约 20,000 美元 = 80,000 美元。（注：双重“X”和“Y”保护是高压变电站的标准配置。）

...我们高达约 780,000 美元，仅用于保护设备，每个变电站。而且我们甚至还没有开始购买传输线终端硬件、浪涌分流器、母线、支撑结构、土方工程、围栏、混凝土、控制 PLC、控制室......

（比较一下 22kV 配电变压器保护，它通常只是一组三相退出熔断器，总成本可能 2,000 美元。）

变形金刚

220kV 变压器很大，因为它们内部需要所有绝缘以防止闪络。没有所谓的“小型”220kV 变压器——我见过的最小的变压器额定为 60 MVA，重约 10 吨。

对比典型的极顶变压器 22/0.415kV，其额定值为 500kVA 或更低。重量很重要，因为您可以在木杆顶部拥有的最大限制。我不是结构工程师，但你肯定不想在柱子上安装超过一吨的东西。

有足够的理由吗？

一个主要原因是这些线路用于长距离传输和互连大型电网。

想象一条高速公路。大多数情况下，它们在建成区每隔几英里就有一个出口，有时在特别奇怪的情况下比一英里更频繁，但在大多数情况下，它们旨在允许从远距离快速、高效地旅行。虽然高速公路附近显然有房屋和企业，但如果每个人都有自己的入口匝道和出口，不仅基础设施资源会很重要，而且每次你​​遇到最终关闭路段或车道的入口匝道或出口匝道问题时在高速公路的一段时间内，你会影响很多很多人。

如果您开始建造更多变电站，则会增加由于变电站问题而导致输电线路停机的风险。

此外，较小的电网实际上通过开关连接到几个较大的电网，这些电网有时通过开关连接到多条传输线。这使得任何给定线路或电网上的问题都可以被绕过，并导致局部于问题的功率损失。输电线路的工作和维修难度更高、成本更高，并且是国家电网的关键骨干基础设施。当发电厂因任何原因下线时，由于这些线路，更远的发电厂可以填补空缺。

最后，它们在电气上是相位平衡的，以实现最有效的电力传输。各个变电站和电网的设计使得功率因数尽可能接近 1。较低的功率因数会导致线路和变压器中的能量损失，这需要更坚固的导体。这些线路不适用于匹配不佳的交流负载。如果他们的工厂没有正确平衡，连接到更高电压线路的工业客户通常必须添加功率因数校正。将家庭或社区更直接地连接到输电线路将需要对为其提供服务所需的变电站进行更大的投资，以使输电线路不受影响。其他高压线路合并了许多功率因数较差的客户，但通过将小型工业用户（大量电机）与家庭用户（大量开关电源）混合在一起，变电站可以平衡功率因数，从而实现更低的成本和更小的设施.

它们确实不是为小消费者设计的。

想象一下，如果我们真的这样做了，并且我们有电力线穿过社区或旁边，并且每所房子都直接连接到这些电力线而不是变电站，那将是非常愚蠢的

我画了一张图来证明它可能是多么愚蠢：

幸运的是，瑞典人建造的东西比我的绘画技巧要好得多：

顺便说一句，这些是电话线，它们可以稍微靠近，而不会在电线（和附近的人）发生可怕的可怕事情。

现在想象这些电缆是重型电力线电缆。想象一下，您无法将它们包装得如此密集，并且必须为每条生产线提供单独的许可。想象一下当塔楼和公寓楼阻挡直接视线时的额外支撑，沿途的额外结构来支撑所有额外的电缆以及将其固定到位所需的重量和张力。

想象一下所有这些重型高压电缆对接收和无线电传输以及每个房屋的众多微型变电站的影响。

我画了另一张照片，这是一个小村庄，旁边有电线：

我们可以将电线埋在大部分地方，但要铺设非常危险的电线需要大量的挖掘，这一切都会变得非常昂贵（现在已经如此）。

一个简单的解决方案是让几个相邻的房屋共享电缆和变电站。足够大的车站将足够便宜，足以支持整个社区，同时节省建设成本并减少电缆数量。这一切开始听起来很熟悉……

我更多地认为这是由于系统保护。如果您分接传输并成功将其降低到您的家庭电压，那么如果您所在位置发生故障，公用事业公司将非常昂贵。

此外，具有保护中央变压器和主输电线路的中央系统具有成本效益。此外，将传输线电压从大约 69Kv、138Kv 等降低到 120V 的变压器成本将非常昂贵。

所以像今天这样布局，既有技术上的好处，也有经济上的好处。