Prenosové linky vyrastali z práce Jamesa Clerka Maxwella (13. júna 1831 - 5. novembra 1879), škótskeho vedca, lorda Kelvina (26. júna 1824 - 17. decembra 1907) a Olivera Heavisideho, ktorý sa narodil 18. mája 1850 a zomrel 3. februára. 1925. V Severnej Amerike je prvé prenosové vedenie prevádzkované pri 4 000 V v roku 1889 - 3. júna. Niektoré z prenos sily a distribučné spoločnosti v Indii sú NTPC v Naí Dillí, Tata Power v Bombaji, NLC India v Číne, Orient Green v Chennai, Neuron Towers alebo Sujana Towers Ltd v Hyderabade, výstavba prenosových vedení Aster, LJTechnologies v cherlapalli, Mpower Infratech private limited v Hyderabad.

Čo sú to prenosové linky?

Prenosové vedenia sú súčasťou systému, ktorý dodáva elektrinu z elektrární do domov, a je vyrobený z hliníka, pretože je výdatnejší, lacnejší a menej hustý ako meď. Nesie elektromagnetickú energiu z jedného bodu do druhého a skladá sa z dvoch vodičov ktoré sa používajú na prenos elektromagnetických vĺn na veľkú vzdialenosť medzi vysielačom a prijímačom, sa nazývajú prenosové vedenia. Existujú prenosové vedenia striedavého prúdu (AC) a jednosmerného prúdu (jednosmerný prúd). AC prenosové vedenia sa používajú na prenos striedavého prúdu na veľkú vzdialenosť pomocou troch vodičov a jednosmerné prenosové vedenia používajú dva vodiče na prenos jednosmerného prúdu na veľkú vzdialenosť.

Rovnica prenosovej linky

Zoberme si ekvivalentný obvod prenosového vedenia, pretože použijeme najjednoduchšiu formu prenosového vedenia, ktorou sú dve pevné vedenia. Toto dva drôtové vedenie je zložené z dvoch vodičov oddelených dielektrickým médiom, zvyčajne vzduchovým, ktoré je znázornené na obrázku nižšie.

two_wireline_conductor

Ak prejdeme prúdom (I) cez vodič-1, zistíme, že okolo drôtu prenášajúceho prúd vodiča-1 je magnetické pole a magnetické pole je možné znázorniť pomocou sériového induktora kvôli toku prúdu v vodič-1, mal by dôjsť k poklesu napätia na vodiči-1, čo je možné ilustrovať sériou odporu a tlmivky. Nastavenie dvoch drôtových vodičov je možné vykonať na kondenzátore. Kondenzátor na obrázku bude vždy uvoľnený, aby ilustroval, že sme pridali vodič G. Celkové nastavenie, tj. Sériový odpor, induktor, paralelný kondenzátor a vodič tvoria ekvivalentný obvod prenosového vedenia.

ekvivalent_obvodu_of_a_transmisie_line_1

Induktor a odpor spojené na vyššie uvedenom obrázku možno nazvať ako sériová impedancia, ktorá je vyjadrená ako

Z = R + jωL

Paralelnú kombináciu kapacity a vodiča n na vyššie uvedenom obrázku možno vyjadriť ako

Y = G + jωc

ekvivalent_obvod_prenosovej_riadky_2

Kde l - dĺžka

Ja_s- Posiela sa koncový prúd

V._s- Vysielanie koncového napätia

dx - dĺžka prvku

x - vzdialenosť dx od konca odoslania

V bode „p“ vezme prúd (I) a napätie (v) a v bode „Q“ vezme I + dV a V + dV

Zmena napätia pre dĺžku PQ je

V- (V + dV) = (R + jωL) dx * I

V-V-dv = (R + jωL) dx * I

“čo je obojsmerný spínač svetiel ”

-dv / dx = (R + jωL) * I ………………. ekv (1)

I- (I + dI) = (G + jωc) dx * V

I - I + dI = (G + jωc) dx * V

-dI / dx = (G + jωc) * V… ……………. ekv (2)

Dostaneme diferenciáciu eq (1) a (2) vzhľadom na dx

-d^dvav / dx^dva= (R + jωL) * dI / dx ………………. ekv (3)

-d^dvaI / dx^dva= (G + jωc) * dV / dx… ……………. ekv (4)

Nahradením rovníc (1) a (2) v rovniciach (3) a (4) získate

“jednoduchý detektor lži pozostáva z elektrického obvodu ”

-d^dvav / dx^dva= (R + jωL) (G + jωc) V ………………. ekv (5)

-d^dvaI / dx^dva= (G + jωc) (R + jωL) ja ... ……………. ekv (6)

Nech p^dva= (R + jωL) (G + jωc) ... ……………. ekv (7)

Kde P - konštanta šírenia

Náhradník d / dx = P v ekv (6) a (7)

-d^dvav / dx^dva= P^dvaV ………………. ekv (8)
-d^dvaI / dx^dva= P^dvaJa… ……………. ekv (9)

Všeobecné riešenie je

V = Ae^px+ Buď^-px… ……………. ekv (10)

I = Čo^px+ Od^-px… ……………. ekv (11)

Kde A, B C a D sú konštanty

Dostaneme diferenciáciu rovníc (10) a (11) vzhľadom na „x“

-dv / dx = P (Aepx - Be-px) ………………. ekv (12)

-dI / dx = P (Cepx - De-px) ... ……………. ekv (13)

