Παράμετροι Συνδέσεων Μεταφοράς (Θεωρία & Παραδείγματα)

Τι είναι οι παράμετροι ABCD?

Οι παράμετροι ABCD (επίσης γνωστοί ως αλυσιδώσεις ή παράμετροι μεταφοράς) είναι γενικευμένες σταθερές κύκλων που χρησιμοποιούνται για να βοηθήσουν στο μοντέλο γραμμών μεταφοράς. Πιο συγκεκριμένα, οι παράμετροι ABCD χρησιμοποιούνται στην διασύνδεση δύο πόρτων μιας γραμμής μεταφοράς. Ο κύκλος τέτοιας διασύνδεσης δύο πόρτων είναι δείχνει παρακάτω:

Μεγάλο τμήμα της μηχανικής των συστημάτων ενέργειας ασχολείται με την μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας από μια τοποθεσία (π.χ. σταθμός παραγωγής) σε άλλη (π.χ. υποσταθμοί ή κατοικίες) με μέγιστη απόδοση.

Είναι λοιπόν σημαντικό για τους μηχανικούς συστημάτων ενέργειας να είναι εξοικειωμένοι με το μαθηματικό μοντέλο της μεταφοράς αυτής της ενέργειας. Οι παράμετροι ABCD και το μοντέλο δύο πόρτων χρησιμοποιούνται για να απλοποιήσουν αυτά τα περίπλοκα υπολογισμού.

Για να διατηρηθεί η ακρίβεια αυτού του μαθηματικού μοντέλου, οι γραμμές μεταφοράς κατηγορούνται σε τρία είδη: μικρές γραμμές μεταφοράς, μεσαίες γραμμές μεταφοράς, και μεγάλες γραμμές μεταφοράς.

Η συντομογραφία αυτών των παραμέτρων ABCD θα αλλάξει ανάλογα με το μήκος της γραμμής μεταφοράς. Αυτό είναι απαραίτητο, καθώς κάποια ηλεκτρικά φαινόμενα – όπως η κορωνοϊκή απορροή και το φαινόμενο Ferranti – εμφανίζονται μόνο όταν ασκούνται με μεγάλες γραμμές μεταφοράς.

Παράμετροι ABCD μιας διασύνδεσης δύο πόρτων

Όπως δηλώνει το όνομά της, μια διασύνδεση δύο πόρτων αποτελείται από έναν εισαγωγικό πόρτο PQ και έναν εξαγωγικό πόρτο RS. Σε οποιαδήποτε τετραδική διασύνδεση (δηλ. γραμμική, αδρανή, διμερής διασύνδεση), το εισαγωγικό τάση και το εισαγωγικό ρεύμα μπορούν να εκφραστούν σε σχέση με την εξαγωγική τάση και το εξαγωγικό ρεύμα. Κάθε πόρτα έχει 2 κατακόρυφα για να συνδεθεί με το εξωτερικό κύκλωμα. Έτσι, είναι ουσιαστικά μια διασύνδεση δύο πόρτων ή τετραδική διασύνδεση, με:

Δοθέν στον εισαγωγικό πόρτο PQ.
Δοθέν στον εξαγωγικό πόρτο RS.

Τώρα, οι παράμετροι ABCD της γραμμής μεταφοράς παρέχουν τη σύνδεση μεταξύ των τάσεων και των ρευμάτων στην πηγή και στον παραλήπτη, λαμβάνοντας υπόψη ότι τα στοιχεία του κυκλώματος είναι γραμμικά.

Έτσι, η σχέση μεταξύ των ειδικών παραμέτρων στην πηγή και στον παραλήπτη δίνεται χρησιμοποιώντας τους παράμετρους ABCD από τις παρακάτω εξισώσεις.

Τώρα, για να καθοριστούν οι παράμετροι ABCD της γραμμής μεταφοράς, ας επιβάλουμε τις απαιτούμενες συνθήκες κυκλώματος σε διαφορετικές περιπτώσεις.

Παράμετροι ABCD όταν ο παραλήπτης είναι ανοιχτός κύκλος

Ο παραλήπτης είναι ανοιχτός κύκλος, δηλ. το ρεύμα στον παραλήπτη IR = 0.
Εφαρμόζοντας αυτή τη συνθήκη στην εξίσωση (1) παίρνουμε,

Επομένως, υποδηλώνεται ότι εφαρμόζοντας τη συνθήκη ανοιχτού κύκλου στους παράμετρους ABCD, παίρνουμε τον παράμετρο A ως το πηλίκο της τάσης στην πηγή προς την τάση στον ανοιχτό κύκλο του παραλήπτη. Επειδή ο A διάστασης είναι ένα πηλίκο τάσης προς τάση, ο A είναι άνευ διάστασης παράμετρος.

Εφαρμόζοντας την ίδια συνθήκη ανοιχτού κύκλου, δηλ. IR = 0 στην εξίσωση (2)

Επομένως, υποδηλώνεται ότι εφαρμόζοντας τη συνθήκη ανοιχτού κύκλου στους παράμετρους ABCD μιας γραμμής μεταφοράς, παίρνουμε τον παράμετρο C ως το πηλίκο του ρεύματος στην πηγή προς την τάση στον ανοιχτό κύκλο του παραλήπτη. Επειδή ο C διάστασης είναι ένα πηλίκο ρεύματος προς τάση, η μονάδα του είναι mho.

Επομένως, ο C είναι η