Rejsende bølger på ledninger
En rejsende bølge på en ledning refererer til en spændings- eller strømbølge, der bevæger sig langs ledningen; det defineres også som et spændings- eller strømsignal, der bevæger sig langs en ledere.
Stabil rejsende bølge: En rejsende bølge, der bevæger sig langs ledningen under normal drift af systemet, genereret af systemets strømforsyning.
Overgangsrejsende bølge: En pludselig opstået rejsende bølge under systemdrift, forårsaget af jordfejl, kortslutningsfejl, trådbrud, skifterhandlinger, lynnedslag osv.
Processen for overgangsrejsende bølger
Bølgeprocessen refererer til de spændings- og strømbølger, der dannes under den overgangsprocessen i et fordelt parameterkredsløb, samt den tilsvarende elektromagnetiske bølgebevægelsesproces; det kan også beskrives som en høj spænding eller strøm, der bevæger sig langs ledningen.
Spændingsrejsende bølge: Opladningsstrømmen, der opbygger ledningens fordelt kapacitance elektriske felt ved den punkt, hvor strømmen ankommer.
Strømrejsende bølge: Opladningsstrømmen af ledningens fordelt kapacitance.
En rejsende bølge målt ved et bestemt punkt på ledningen er superpositionen af flere rejsende bølgesvingninger.
Bølgeimpedans
Det refererer til forholdet mellem amplituderne for et par frem- eller bagovergående spændings- og strømbølger i en ledning, snarere end forholdet mellem de øjeblikkelige amplituder af spænding og strøm ved ethvert punkt.
Det er relateret til strukturen, mediet og ledermaterialet i selve ledningen, men har intet at gøre med ledningens længde. Bølgeimpedansen for ovreledninger ligger omkring 300–500 Ω; med hensyn til koronaforkortelsen vil bølgeimpedansen falde. Bølgeimpedansen for kraftkabler er ca. 10–40 Ω. Dette skyldes, at kabellinjer har en mindre induktance pr. længde (L₀) og en større kapacitance pr. længde (C₀).
Bølgens hastighed
Bølgehastigheden er kun bestemt af egenskaberne hos mediumet omkring ledningen.
Når tab tages i betragtning, (egenskaber som bølgeimpedans) har intet at gøre med lederarealet eller materialet. For ovreledninger er magnetpermeabiliteten 1, og dielektrisk konstant er normalt 1. For kabellinjer er magnetpermeabiliteten 1, og dielektrisk konstant er normalt 3 - 5. I ovreledninger, (hastigheden for rejsende bølgers udbredelse) ligger i intervallet 291 - 294 km/ms, og er generelt valgt til 292 km/ms; for krydsforbundet polyetylenkabler er det ca. 170 m/μs.
Refleksion og transmission
Rejsende bølger genererer refleksion og transmission ved impedansdiskontinuiteter.
Refleksionskoefficienter for åben og kortslutning: Refleksionskoefficienterne for spænding og strøm er modsat.
For en åben circuit: spændingsrefleksionskoefficienten er 1, og strømrefleksionskoefficienten er -1.
For en kortslutning: spændingsrefleksionskoefficienten er -1, og strømrefleksionskoefficienten er 1.
Transmissionkoefficienter: Transmissionkoefficienterne for spænding og strøm er de samme.
Indflydelse af ledningstab
Når overspændingen på en leder overstiger dens koronainitiationsspænding, forekommer en koronafænomen med energiforbrug, hvilket fører til reduceret bølgeamplitude og formforvrængning.
Ledningsmodstand forårsager, at amplituden af rejsende bølger falder, og deres stigningshastighed bliver langsommere under transmission.
Rejsende bølgens komponenter med forskellige frekvenser har forskellige dæmpningskoefficienter og udbredelseshastigheder:
Hastigheden stiger med frekvensen og stabiliseres, når frekvensen overstiger 1kHz. Udbredelseshastigheden for rejsende bølger på kraftledninger stabiliserer grundlæggende, når signalfrekvensen er over 1kHz.
Fejllokalisering med rejsende bølger
De hovedprincipper, der anvendes for fejllokalisering med rejsende bølger, er: enendede afstandsmåling (Type A) og toendede afstandsmåling (Type D).