Výhody svazkových vodičů

Co jsou sestavené vodiče?

Často můžeme vidět přenosové linky, kde místo jednoho vodiče pro každou fázi se používají více vodičů na fázi. Kovy konstrukce zvaná držák seskupuje vodiče fáze. Tyto držáky pomáhají udržovat konstantní vzdálenost mezi vodiči po celé jejich délce, zabránit kolizím vodičů mezi sebou a umožňují jim být zapojeny paralelně. Každá fáze může mít dva, tři nebo čtyři vodiče. Následující obrázky ukazují sestavené vodiče s držáky pro tři konfigurace.

Každý vodič spojený držákem patří ke stejné fázi a v jedné přenosové lince budeme mít tři takové skupiny vodičů nebo šest takových skupin v dvojitých přenosových liniích.

Takovou konfiguraci obvykle používáme, když je velký objem energie přenášen na velké vzdálenosti na velmi vysoké napětí.


Nyní se podíváme, jaké speciální výhody mají sestavené vodiče oproti jednomu vodiči.

Výhody sestavených vodičů

1. Seskupení vodičů vedlo ke snížení induktance přenosové linky.
   Víme, že induktance přenosové linky je dána
   
   Kde GMD = geometrický průměr vzdálenosti
   GMR = geometrický průměr poloměru
   Pro jeden vodič s poloměrem r
   GMR = 0,7788r
   Pro dvoudílný balíček vodičů, jak je znázorněno na obrázku
   
   

   
   

   Pro třídílný balíček vodičů
   
   Pro čtyřdílný balíček vodičů
   
   S rostoucím počtem vodičů se GMR zvětšuje a tedy L klesá. Nyní, existuje mnoho výhod snížení induktance přenosové linky, jako jsou-

   
   Kde X = wL ... reaktance přenosové linky

• Regulace napětí přenosové linky se také zvýší, protože reaktance přenosové linky se sníží.

• Maximální schopnost přenosu energie přenosové linky se zvýší, protože

• 
  

2. Na podobném argumentu pro snížení induktance přenosové linky můžeme říci, že kapacitance přenosové linky se zvýší, protože kapacitance přenosové linky k neutráli je dána
   
   Teď, když máme L sníženo a C zvýšeno, automaticky se zvýší i celkové SIL přenosové linky a tedy i schopnost přenosu energie. Použití sestavených vodičů je tedy efektivní způsob, jak zvýšit SIL, tj. náhlé zatížení impedance.

3. Nejdůležitější výhodou sestavených vodičů je jejich schopnost snížit koronový výboj. Při přenosu energie na velmi vysokém napětí pomocí jednoho vodiče je okolo něj vysoký gradient napětí a je vysoká šance, že dojde k koronovému jevu - zejména za špatných povětrnostních podmínek. Avšak použitím několika vodičů blízko sebe místo jednoho vodiče, což vytváří sestavený vodič, dochází ke snížení gradientu napětí a tedy možnosti vzniku korony.
   Zvýšení kritického koronového napětí závisí na následujícím-

   
   

   Bylo zjištěno, že optimální vzdálenost mezi vodiči ve skupině je asi 8-10krát průměr každého vodiče, bez ohledu na počet vodičů v balíčku.

• Počet vodičů ve skupině,

• Vzdálenost mezi nimi a

• Vzdálenost mezi skupinami tvořícími samostatné fáze.

4. Snížení vzniku koronového výboje vede ke snížení ztráty energie a tedy k zlepšení efektivity přenosu přenosové linky.

5. Snížení rušení komunikačních linek kvůli snížení koronového výboje.

6. Ampacity, tj. nosná schopnost sestavených vodičů, je mnohem vyšší oproti jednomu velkému vodiči díky snížení kůžového efektu.

7. Protože sestavené vodiče mají větší efektivní plochu expozovanou vzduchu, mají lepší a efektivnější chlazení a tedy lepší výkon oproti jednomu vodiči.

Prohlášení: Respektujte originál, dobré články stojí za sdílení, pokud dojde k porušení autorských práv, obraťte se prosím na nás pro odstranění.