¿Qué son los parámetros ABCD?

¿Qué son los parámetros ABCD?

Definición de los parámetros ABCD

Los parámetros ABCD se utilizan para modelar líneas de transmisión en una red de dos puertos, vinculando voltajes y corrientes de entrada y salida.

Los parámetros ABCD (también conocidos como parámetros en cadena o de línea de transmisión) son constantes de circuito generalizadas que se utilizan para ayudar a modelar líneas de transmisión. Más específicamente, los parámetros ABCD se usan en la representación de red de dos puertos de una línea de transmisión. El circuito de tal red de dos puertos se muestra a continuación:

Parámetros ABCD de una red de dos puertos

Una red de dos puertos tiene un puerto de entrada PQ y un puerto de salida RS. En esta red de cuatro terminales—lineal, pasiva y bilateral—el voltaje y la corriente de entrada se derivan de sus contrapartes de salida. Cada puerto se conecta al circuito externo a través de dos terminales. Por lo tanto, es esencialmente un circuito de 2 puertos o 4 terminales, que tiene:

Dado al puerto de entrada PQ.

Dado al puerto de salida RS.

Ahora, los parámetros ABCD de la línea de transmisión proporcionan el enlace entre los voltajes y corrientes de extremo de alimentación y recepción, considerando que los elementos del circuito son lineales por naturaleza.

Así, la relación entre las especificaciones de extremo de envío y recepción se da utilizando los parámetros ABCD mediante las ecuaciones a continuación.Ahora, para determinar los parámetros ABCD de la línea de transmisión, impongamos las condiciones de circuito requeridas en diferentes casos.

Análisis de circuito abierto

Con el extremo de recepción abierto, el parámetro A muestra la relación de voltaje, y C representa la conductancia, crucial para el análisis del sistema.

El extremo de recepción está en cortocircuito, lo que significa que la corriente de recepción IR = 0.Aplicando esta condición a la ecuación (1) obtenemos,

Por lo tanto, se implica que al aplicar la condición de circuito abierto a los parámetros ABCD, obtenemos el parámetro A como la relación del voltaje de extremo de envío al voltaje de extremo de recepción en circuito abierto. Dado que dimensionalmente A es una relación de voltaje a voltaje, A es un parámetro adimensional.

Aplicando la misma condición de circuito abierto, es decir, IR = 0 a la ecuación (2)

Por lo tanto, se implica que al aplicar la condición de circuito abierto a los parámetros ABCD de una línea de transmisión, obtenemos el parámetro C como la relación de la corriente de extremo de envío al voltaje de extremo de recepción en circuito abierto. Dado que dimensionalmente C es una relación de corriente a voltaje, su unidad es mho.

Así, C es la conductancia en circuito abierto y se da por

C = IS ⁄ VR mho.

Análisis de cortocircuito

Cuando está en cortocircuito, el parámetro B indica la resistencia, y D la relación de corriente, esenciales para las comprobaciones de seguridad y eficiencia.

El extremo de recepción está en cortocircuito, lo que significa que el voltaje de recepción VR = 0

Aplicando esta condición a la ecuación (1) obtenemos,Por lo tanto, se implica que al aplicar la condición de cortocircuito a los parámetros ABCD, obtenemos el parámetro B como la relación del voltaje de extremo de envío a la corriente de extremo de recepción en cortocircuito. Dado que dimensionalmente B es una relación de voltaje a corriente, su unidad es Ω. Así, B es la resistencia en cortocircuito y se da por

B = VS ⁄ IR Ω.

Aplicando la misma condición de cortocircuito, es decir, VR = 0 a la ecuación (2) obtenemosPor lo tanto, se implica que al aplicar la condición de cortocircuito a los parámetros ABCD, obtenemos el parámetro D como la relación de la corriente de extremo de envío a la corriente de extremo de recepción en cortocircuito. Dado que dimensionalmente D es una relación de corriente a corriente, es un parámetro adimensional.

∴ Los parámetros ABCD de la línea de transmisión pueden tabularse como:

Aplicación práctica

Comprender los parámetros ABCD de la línea de transmisión media es clave para que los ingenieros aseguren una transmisión eficiente de energía y la confiabilidad del sistema.