送電線はジェームズクラークマクスウェル(1831年6月13日-1879年11月5日)の仕事から生まれました。スコットランドの科学者であるケルビン卿(1824年6月26日-1907年12月17日)であり、オリバーヘヴィサイドは1850年5月18日に生まれ、2月3日に亡くなりました。 1925年。北米では、1889年6月3日に最初の送電線が4000Vで運用されました。いくつかの 動力伝達 インドの配電会社は、ニューデリーのNTPC、ムンバイのTata Power、中国のNLC India、チェンナイのOrient Green、ハイデラバードのNeuronTowersまたはSujanaTowers Ltd、Aster送電線建設、cherlapalliのLJTechnologies、Mpower Infratech private Limitedハイデラバード。
伝送線路とは何ですか?
送電線は、発電所から家庭に電力を供給するシステムの一部であり、銅よりも豊富で、安価で、密度が低いため、アルミニウムで構成されています。あるポイントから別のポイントに電磁エネルギーを運び、2つで構成されています 指揮者 送信機と受信機の間の長距離にわたって電磁波を送信するために使用されるものは、伝送線路と呼ばれます。 AC(交流)とDC(直流)の両方の送電線があります。 AC送電線は、3本の導体を使用して長距離にわたって交流を伝送するために使用され、DC送電線は、2本の導体を使用して長距離にわたって直流を伝送するために使用されます。
伝送線路の方程式
伝送線路の等価回路を考えてみましょう。このために、2本の有線である最も単純な形式の伝送線路を取り上げます。この2本のワイヤーラインは、下の図に示すように、誘電体媒体、通常は空気媒体によって分離された2本の導体で構成されています。
two_wireline_conductor
導体1に電流(I)を流すと、導体1の通電線の周囲に磁界が発生し、直列インダクタを使用して磁界を説明できます。導体1には、導体1の両端に電圧降下があるはずです。これは、一連の抵抗とインダクタで説明できます。 2本の有線導体のセットアップはコンデンサに対して行うことができます。図のコンデンサは、導体Gを追加したことを示すために常に緩いものになります。セットアップ全体、つまり、直列抵抗、インダクタ、並列コンデンサ、および導体は、伝送ラインの等価回路を構成します。
等価回路_of_a_transmission_line_1
上の図にまとめられたインダクタと抵抗は、直列インピーダンスと呼ばれ、次のように表されます。
Z = R +jωL
上の図の静電容量と導体の並列の組み合わせは、次のように表すことができます。
Y = G +jωc
等価回路_of_transmission_line_2
ここで、l –長さ
私s–送信終了電流
Vs–送信終了電圧
dx –要素の長さ
x –送信側からのdxの距離
ある時点で、「p」は電流(I)と電圧(v)を取り、ある時点で「Q」はI + dVとV + dVを取ります。
長さPQの電圧の変化は
V-(V + dV)=(R +jωL)dx * I
V-V-dv =(R +jωL)dx * I
-dv / dx =(R +jωL)* I………………。 eq(1)
I-(I + dI)=(G +jωc)dx * V
I-I + dI =(G +jωc)dx * V
-dI / dx =(G +jωc)* V…………………。 eq(2)
dxに関してeq(1)と(2)を微分すると、次のようになります。
-d二v / dx二=(R +jωL)* dI / dx………………。 eq(3)
-d二I / dx二=(G +jωc)* dV / dx…………………。 eq(4)
eq(3)と(4)にeq(1)と(2)を代入すると、
-d二v / dx二=(R +jωL)(G +jωc)V………………。 eq(5)
-d二I / dx二=(G +jωc)(R +jωL)I…………………。 eq(6)
Pをしましょう二=(R +jωL)(G +jωc)…………………。 eq(7)
ここで、P –伝搬定数
eq(6)および(7)にd / dx = Pを代入します
-d二v / dx二= P二V………………。 eq(8)
-d二I / dx二= P二私 … ……………。 eq(9)
一般的な解決策は
V = Aepx+ Be-px…………………。 eq(10)
I =何px+から-px…………………。 eq(11)
ここで、A、B、C、およびDは定数です。
「x」に関してeq(10)と(11)を微分すると、次のようになります。
