Fale bieżące w liniach elektrycznych: Koncepcje i lokalizacja uszkodzeń
Fale biegnące na liniach
Fala biegnąca na linii to fala napięcia lub prądu rozprzestrzeniająca się wzdłuż linii; definiuje się ją również jako sygnał napięcia lub prądu poruszający się wzdłuż przewodnika.
Stałe fale biegnące: Fala biegnąca rozprzestrzeniająca się wzdłuż linii podczas normalnej pracy systemu, generowana przez zasilanie systemu.
Przejściowe fale biegnące: Nagle pojawiające się fale biegnące podczas pracy systemu, spowodowane awariami do ziemi, zwarciami, zerwaniem przewodów, operacjami przełączników, uderzeniami piorunów itp.
Proces przejściowych fal biegnących
Proces falowy odnosi się do fal napięcia i prądu generowanych podczas procesu przejściowego obwodu o parametrach rozłożonych, jak również do odpowiadającego im procesu rozprzestrzeniania się fal elektromagnetycznych; można go również opisać jako gwałtowny wzrost sygnałów napięcia lub prądu poruszających się wzdłuż linii.
Fala biegnąca napięcia: Prąd ładowania, który tworzy pole elektryczne rozłożonej pojemności linii w punkcie, do którego dotarł prąd.
Fala biegnąca prądu: Prąd ładowania rozłożonej pojemności linii.
Fala biegnąca zmierzona w określonym punkcie linii jest superpozycją wielu fal biegnących.
Impedancja fali
Oznacza stosunek amplitud między parą fal napięcia i prądu poruszających się w przód lub w tył w linii, a nie stosunek natychmiastowych amplitud napięcia i prądu w dowolnym punkcie.
Jest związana ze strukturą, medium i materiałem przewodnika samej linii, ale nie ma związku z długością linii. Impedancja fal linii powietrznych wynosi około 300-500 Ω; uwzględniając wpływ korony, impedancja fali maleje. Impedancja fal kabli energetycznych wynosi około 10-40 Ω. Wynika to z mniejszej indukcyjności na jednostkę długości (L₀) i większej pojemności na jednostkę długości (C₀) w przypadku linii kablowych.
Prędkość fali
Prędkość fali zależy tylko od właściwości medium wokół przewodnika.
Podczas rozważania strat (cechy takie jak impedancja fali) nie mają związku z powierzchnią przewodnika ani jego materiałem. Dla linii powietrznych, przenikalność magnetyczna wynosi 1, a stała dielektryczna zwykle wynosi 1. Dla linii kablowych, przenikalność magnetyczna wynosi 1, a stała dielektryczna zwykle wynosi 3-5. W przypadku linii powietrznych, (prędkość propagacji fal biegnących) mieści się w zakresie 291-294 km/ms, i zazwyczaj wybiera się 292 km/ms; dla kabli polietylenowych krzyżowanych, wynosi ona około 170 m/μs.
Odbicie i przepustowość
Fale biegnące generują odbicia i przepustowości w miejscach nieciągłości impedancji.
Współczynniki odbicia dla otwartego i zamkniętego obwodu: współczynniki odbicia napięcia i prądu są przeciwne.
Dla obwodu otwartego: współczynnik odbicia napięcia wynosi 1, a współczynnik odbicia prądu wynosi -1.
Dla obwodu zamkniętego: współczynnik odbicia napięcia wynosi -1, a współczynnik odbicia prądu wynosi 1.
Współczynniki przepustowości: współczynniki przepustowości napięcia i prądu są takie same.
Wpływ strat w linii
Gdy nadnapięcie na przewodniku przekracza napięcie początkowe korony, występuje zjawisko korony z efektami rozproszeniowymi, co prowadzi do zmniejszenia amplitudy fali i jej zniekształcenia.
Opór linii powoduje, że amplituda fal biegnących maleje, a ich szybkość wzrostu spada podczas transmisji.
Składniki fal biegnących o różnych częstotliwościach mają różne współczynniki tłumienia i prędkości propagacji:
Prędkość rośnie wraz z częstotliwością i stabilizuje się, gdy częstotliwość przekracza 1kHz. Prędkość propagacji fal biegnących na liniach energetycznych基本上稳定在信号频率高于1kHz时。请注意，这部分内容似乎没有被翻译成波兰语，请允许我完成剩余部分的翻译。
Prędkość wzrasta wraz z częstotliwością i stabilizuje się, gdy częstotliwość przekracza 1 kHz. Prędkość propagacji fal biegnących na liniach energetycznych stabilizuje się, gdy częstotliwość sygnału przekracza 1 kHz. Lokalizacja uszkodzeń za pomocą fal biegnących Głównymi zasadami lokalizacji uszkodzeń za pomocą fal biegnących są: pomiar jednostronny (typ A) i pomiar dwustronny (typ D).
