Daloy ng Alon

Pangungusap
Ang isang travelling wave ay isang pansamantalang alon na lumilikha ng pagkakabagabag at lumalaganap sa isang transmission line nang may konstanteng bilis. Ang uri ng alon na ito ay umiiral para sa maikling panahon (na humihigit lamang sa ilang mikrosekundo), ngunit maaari itong magdulot ng mahalagang pagkakabagabag sa transmission line. Ang mga pansamantalang alon ay ginagawa sa transmission line pangunahin dahil sa mga operasyon tulad ng switching, mga kapansanan, at pagsabog ng kidlat.
Importansiya ng Travelling Waves
Ang mga travelling wave ay may mahalagang papel sa pagtukoy ng mga voltages at currents sa iba't ibang puntos sa power system. Bukod dito, sila ay mahalaga sa disenyo ng mga insulator, protective devices, insulation para sa terminal equipment, at pangkalahatang insulation coordination sa power system.
Mga Detalye ng Travelling Waves
Matematikal, ang isang travelling wave ay maaaring ipakita sa maraming paraan. Karaniwang ipinapakita ito sa anyo ng walang hanggang rectangular wave o step wave. Ang isang travelling wave ay may apat na tiyak na katangian, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

• Katangian ng Travelling Waves
  Crest: Ito ang maximum amplitude ng alon at karaniwang sinusukat sa kilovolts (kV) para sa voltage waves o kiloamperes (kA) para sa current waves.

• Front: Ito ang bahagi ng alon na nasa harap ng crest. Ang tagal ng front ay sinusukat bilang ang interval ng oras mula sa simula ng alon hanggang sa makarating ito sa kanyang crest value, karaniwang inilalarawan sa milliseconds (ms) o microseconds (µs).

• Tail: Ang tail ng alon ay sumasaklaw sa bahagi na nasa likod ng crest. Ito ay inilalarawan ng oras na lumipas mula sa simula ng alon hanggang sa bumaba ang amplitude ng alon sa 50% ng kanyang crest value.
  Polarity: Ito ang nagpapahiwatig ng polarity ng crest voltage kasama ang kanyang numerical value. Halimbawa, ang positibong alon na may crest voltage na 500 kV, front duration na 1 µs, at tail duration na 25 µs ay inilalarawan bilang +500/1.0/25.0.

Surges
Ang surge ay isang tiyak na uri ng travelling wave na nanggagaling sa paggalaw ng mga electric charges sa isang conductor. Ang mga surge ay may markahang napakabilis at malakas na pagtaas ng voltage (ang steep front), na sinusundan ng mas gradual na pagbaba ng voltage (ang surge tail). Kapag narating ng mga surge ang mga terminal equipment tulad ng cable boxes, transformers, o switchgear, maaari itong magdulot ng pinsala kung hindi ang equipment ay sapat na protektado.
Travelling Waves sa Transmission Lines
Ang isang transmission line ay isang distributed - parameter circuit, na nangangahulugan ito ay sumusuporta sa paglalaganap ng voltage at current waves. Sa isang circuit na may distributed parameters, ang electromagnetic field ay lumalaganap nang may limitadong bilis. Ang mga operasyon tulad ng switching at mga pangyayari tulad ng lightning strikes ay hindi nakakaapekto sa lahat ng puntos ng circuit nang parehong oras. Sa halip, ang kanilang mga epekto ay lumalaganap sa buong circuit sa anyo ng mga travelling waves at surges.

Kapag biglaang konektado ang isang transmission line sa isang voltage source sa pamamagitan ng pag-sara ng switch, hindi agad ang buong linya ang nabubuo ng enerhiya. Sa ibang salita, ang voltage ay hindi agad lumilitaw sa huling bahagi ng linya. Ang pangyayari na ito ay nangyayari dahil sa presensya ng distributed constants, na sina inductance (L) at capacitance (C) sa isang walang loss na linya.

Isaalang-alang ang isang mahabang transmission line na may distributed - parameter inductance (L) at capacitance (C). Tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba, maaari itong kumatawan sa mas maliit na seksyon. Dito, ang S ay kumakatawan sa switch na ginagamit upang simulan o tapusin ang mga surge sa panahon ng switching operations. Kapag isinara ang switch, ang inductance L1 unang-una ay gumagana bilang isang open circuit, habang ang capacitance C1 ay gumagana bilang isang short circuit. Sa ika-iyong sandali, ang voltage sa susunod na seksyon ay hindi maaaring magbago dahil ang voltage sa capacitor C1 ay unang-una ay zero.

Dahil dito, hanggang hindi pa nasasapat na na-charge ang capacitor C1, hindi maaaring na-charge ang capacitor C2 sa pamamagitan ng inductor L2, at ang proseso ng charging na ito ay kailangang magtagal ng oras. Ang parehong prinsipyong ito ay naglalapat sa ikatlo, ika-apat, at mga sumusunod na seksyon ng transmission line. Bilang resulta, ang voltage sa bawat seksyon ay unti-unting tumataas. Ang unti-unting pagtaas ng voltage sa buong transmission conductor ay maaaring isipin bilang isang voltage wave na lumalaganap mula sa isa hanggang sa kabilang dulo ng linya. Ang kasamang current wave ay responsable sa unti-unting proseso ng charging. Ang current wave, na lumalakbay kasabay ng voltage wave, ay nagbuu-buo ng magnetic field sa paligid. Kapag narating ng mga wave ang mga junctions at terminations sa electrical network, sila ay dumadaan sa reflection at refraction. Sa isang network na may maraming lines at junctions, ang isang solo na incident wave ay maaaring magsimula ng maraming travelling waves. Habang ang mga waves ay nahahati at dumadaan sa maraming reflections, ang bilang ng waves ay lumalaki nang significante. Ngunit mahalagang tandaan na ang kabuuang enerhiya ng mga resultant waves ay hindi maaaring lampa sa enerhiya ng orihinal na incident wave, sumusunod sa fundamental law of energy conservation sa electrical systems.