-dv / dx = P(Aepx – Be-px)………………。 eq(12)
-dI / dx = P(Cepx --De-px)…………………。式(13)
eq(12)と(13)にeq(1)と(2)を代入すると、
-(R +jωL)* I = P(Aepx+ Be-px)………………。 eq(14)
-(G +jωc)* V = P(Cepx+から-px)………………。 eq(15)
eq(14)と(15)の「p」値を代入すると、
I = -p / R +jωL*(Aepx+ Be-px)
=√G+jωc/ R +jωL*(Aepx+ Be-px)………………。 eq(16)
V = -p / G +jωc*(Cepx+から-px)
=√R+jωL/ G +jωc*(これpx+から-px)………………。 eq(17)
Zをしましょう0=√R+jωL/ G +jωc
ここでZ0特徴的な障害です
境界条件x = 0、V = Vを代入しますSおよびI = ISeq(16)と(17)で
私S= A + B………………。 eq(18)
VS= C + D………………。 eq(19)
私Sと0= -A + B………………。 eq(20)
VS/ WITH0= -C + D………………。 eq(21)
(20)からAとBの値を取得します
A = VS-私Sと0
B = VS+私Sと0
eq(21)からCとDの値を取得します
C =(IS-VS/ WITH0) /二
D =(IS+ VS/ WITH0) /二
式(10)および(11)のA、B、C、およびDの値を代入します。
V =(VS-私Sと0)はpx+(VS+私Sと0)は-px
= VS(px+ e-px / 2)–ISZ¬0(epx-です-px/二)
= VScoshx –私Sと0sinhx
同様に
I =(IS-VSと0)はpx+(VS/ WITH0+私S/ 2)および-px
=私S(px+および-px/ 2)–VS/ WITH0(px-です-px/二)
=私Scoshx-VS/ WITH0sinhx
したがって、V = VScoshx –私Sと0sinhx
I = IScoshx-VS/ WITH0sinhx
送信終了パラメータに関する伝送線路の方程式が導き出されます
送電線の効率
伝送線路の効率は、送信電力に対する受信電力の比率として定義されます。
効率=受信電力(Pr)/送信電力(Pt)* 100%
伝送線路の種類
さまざまな種類の伝送ラインには、次のものがあります。
オープンワイヤ伝送ライン
これは、一定の距離で分離された1対の平行な導線で構成されています。 2線式送電線は非常にシンプルで低コストであり、短距離での保守が容易であり、これらの線は最大100MHzまで使用されます。
同軸伝送ライン
2つの導体は同軸に配置され、空気、気体、固体などの誘電体で満たされています。誘電体の損失が増加すると周波数が増加し、誘電体はポリエチレンです。同軸ケーブルは1GHzまで使用されます。これは、低損失で高周波信号を伝送するタイプのワイヤであり、これらのケーブルは、CCTVシステム、デジタルオーディオ、コンピュータネットワーク接続、インターネット接続、テレビケーブルなどで使用されます。
伝送線路の種類
光ファイバ伝送線路
1952年にNarenderSinghによって発明された最初の光ファイバー。これは、信号の損失がほとんどなく、光速で長距離に信号を送信するために使用される酸化ケイ素またはシリカで構成されています。ザ・ 光ファイバケーブル ライトガイド、イメージングツール、手術用レーザー、データ送信に使用され、さまざまな業界やアプリケーションで使用されます。
マイクロストリップ伝送ライン
マイクロストリップ伝送ラインは、1950年にRobert Barrettによって発明された横電磁(TEM)伝送ラインです。
ウェーブガイド
導波管は、ある場所から別の場所に電磁エネルギーを伝達するために使用され、通常はドミナントモードで動作します。さまざまな 受動部品 フィルター、カプラー、ディバイダー、ホーン、アンテナ、ティージャンクションなど。導波管は、材料や物体の光学的、音響的、弾性的特性を測定するために科学機器で使用されます。導波路には、金属導波路と誘電体導波路の2種類があります。導波管は、光ファイバー通信、電子レンジ、宇宙船などで使用されます。
アプリケーション
伝送線路の用途は
- 送電線
- 電話回線
- プリント回路基板
- ケーブル
- コネクタ(PCI、USB)
ザ・ 伝送線路 送信端パラメータに関する方程式が導き出され、伝送ラインのアプリケーションと分類が議論されます。ここで、ACおよびDC伝送ラインの定電圧とは何ですか?