Што е причината за не користење на квадратни бранови за преносните линии на енергија?

Разлог за тоа што трансмисионите линии не користат квадратни бранови, а предпочитат синусоидни бранови, вклучува неколку аспекти на електротехниката, вклучувајќи ефикасност, компатибилност со опремата, електромагнетна интерференција, стабилност на системот и контрола и мерење. Еве детално објаснување:

1. Ефикасност и губитоци

• Хармоничка деструкција: Квадратните бранови содржат богати хармонички компоненти. Овие хармонии причинуваат дополнителни губитоци кога се пренесуваат преку електричните линии, вклучувајќи резистивни губитоци во проводниците и железни и медни губитоци во трансформаторите и моторите.

• Ефект на кожа: Високочестотните хармонии причинуваат стројот да се концентрира на површината на проводникот, феномен познат како „скин ефект“. Скин ефектот зголемува ефективната отпорност на проводникот, што доведува до подигнати губитоци при преносот.

2. Компатибилност со опремата

• Трансформатори и мотори: Повеќето електрична опрема, како трансформаторите и моторите, се дизајнирани за синусоидни бранови. Синусоидните бранови осигуруваат оптимална работа на овие уреди, подобрувајќи ефикасноста и продлужувајќи им животот.

• Уреди за заштита: Реле за заштита и друга заштитна опрема исто така се дизајнирани за синусоидни бранови. Квадратните бранови можат да ги изврзуваат овие уреди, што влијае на безопасноста и надежноста на системот.

3. Електромагнетна интерференција

• Електромагнетна интерференција (ЕМИ): Високоредни хармонии во квадратните бранови генерираат силна електромагнетна интерференција, која влијае на нормалната работа на околниот електронски уреди. На пример, радио комуникации, медицинска опрема и компјутери можат да испkusат интерференција.

• Интерференција од радијација: Брзите нагорни и надолни рабови на квадратните бранови произведуваат интензна електромагнетна радијација, што е особено забележливо во долгопатните трансмисиони линии, што потенцијално може да предизвика нефункционалност на уредите и грешки во преносот на податоци.

4. Стабилност на системот

• Хармонично замурање: Хармоничките компоненти во квадратните бранови замураат електричниот систем, влијајќи на стабилноста на мрежата и качеството на енергијата. Хармониите можат да предизвикаат искривување на напонот, флуктуации на фреквенцијата и други проблеми, што доведува до прекумерно загревање и повреда на опремата.

• Реактивна моќ: Хармониите исто така зголемуваат потребата за реактивна моќ на системот, намалувајќи факторот на моќта и зголемувајќи системскиот терет, што може да резултира во паѓање на напонот и прекумерен терет на опремата.

5. Контрола и мерење

• Прифатливост на мерење: Синусоидните бранови се подобро мере и контролираат точно. Стандардните уреди за мерење на моќта се дизајнирани за синусоидни бранови, што дава по точни податоци.

• Контролни алгоритми: Многу контролни алгоритми и логики за заштита во електричните системи се дизајнирани на основа на претпоставката за синусоидни бранови. Квадратните бранови можат да предизвикаат овие алгоритми да изврзуваат или да произведуваат грешки.

6. Долгина на пренос

Долгопатен пренос: Синусоидните бранови се подобро прилагодени за долгопатен пренос. Долгопатните трансмисиони линии често користат пренос со висок напон, а синусоидните бранови подобро ја одржуваат стабилната вредност на напонот и стројот, намалувајќи губитоците при преносот.

Заклучок

Разлозите за тоа што трансмисионите линии не користат квадратни бранови, а предпочитат синусоидни бранови вклучуваат:

• Ефикасност и губитоци: Синусоидните бранови намалуваат хармоничката деструкција и ефектот на кожа, подобрувајќи ефикасноста на преносот.

• Компатибилност со опремата: Синусоидните бранови осигуруваат оптимална работа на електричната опрема, подобрувајќи ефикасноста и временската продолжителност.

• Електромагнетна интерференција: Синусоидните бранови намалуваат електромагнетната интерференција, заштитувајќи нормалната работа на околниот електронски уреди.

• Стабилност на системот: Синусоидните бранови намалуваат хармоничкото замурање, подобрувајќи стабилноста на мрежата и качеството на енергијата.

• Контрола и мерење: Синусоидните бранови овозможуваат точно мерење и контрола, осигурувајќи надежноста и безопасноста на системот.

• Долгина на пренос: Синусоидните бранови се подобро прилагодени за долгопатен пренос, намалувајќи губитоците при преносот.