Overførselslinjer

En transmissionsled har den vigtige funktion at overføre elektrisk strøm fra produktionssubstationer til forskellige distributionsenheder. Den transmitterer effektivt spændings- og strøm bølger fra den ene ende til den anden. Strukturelt set består en transmissionsled af en ledning, der opretholder en konstant tværsnit gennem sin længde. Luft fungerer som isolerende eller dielektrisk medium mellem ledningerne, hvilket spiller en afgørende rolle i forhindre elektriske udslip og sikre sikkert og effektiv overførsel af elektricitet.

Af sikkerhedshensyn opretholdes en betydelig afstand mellem transmissionsleden og jorden. Elektriske tårne anvendes til at støtte ledningerne i transmissionsleden. Disse tårne er bygget af stål for at give ledningerne høj styrke og stabilitet, hvilket sikrer pålidelig strømoverførsel. Når det kommer til overførsel af højspænding over lange afstande, anvendes ofte højspændingsdirektestrøm (HVDC) i transmissionsleder på grund af dens unikke fordele i form af minimalisering af strømtab og forbedring af overførsels-effektivitet.

Parametre for transmissionsled

Ydelsen af en transmissionsled afhænger af dets indbyrdes parametre. En transmissionsled har primært fire nøgleparametre: modstand, induktans, kapacitans og shunt-ledningsevne. Disse parametre er jævnt fordelt langs hele linjens længde, og derfor kaldes de også for de fordelt parametre i transmissionsleden. Hver af disse parametre spiller en afgørende rolle i at bestemme, hvordan elektriske signaler og strøm overføres, og påvirker aspekter som strømtab, spændingsfald og signalfyld.

Induktansen og modstanden kombineres for at danne serierimpedans, mens kapacitansen og ledningsevnen sammen dannet shunt-admittans. Nedenfor er nogle af de kritiske parametre for en transmissionsled udførligt forklaret:

Linjeinduktans

Når strøm flyder gennem en transmissionsled, inducerer den en magnetisk flux. Da strømmen i transmissionsleden fluktuere, ændrer sig magnetfluxen også i overensstemmelse hermed. Denne variation i magnetfluxen fører til induceret elektromotorisk kraft (emf) i kredsløbet. Størrelsen på den inducerede emf er direkte proportional med hastigheden af ændring af magnetfluxen. Emf'en, der genereres i transmissionsleden, modarbejder strømflyden gennem ledningen, og denne egenskab kaldes linjeinduktans.

Linjekapacitans

I transmissionsleder fungerer luft som dielektrisk medium. Dette dielektriske medium danner effektivt en kondensator mellem ledningerne, hvilket giver mulighed for at lagre elektrisk energi og dermed øge linjens kapacitans. Kapacitansen af en ledning defineres som forholdet mellem den tilstedeværende ladning og potensialforskellen over den.

I korte transmissionsleder kan effekten af kapacitans ofte anses for ubetydelig. Men ved langafstands-overførsel bliver det en af de mest kritiske parametre. Det påvirker betydeligt forskellige aspekter af det elektriske system, herunder effektiviteten, spændingsregulering, effektfaktor og den samlede stabilitet.

Shunt-ledningsevne

Luft fungerer som dielektrisk medium mellem ledningerne i en transmissionsled. Når et alternerende spænding anvendes på ledningerne, vil der pga. fejl i dielektrikummet flyde en vis mængde strøm gennem dielektrisk medium. Denne strøm kaldes udslipstrøm. Størrelsen på udslipstrømmen påvirkes af atmosfæriske forhold og miljøfaktorer såsom fugt og overfladebelægninger. Shunt-ledningsevne defineres som flyden af denne udslipstrøm mellem ledningerne. Den er jævnt fordelt langs hele linjens længde, repræsenteret ved symbol "Y", og måles i Siemens.

Ydelse af transmissionsleder

Konceptet om transmissionsled-ydelse inkluderer beregningen af forskellige parametre, herunder afsendende-endespænding, afsendende-endestrøm, afsendende-endes effektfaktor, strømtab i ledningerne, transmissions-effektivitet, spændingsregulering samt grænser for strømflyd under både stabiltilstand og overgangstilstand. Disse ydelsesberegninger spiller en afgørende rolle i planlægning af elektriske systemer. Nedenfor er nogle af de nøgleparametre nærmere forklaret:

Spændingsregulering

Spændingsregulering defineres som forskellen i størrelsen af spændingen mellem afsendende enden og modtagende enden af en transmissionsled.

Vigtige punkter

Admittans er en afgørende elektrisk parameter, der kvantificerer evnen hos et elektrisk kredsløb, eller mere specifikt, effektiviteten af en transmissionsled, til at lette uhindret flyd af alternerende strøm (AC). Dets SI-enhed er Siemens, og det angives normalt med symbolet "Y". I essensen indikerer en højere admittansværdi, at kredsløbet eller transmissionsleden tilbyder mindre modstand mod flyden af AC, hvilket gør, at strømmen kan passere frit.

Omendtvis er impedans den reciprokke værdi af admittans. Den måler den samlede modstand, som en transmissionsled præsenterer mod flyden af AC. Når AC passerer gennem en transmissionsled, tager impedans højde for de kombinerede effekter af modstand, induktiv reaktans og kapacitiv reaktans, som sammen skaber en hindring for strømflyden. Impedans måles i ohm og repræsenteres ved symbolet "Z". En højere impedansværdi indebærer større vanskeligheder for AC til at flyde gennem linjen, hvilket resulterer i reducerede strømniveauer og potentielle strømtab.