מתח גבוה הוא חיבור חשמל המשמש צרכני חשמל רבים, בעיקר צרכנים תעשייתיים.
כאשר מדובר בשימוש במערכות מתחי גבוה – יתרונות וחסרונות רבים עומדים על המאזניים;
מצד אחד הוא חיסכון בתשלום לחברת חשמל ועצמאות מוחלטת, מצד שני קיים הצורך לתחזק את המערכת באופן שוטף כדי שלא להיכשל באמינות אספקת החשמל.
חברת החשמל מייצרת חשמל במתח נמוך אך מיד ממירה אותו למתח גבוה שמומר מחדש למתח נמוך בהגיעו לבית הלקוח.
קיימות שתי דרכים להוביל חשמל מהמפעל לבית הלקוח: אפשר לעשות זאת באמצעות זרם ישר(DC), שפירושו שהאלקטרונים נעים כל הזמן בכיוון אחד, כפי שגילה תומס אלווה אדיסון במאה ה-19. דרך אחרת היא באמצעות זרם חלופין (AC), שבו האלקטרונים משנים את כיוון התנועה שלהם במוליך בתדירות של 50 או 60 פעמים בשנייה (50 או 60 הרץ). את הצורה הזו להעברת זרם חשמלי פיתח הממציא ניקולה טסלה.
זרם ישר
בסוף המאה ה-19 הקים אדיסון את מפעל החשמל הראשון ליד העיר ניו יורק בארצות הברית. הוא בחר להשקיע את המפעל ואת החברה שלו (ג'נרל אלקטריק) בזרם ישר בלבד. מכיוון שהוא גם היה זה שהמציא את הנורה המודרנית והוציא עליה פטנט, ומכיוון שבתקופה ההיא השימוש העיקרי של החשמל היה לתאורה, היה לאדיסון מונופול ומערכת החשמל בארצות הברית כולה פעלה בזרם ישר.
החשבון של אדיסון היה פשוט: בזרם ישר לא קל להמיר מתח גבוה במתח נמוך ולהיפך, כך שהמפעל צריך לייצר מלכתחילה את המתח הסופי שיהיה בבית הלקוח. כאשר הזרם עובר בכבל הנחושת מהמפעל לבית הלקוח, המתח שלו נופל מעט בגלל ההתנגדות של הנחושת לזרם. כתוצאה מכך כבל הנחושת מתחמם, וככל שהזרם חזק יותר אובדן המתח גדול יותר והכבל מתחמם יותר, עד שבסופו של דבר החום מתיך אותו לגמרי. אובדן המתח מחושב על פי ריבוע הזרם כפול ההתנגדות, כך שאם הזרם גדל פי 4, ההפסדים גדלים פי 16 וכן הלאה. מדובר בהפסדים גדולים מאוד.
Medium Voltage, מתח-גבוה,חשמל תעשייתי,חברת החשמל