Villamosátvittek a hálózati vezetékeken: Alapfogalmak és hibahelymeghatározás
Vonatkozó hullámok vezetéken
Egy vonatkozó hullám egy vezetéken a vezetéken terjedő feszültség- vagy áramerősség-hullámot jelenti; definíció szerint ez egy vezetőn haladó feszültség- vagy áramerősség-jel.
Állandó állapotú vonatkozó hullám: A rendszer normális működése közben a vezetéken terjedő vonatkozó hullám, amely a rendszer energiaforrása által generált.
Átmeneti vonatkozó hullám: A rendszer működésének során hirtelen felbukkanó vonatkozó hullám, ami földhivatkozási hibák, rövidzárlók, vezeték törése, kapcsoló műveletek, villámlás stb. miatt keletkezik.
Átmeneti vonatkozó hullám folyamat
A hullám folyamat a terjesztett paraméteres kör átmeneti folyamata közben keletkező feszültség- és áramerősség-hullámokat, valamint a hozzájuk tartozó elektromágneses hullámterjedési folyamatot jelenti; ezt úgy is leírhatjuk, mint a vezetéken haladó feszültség- vagy áramerősség-jel rohamát.
Feszültség-vonatkozó hullám: Az áramerősség, amely a vezeték terjesztett kapacitásának elektromos mezőjét alakítja ki az áramerősség megérkezési pontján.
Áramerősség-vonatkozó hullám: A vezeték terjesztett kapacitásának töltőáramerőssége.
A vezeték bizonyos pontján mért vonatkozó hullám a számos vonatkozó hullám rohamának összegzése.
Hullámimpedancia
Ez a párhuzamosan vagy ellentétes irányban terjedő feszültség- és áramerősség-hullámok amplitúdójának arányát jelenti, nem pedig a bármely ponton lévő feszültség- és áramerősség pillanatnyi amplitúdójának arányát.
Összefügg a vezeték szerkezetével, közegével és vezető anyagával, de nem a vezeték hosszával. A légvezetékek hullámimpedanciája kb. 300–500 Ω; a korona hatását figyelembe véve a hullámimpedancia csökken. A villamosenergia-vezetékek hullámimpedanciája kb. 10–40 Ω. Ez azért van, mert a vezetékek kisebb induktív ellenállást (L₀) és nagyobb kapacitást (C₀) mutatnak egység hosszon.
Hullámsebesség
A hullámsebesség csak a vezeték körül lévő közeg tulajdonságaitól függ.
Ha veszünk igénybe, (mint például a hullámimpedancia jellemzői) nincs kapcsolat a vezető területével vagy anyagával. A légvezetékek esetén a mágneses áthatás 1, és a dielektrikus állandó általában 1. A vezetékek esetén a mágneses áthatás 1, és a dielektrikus állandó általában 3–5. A légvezetékek esetén (a vonatkozó hullámok terjedési sebessége) 291–294 km/ms között van, és általában 292 km/ms-re választják; a keresztezett polietylén vezetékek esetén kb. 170 m/μs.
Visszaverődés és továbbküldés
A vonatkozó hullámok visszaverődést és továbbküldést generálnak az impedancia folytonossági megszakításainál.
Nyitott és zárt kör viszonylagos visszaverődési együtthatók: A feszültség- és áramerősség-visszaverődési együtthatói ellentétesek.
Nyitott kör esetén: a feszültség-visszaverődési együttható 1, az áramerősség-visszaverődési együttható -1.
Zárt kör esetén: a feszültség-visszaverődési együttható -1, az áramerősség-visszaverődési együttható 1.
Továbbküldési együtthatók: A feszültség- és áramerősség-továbbküldési együtthatói ugyanazok.
A vezeték veszteségeinek hatása
Amikor a vezetékön lévő túlfeszültség meghaladja a korona kezdő feszültségét, energiadisszipációs hatású korona jelenség lép fel, ami a hullám amplitúdójának csökkenését és a hullámforma torzulását eredményezi.
A vezeték ellenállása a vonatkozó hullámok amplitúdójának csökkenését és a terjedési sebességük lassulását okozza.
A különböző frekvenciájú vonatkozó hullámkomponensek különböző lési együtthatókkal és terjedési sebességgel rendelkeznek:
A sebesség a frekvencia növekedésével nő, és stabilizálódik, ha a frekvencia 1 kHz felett van. A vonatkozó hullámok terjedési sebessége a villamosenergia-vezetékeken alapvetően stabilizálódik, ha a jel frekvenciája 1 kHz felett van.
Vonatkozó hullám hibaállományzás
A vonatkozó hullám hibaállományzás fő elvei: egyoldali állományzás (Type A) és kétoldali állományzás (Type D).
