Es gibt mehrere Schlüsselfaktoren, die die Stromübertragung einschränken, wie die Entfernung zwischen Generator und Endverbraucher, die Leistung der ursprünglichen Übertragung, das zum Transportieren des Stroms verwendete Material und die Position von Sendern und Kondensatoren. Jeder dieser Faktoren kann die Stärke der elektrischen Leistung für den Endverbraucher einschränken. All diese Fragen müssen jederzeit sorgfältig überwacht werden, um eine sichere Stromübertragung zu gewährleisten.
Da Energie über einen Stromkreis übertragen wird, geht ein bestimmter Prozentsatz der Leistung verloren. Dies liegt an der Energie, die erforderlich ist, um den Strom von der Stromerzeugungsquelle zum Verbraucher zu transportieren. Die Verlustrate ist im Jouleschen Gesetz definiert. Dieses Gesetz besagt, dass die verlorene Energiemenge proportional zum Quadrat der aktuellen Spannung ist.
Um die Lieferung einer bestimmten Strommenge an den Endverbraucher zu gewährleisten, wird Strom mit sehr hoher Spannung übertragen. Wenn die Spannung mehr als 2,000 Kilovolt beträgt, muss der Koronaentladungsverlust berücksichtigt werden. Der Koronaentladungsverlust ist die Energiemenge, die durch die Erzeugung eines elektrischen Feldes verloren geht, das die Stromleitung umgibt, während sie den Strom transportiert. Diese Entladung tritt auf natürliche Weise auf und ist die Ursache für das Summen, das von Hochspannungsleitungen abgegeben wird. Im Durchschnitt gibt es eine Energieverlustrate von 7.2 %, die auf den Stromtransport zurückzuführen ist, was die Stromübertragung über große Entfernungen begrenzt.
Der Strom wird über einen Satz Hochspannungskabel übertragen, um den elektrischen Strom vom Kraftwerk zu einer Reihe von Transformatoren zu transportieren. Diese Kabel sind sehr dick und so konstruiert, dass sie der hohen Wärmemenge standhalten, die durch den Strom erzeugt wird, wenn er sich durch die Kabel bewegt. Die Wärmeschwelle der Kabel ist ein Faktor, der die Stromübertragungsraten begrenzt. Mit zunehmender Strommenge, die entlang der Kabel transportiert wird, steigt auch die Temperatur.
Energieversorger fügen normalerweise Kondensatorbänke, Phasenschiebertransformatoren und Phasenleiter an strategischen Stellen hinzu, um den Stromfluss zu kontrollieren, den Stromverlust zu minimieren und die bekannten Probleme zu bewältigen, die die Stromübertragung einschränken. Die Länge der unterbrechungsfreien Stromkabel wurde erheblich verkürzt, um den Energieverlust zu bewältigen. Diese Änderung hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Entwicklung eines verteilten Stromnetzes gefördert wird. Dieses Netzwerk reduziert das Risiko ausgedehnter Stromausfälle über einen großen Bereich, wenn ein bestimmtes Kabel beschädigt wird. Der Ausfall würde sich auf einen kleineren Bereich beschränken, der von einer alternativen Stromverteilungsleitung versorgt werden kann.
Sobald der Strom über einen Haushaltsstromkreis empfangen wird, kann der Strom über Verlängerungskabel geleitet werden, um die Übertragungslänge zu verlängern. Da Energie entlang des Kabels übertragen wird, geht ein bestimmter Prozentsatz der Leistung verloren. Der Verlust ist auf die Energie zurückzuführen, die erforderlich ist, um sich entlang der Strecke von der Stromerzeugungsquelle zum Benutzer zu bewegen, und er begrenzt die Stromübertragung.
Wenn die Stromspannung in einem Stromkreis 110 Volt beträgt, ist der Stromverlust ein Faktor von 10. Um dieses Konzept zu verstehen, versuchen Sie das folgende Experiment. Schließen Sie ein standardmäßiges 100 Meter langes Netzkabel an und stecken Sie es in eine Lampe mit einer 30.48-Watt-Glühbirne. Wenn Sie neun weitere 100 Meter lange Verlängerungskabel zwischen der Lampe und der Steckdose anschließen, beträgt die Gesamtstrecke, die der Strom zurücklegen muss, 100 Meter. Aufgrund der Menge an elektrischem Strom, die während dieser Strecke verloren geht, wäre nicht genügend Leistung verfügbar, um die 30.4-Watt-Glühbirne zu zünden.