Quais são os quatro tipos de condutores em uma linha de transmissão?

Condutor sólido único

Característica

O condutor sólido único é o tipo mais básico de condutor. É feito de um material metálico único (como cobre ou alumínio) e tem as vantagens de uma estrutura simples e alta resistência mecânica. Devido à sua estrutura sólida, apresenta boa condutividade em baixas frequências e distribuição de corrente relativamente uniforme. Por exemplo, pode ser usado em algumas linhas de transmissão de curta distância que requerem alta resistência mecânica e baixa frequência (como fiação elétrica interna).

No entanto, com o aumento da frequência de transmissão, o efeito de pele concentrará a corrente na superfície do condutor, e o material no interior do condutor sólido não será totalmente aproveitado, resultando em desperdício de material, e pode limitar sua capacidade de condução de corrente devido a problemas de dissipação de calor durante a transmissão de correntes altas.

Condutor multicabos

Característica

Um condutor multicabos é composto por vários fios de diâmetro menor torcidos juntos. Essa estrutura aumenta a flexibilidade do condutor, facilitando a instalação e a dobragem, e é adequada para linhas de transmissão que precisam ser dobradas ou movidas frequentemente, como o cabo em uma ponte de cabos ou o cabo de alimentação de alguns dispositivos móveis.

O contato entre os múltiplos fios do condutor multicabos aumenta a área de dissipação de calor em certa medida e ajuda a melhorar a capacidade de condução de corrente. Ao mesmo tempo, como cada fio pequeno pode ser considerado uma via de corrente independente, em altas frequências, o efeito de pele faz com que a corrente se concentre na superfície de cada fio pequeno, o que equivale a aumentar a área total efetiva de condução, podendo lidar melhor com a transmissão de alta frequência do que um condutor sólido único. Por exemplo, em alguns cabos de comunicação de alta frequência, condutores multicabos são frequentemente usados para melhorar a qualidade da transmissão de sinais.

Condutor oco

Característica

O interior do condutor oco possui uma estrutura oca, e a corrente está principalmente concentrada na superfície externa do condutor. Essa estrutura utiliza efetivamente o efeito de pele, em transmissões de alta frequência, pois a corrente se concentra na superfície, a parte oca não tem um efeito substancial na transmissão de corrente, mas pode reduzir o peso do condutor e economizar material.

Condutores ocos têm aplicações específicas em alguns sistemas de transmissão com requisitos rigorosos de peso (como linhas de transmissão no campo aeroespacial) ou linhas de transmissão aérea de longa extensão (para reduzir a pressão do próprio peso sobre a torre). No entanto, o processo de fabricação dos condutores ocos é relativamente complexo, e a resistência mecânica pode ser inferior à dos condutores sólidos, sendo necessárias medidas no projeto estrutural para garantir suporte mecânico adequado.

Condutor coaxial

Característica

Um condutor coaxial consiste em um condutor interno e um condutor externo separados por um meio isolante. O condutor externo é geralmente um condutor cilíndrico oco que circunda o condutor interno no centro. Essa estrutura possui boas características de blindagem eletromagnética, o condutor interno transmite o sinal, enquanto o condutor externo não apenas serve como caminho de retorno do sinal, mas também atua como proteção contra interferências eletromagnéticas externas.

Condutores coaxiais são amplamente utilizados na transmissão de sinais de alta frequência (como transmissão de sinais de TV, transmissão de dados de alta velocidade em redes de computadores, etc.). Eles podem transmitir eficazmente sinais de alta frequência, reduzir a atenuação do sinal e as interferências externas, e garantir a qualidade do sinal. No entanto, o custo do cabo coaxial é relativamente alto, e à medida que a distância de transmissão aumenta, a atenuação do sinal ainda é um problema a ser considerado.