पावर लाइनों में ट्रैवलिंग वेव्स: संकल्पनाएं और दोष स्थानीकरण

लाइनों पर ट्रैवेलिंग वेव्स

लाइन पर ट्रैवेलिंग वेव एक वोल्टेज या करंट वेव को संदर्भित करता है जो लाइन के साथ प्रसारित होता है; इसे एक वोल्टेज या करंट सिग्नल के रूप में भी परिभाषित किया जाता है जो एक चालक में संचरित होता है।

• स्थिर अवस्था ट्रैवेलिंग वेव: एक ट्रैवेलिंग वेव जो प्रणाली के सामान्य संचालन के दौरान लाइन के साथ प्रसारित होता है, प्रणाली के पावर सप्लाई द्वारा उत्पन्न होता है।

• अस्थायी ट्रैवेलिंग वेव: प्रणाली के संचालन के दौरान अचानक घटित होने वाला ट्रैवेलिंग वेव, जो भू दोष, शॉर्ट सर्किट दोष, तार टूटने, स्विच संचालन, बिजली के आघात, आदि से होता है।

अस्थायी ट्रैवेलिंग वेव प्रक्रिया

वेव प्रक्रिया वितरित पैरामीटर सर्किट के अस्थायी प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न वोल्टेज और करंट वेव्स को संदर्भित करती है, तथा संबंधित विद्युत चुंबकीय तरंग प्रसारण प्रक्रिया; इसे लाइन के साथ संचरित होने वाले वोल्टेज या करंट सिग्नल के छलांग के रूप में भी वर्णित किया जा सकता है।

• वोल्टेज ट्रैवेलिंग वेव: वह चार्जिंग करंट जो लाइन के वितरित क्षमता के विद्युत क्षेत्र को स्थापित करता है जहाँ करंट पहुंचता है।

• करंट ट्रैवेलिंग वेव: लाइन के वितरित क्षमता का चार्जिंग करंट।

लाइन के किसी निश्चित बिंदु पर मापा गया ट्रैवेलिंग वेव अनेक ट्रैवेलिंग वेव छलांगों का सुपरपोजिशन होता है।

वेव इम्पीडेंस

यह लाइन में एक जोड़े के फॉरवर्ड या रिवर्स वोल्टेज और करंट वेव्स के बीच अम्प्लीट्यूड के अनुपात को संदर्भित करता है, न कि किसी भी बिंदु पर वोल्टेज और करंट के तात्कालिक अम्प्लीट्यूड का अनुपात।

यह लाइन के संरचना, माध्यम और चालक सामग्री से संबंधित है, लेकिन लाइन की लंबाई से कोई संबंध नहीं है।ओवरहेड लाइनों का वेव इम्पीडेंस लगभग 300-500 Ω होता है; कोरोना के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, वेव इम्पीडेंस कम हो जाता है।पावर केबलों का वेव इम्पीडेंस लगभग 10-40 Ω होता है। यह इसलिए है क्योंकि केबल लाइनों में प्रति इकाई लंबाई कम इंडक्टेंस (L₀) और अधिक क्षमता (C₀) होती है।

वेव वेलोसिटी

वेव गति केवल तार के आसपास के माध्यम के गुणों से निर्धारित होती है।

हानि को ध्यान में रखते हुए, (वेव इम्पीडेंस जैसे विशेषताओं) का चालक क्षेत्र या सामग्री से कोई संबंध नहीं है।ओवरहेड लाइनों के लिए, चुंबकीय प्रवाहनता 1 है, और आइसोलेटिव नियतांक आमतौर पर 1 है। केबल लाइनों के लिए, चुंबकीय प्रवाहनता 1 है, और आइसोलेटिव नियतांक आमतौर पर 3 - 5 है। ओवरहेड लाइनों में, (ट्रैवेलिंग वेव्स की प्रसारण गति) 291 - 294 किमी/मिलीसेकेंड की सीमा में होती है, और आमतौर पर 292 किमी/मिलीसेकेंड चुनी जाती है; क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन केबलों के लिए, यह लगभग 170 मीटर/माइक्रोसेकेंड है।

प्रतिबिंब और प्रसारण

ट्रैवेलिंग वेव्स इम्पीडेंस की असंततियों पर प्रतिबिंब और प्रसारण उत्पन्न करते हैं।

• खुले और बंद सर्किट के लिए प्रतिबिंब गुणांक: वोल्टेज और करंट के प्रतिबिंब गुणांक विपरीत होते हैं।

• खुले सर्किट के लिए: वोल्टेज प्रतिबिंब गुणांक 1 होता है, और करंट प्रतिबिंब गुणांक -1 होता है।

• बंद सर्किट के लिए: वोल्टेज प्रतिबिंब गुणांक -1 होता है, और करंट प्रतिबिंब गुणांक 1 होता है।

• प्रसारण गुणांक: वोल्टेज और करंट के प्रसारण गुणांक समान होते हैं।

लाइन हानियों का प्रभाव

जब एक चालक पर ओवरवोल्टेज उसके कोरोना आरंभिक वोल्टेज से अधिक होता है, तो ऊर्जा-व्ययकारी प्रभावों वाला कोरोना घटना होता है, जिससे वेव की अम्प्लीट्यूड कम हो जाती है और वेवफॉर्म विकृत हो जाती है।

लाइन प्रतिरोध ट्रैवेलिंग वेव्स की अम्प्लीट्यूड को कम करता है और उनकी बढ़ने की गति को धीमी करता है।

विभिन्न आवृत्तियों के ट्रैवेलिंग वेव घटकों के विभिन्न अवसादन गुणांक और प्रसारण गति होते हैं:

• निम्न आवृत्ति घटकों की गति धीमी होती है और उनका अवसादन कम होता है;

• उच्च आवृत्ति घटकों की गति तेज होती है और उनका अवसादन अधिक होता है।

आवृत्ति के साथ गति बढ़ती है और जब आवृत्ति 1kHz से अधिक हो जाती है तो स्थिर हो जाती है। पावर लाइनों पर ट्रैवेलिंग वेव्स की प्रसारण गति लगभग 1kHz से अधिक सिग्नल आवृत्ति पर स्थिर हो जाती है।

ट्रैवेलिंग वेव दोष स्थान

ट्रैवेलिंग वेव दोष स्थान जिन मुख्य सिद्धांतों का उपयोग किया जाता है: एक-सिरे से दूरी माप (टाइप A) और दो-सिरों से दूरी माप (टाइप D)।