束導体の利点
束导线とは何か
しばしば、送電線では、各相に単一の導体ではなく複数の導体が使用されていることが見られます。各相の導体は、スパイサーと呼ばれる金属製の構造物によってグループ化されています。これらのスパイサーは、導体間の一定の距離を維持し、導体同士の衝突を防ぎ、並列接続を可能にします。各相には2つ、3つ、または4つの導体を使用することができます。以下の図は、3つの構成における束導体とスパイサーを示しています。
スパイサーで接続された各導体は同じ相に属しており、単回路送電では3つのこのような導体グループがあり、二重回路送電では6つの導体グループがあります。
このような構成は、非常に高い電圧レベルで長距離に大量の電力を送電する際に一般的に使用されます。
次に、束導体が単一導体に対してどのような特別な利点を持っているかを見てみましょう。
束導体の利点
導体の束ねにより、線路のインダクタンスが減少します。
線路のインダクタンスは以下の式で与えられます。
ここで、GMD = 幾何平均距離
GMR = 幾何平均半径
半径rの単一導体の場合
GMR = 0.7788r
下図のような2本の導体の束の場合
3本の導体の束の場合
4本の導体の束の場合
したがって、導体の数を増やすとGMRが増加し、Lが減少します。インダクタンスの減少には多くの利点があります。
ここでX = wL ... 線路のリアクタンス線路のリアクタンスが減少することで、線路の電圧調整率も向上します。
線路の最大送電能力が増加します。
インダクタンスの減少と同様の議論から、線路の静電容量が増加すると考えることができます。線路対中性点の静電容量は以下の式で与えられます。
Lが減少し、Cが増加すると、線路のSIL（サージインピーダンスローディング）も自動的に増加し、送電能力も向上します。したがって、束導体を使用することは、SILを効果的に増加させる方法です。束導体の最も重要な利点は、コロナ放電を減らす能力です。単一導体で非常に高電圧で電力を送電すると、導体周囲の電圧勾配が高く、特に悪天候条件下でコロナ効果が発生する可能性が高いです。しかし、複数の導体を近接して配置することで、束導体を形成し、電圧勾配を減少させ、コロナ形成の可能性を減らすことができます。
コロナ臨界電圧の増加は以下の要因に依存します。導体の数に関わらず、導体群内の最適な間隔は、各導体の直径の約8〜10倍であることが判明しています。
グループ内の導体の数
それらのクリアランス
別々の相を形成するグループ間の距離
コロナ放電の形成の減少により、電力損失が減少し、線路の送電効率が向上します。
コロナの減少により、通信線路の干渉が減少します。
束導体のアンペラシティ、つまり電流キャパシティは、皮膚効果の減少により、単一の大導体よりも大幅に増加します。
束導体は、空気中に露出する有効表面積が大きいため、より効果的な冷却ができ、単一導体よりも優れた性能を発揮します。
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