Temeljni izazov u prijenosu električne energije je "kako smanjiti gubitke". Prema zakonima fizike, gubitak struje koja prolazi kroz vodič izravno je proporcionalan kvadratu struje (P_loss=I²R). Da bi se smanjili gubici, potrebno je ili smanjiti otpor (podebljavanjem vodiča, što je izuzetno skupo) ili smanjiti struju. Međutim, struja je obrnuto proporcionalna naponu (P=UI). Pod pretpostavkom konstantne snage, povećanje napona može značajno smanjiti struju-to je temeljna logika-visokonaponskog prijenosa energije.

U ovom trenutku postaje očita ključna razlika između izmjenične (AC) i istosmjerne struje (DC): izmjenična struja može lako povisiti i sniziti napon pomoću transformatora, dok istosmjerna struja to ne može učiniti učinkovito dugo vremena.

Električna energija proizvedena u elektrani (obično oko 20 kV) može se pojačati do ultra-visokih napona od 110 kV, 220 kV ili čak preko 1000 kV pomoću transformatora za povećanje-. Kada se prenosi na velike udaljenosti putem dalekovoda, struja se komprimira na iznimno nisku razinu, a gubici se kontroliraju unutar prihvatljivog raspona. Nakon što dođe do krajnjeg korisnika, napon se dalje snižava pomoću -niže transformatora na 220 V (civilni) ili 380 V (industrijski), osiguravajući sigurnu i praktičnu upotrebu opreme.

Inherentna slabost istosmjerne struje (DC) leži u složenosti pretvorbe napona. U ranim danima nedostajali su učinkoviti istosmjerni transformatori. Da bi se postigao visoko{2}}naponski istosmjerni prijenos, regulacija napona morala se provesti pomoću složenih mehaničkih uređaja ili skupe elektroničke opreme, koja je bila ne samo skupa, nego i daleko manje pouzdana od transformatora. Ovaj naizgled jednostavan "problem transformacije" izravno je odredio dominantan položaj izmjenične struje (AC) u elektroenergetskoj mreži.

U konačnici, elektroenergetska mreža odabire izmjeničnu struju (AC) jer savršeno rješava temeljne zahtjeve "velikog-razmjera, velike-udaljenosti i jeftinog-cijenovnog" prijenosa energije.






