Què és una línia de transmissió mitjana?
Definició de Línia de Transmissió Mitjana
Una línia de transmissió mitjana es defineix com una línia de transmissió amb una longitud entre 80 km (50 milles) i 250 km (150 milles).
Una línia de transmissió mitjana es defineix com una línia de transmissió amb una longitud efectiva superior a 80 km (50 milles) però inferior a 250 km (150 milles). A diferència d'una línia de transmissió curta, la corrent de càrrega de la línia en una línia de transmissió mitjana és apreciable i, per tant, s'ha de considerar la capacitància en paral·lel (això també és el cas per a les línies de transmissió llargues). Aquesta capacitància en paral·lel es captura dins de l'admitància ("Y") dels paràmetres de circuit ABCD.
Els paràmetres ABCD d'una línia de transmissió mitjana es calculen utilitzant una admitància en paral·lel concentrada i una impedància en sèrie concentrada. Aquests paràmetres es poden representar utilitzant tres models diferents:
Representació nominal Π (model pi nominal)
Representació nominal T (model T nominal)
Mètode del Condensador Final
Ara entrem en la discussió detallada d'aquests models mencionats, derivant els paràmetres ABCD per a les línies de transmissió mitjanes.
Importància de la Capacitància en Paral·lel
La capacitància en paral·lel és significativa en les línies de transmissió mitjanes i s'ha de considerar degut a la corrent de càrrega de la línia.
Model Pi Nominal
En el cas de la representació nominal Π (és a dir, model pi nominal), la impedància en sèrie concentrada es col·loca al mig del circuit mentre que les admitàncies en paral·lel estan als extrems. Com podem veure en el diagrama de la xarxa Π a continuació, la totalitat de la capacitància en paral·lel concentrada es divideix en dues meitats iguals, i cada meitat amb un valor Y/2 es col·loca tant al final d'enviament com al final de recepció, mentre que la totalitat de la impedància del circuit està entre els dos.
La forma del circuit així format assegulla una semblança amb el símbol Π, i per aquest motiu, se li coneix com a representació nominal Π d'una línia de transmissió mitjana. Principalment es fa servir per determinar els paràmetres generals del circuit i realitzar l'anàlisi de flux de càrrega.
Aquí, VS és el voltatge al final d'enviament, i VR és el voltatge al final de recepció. Is és la corrent al final d'enviament, i IR és la corrent al final de recepció. I1 i I3 són les corrents a través de les admitàncies en paral·lel, i I2 és la corrent a través de la impedància en sèrie Z.
Aplicant la llei de Kirchhoff de corrents (KCL) al node P, obtenim.
De manera similar, aplicant KCL al node Q.
Substituint l'equació (2) a l'equació (1)
Ara, aplicant la llei de Kirchhoff de tensions (KVL) al circuit,
Comparant l'equació (4) i (5) amb les equacions estàndard dels paràmetres ABCD
Derivem els paràmetres ABCD d'una línia de transmissió mitjana com:
Model T Nominal
En el model T nominal d'una línia de transmissió mitjana, la admitància en paral·lel concentrada es col·loca al mig, mentre que la impedància en sèrie neta es divideix en dues meitats iguals i es col·loca a cada costat de la admitància en paral·lel. El circuit així format assegulla una semblança amb el símbol de la lletra majúscula T, i per aquest motiu, se li coneix com a xarxa T nominal d'una línia de transmissió de longitud mitjana, tal com es mostra en el diagrama a continuació.
També aquí, Vt i Vr són els voltatges al final d'enviament i de recepció respectivament, i
Is és la corrent que flueix pel final d'enviament.
Ir és la corrent que flueix pel final de recepció del circuit.
Sigui M un node al punt mitjà del circuit, i la caiguda a M, donada per Vm.
Aplicant KVL a la xarxa anterior obtenim,
Ara la corrent al final d'enviament és,
Substituint el valor de VM a l'equació (9) obtenim,
Un cop més, comparant l'equació (8) i (10) amb les equacions estàndard dels paràmetres ABCD,
Els paràmetres de la xarxa T d'una línia de transmissió mitjana són
Paràmetres ABCD
Els paràmetres ABCD per a les línies de transmissió mitjanes es calculen utilitzant la admitància en paral·lel concentrada i la impedància en sèrie, essencials per analitzar i dissenyar aquestes línies.
Mètode del Condensador Final
En el mètode del condensador final, la capacitància de la línia es concentra al final de recepció. Aquest mètode tendeix a sobreestimar els efectes de la capacitància.