Náhradník eq (1) a (2) v eq (12) a (13) bude mať

- (R + jωL) * I = P (Ae^px+ Buď^-px) ………………. ekv (14)
- (G + jωc) * V = P (Ce^px+ Od^-px) ………………. ekv (15)

Náhradná hodnota „p“ v eq (14) a (15) bude mať

I = -p / R + jωL * (Ae^px+ Buď^-px)

= √G + jωc / R + jωL * (Ae^px+ Buď^-px) ………………. ekv (16)

V = -p / G + jωc * (Ce^px+ Od^-px)

= √R + jωL / G + jωc * (toto^px+ Od^-px) ………………. ekv (17)

let Z₀= √R + jωL / G + jωc

Kde Z₀je charakteristická prekážka

Náhradné okrajové podmienky x = 0, V = V_Sa ja = ja_Sv rovniciach (16) a (17) dostaneme

Ja_S= A + B ………………. ekv (18)

V._S= C + D ………………. ekv (19)

Ja_SS₀= -A + B ………………. ekv (20)

V._S/ S₀= -C + D ………………. ekv (21)

Od (20) získa hodnoty A a B.

A = V_S-Ja_SS₀

B = V_S+ Ja_SS₀

Z eq (21) dostaneme hodnoty C a D.

C = (ja_S- V_S/ S₀) /dva

D = (ja_S+ V_S/ S₀) /dva

Nahraďte hodnoty A, B, C a D v ekv. (10) a (11)

V = (V_S-Ja_SS₀) je^px+ (V._S+ Ja_SS₀)je^-px

= V_S(je^px+ e-px / 2) –I_SZ¬0 (napr^px-je^-px/dva)

= V_Scoshx - ja_SS₀sinhx

Podobne

I = (ja_S-V_SS₀) je^px+ (V._S/ S₀+ Ja_S/ 2) a^-px

“ako funguje ohmmeter ”

= Ja_S(je^px+ a^-px/ 2) –V_S/ S₀(je^px-je^-px/dva)

= Ja_Scoshx - V_S/ S₀sinhx

Teda V = V_Scoshx - ja_SS₀sinhx

Ja = ja_Scoshx - V_S/ S₀sinhx

Odvodzuje sa rovnica prenosovej linky z hľadiska parametrov konca vysielania

Efektívnosť prenosových vedení

Účinnosť prenosového vedenia je definovaná ako pomer prijatého výkonu k vysielanému výkonu.

Účinnosť = prijatý výkon (str_r) / prenášaný výkon (str_t) * 100%

Typy prenosových liniek

Medzi rôzne typy prenosových vedení patria nasledujúce.

Otvorte prenosové vedenie drôtu

Skladá sa z dvojice paralelných vodivých drôtov oddelených jednotnou vzdialenosťou. Dvojvodičové prenosové vedenia sú veľmi jednoduché, lacné a ľahko sa udržiavajú na krátke vzdialenosti a používajú sa až do 100 MHz. Ďalším názvom otvoreného prenosového vedenia je paralelné prenosové vedenie.

Koaxiálne prenosové vedenie

Dva vodiče boli umiestnené koaxiálne a naplnené dielektrickými materiálmi, ako je vzduch, plyn alebo tuhá látka. Frekvencia sa zvyšuje, keď sa zvyšujú straty v dielektriku, dielektrikom je polyetylén. Koaxiálne káble sa používajú do 1 GHz. Jedná sa o typ drôtu, ktorý prenáša vysokofrekvenčné signály s nízkymi stratami a tieto káble sa používajú v CCTV systémoch, digitálnych zvukoch, v pripojeniach k počítačovým sieťam, v pripojeniach na internet, v televíznych kábloch atď.

typy prenosových vedení

Prenosové vedenie z optických vlákien

Prvé optické vlákno vynájdené Narenderom Singhom v roku 1952. Je vyrobené z oxidu kremičitého alebo oxidu kremičitého, ktoré sa používa na vysielanie signálov na veľkú vzdialenosť s malou stratou signálu a rýchlosťou svetla. The káble z optických vlákien používané ako svetlovody, zobrazovacie nástroje, lasery pre chirurgické zákroky, používané na prenos dát a tiež používané v najrôznejších priemyselných odvetviach a aplikáciách.

Mikropáskové prenosové vedenia

Mikropáskové prenosové vedenie je prenosové vedenie priečne elektromagnetické (TEM), ktoré vynašiel Robert Barrett v roku 1950.

Vlnovody

Vlnovody sa používajú na prenos elektromagnetickej energie z jedného miesta na druhé a zvyčajne fungujú v dominantnom režime. Rôzne pasívne komponenty ako napríklad filter, spojka, rozdeľovač, klaksón, antény, odbočka T a ďalšie. Vlnovody sa používajú vo vedeckých prístrojoch na meranie optických, akustických a elastických vlastností materiálov a predmetov. Existujú dva typy vlnovodov: kovové vlnovody a dielektrické vlnovody. Vlnovody sa používajú pri komunikácii z optických vlákien, mikrovlnných rúr, vesmírnych plavidiel atď.

Aplikácie

Aplikácie prenosového vedenia sú

Vedenie na prenos energie
Telefónne linky
Vytlačená obvodová doska
Káble
Konektory (PCI, USB)

The prenosová linka sú odvodené rovnice z hľadiska vysielacích koncových parametrov, sú diskutované aplikácie a klasifikácia prenosových vedení a, Tu je otázka na vás, aké sú konštantné napätia v prenosových vedeniach striedavého a jednosmerného prúdu?