Wat is een middellange overlijn?

Definitie van middellange overdrachtlijn

Een middellange overdrachtlijn wordt gedefinieerd als een overdrachtlijn met een lengte tussen 80 km (50 mijl) en 250 km (150 mijl).

Een middellange overdrachtlijn wordt gedefinieerd als een overdrachtlijn met een effectieve lengte van meer dan 80 km (50 mijl) maar minder dan 250 km (150 mijl). In tegenstelling tot een korte overdrachtlijn is de laadstroom van een middellange overdrachtlijn merkbaar, waardoor de shuntcapaciteit moet worden meegenomen in overweging (dit geldt ook voor lange overdrachtlijnen). Deze shuntcapaciteit wordt weergegeven in de gevoeligheid ("Y") van de ABCD-circuitparameters.

De ABCD-parameters van een middellange overdrachtlijn worden berekend met behulp van een gebundelde shuntgevoeligheid en een gebundelde serieimpedantie. Deze parameters kunnen worden weergegeven met drie verschillende modellen:

• Nominaal Π-representatie (nominaal pi-model)

• Nominaal T-representatie (nominaal T-model)

• Eindcondensatormethode

Laten we nu ingaan op een gedetailleerde bespreking van deze genoemde modellen en de ABCD-parameters voor middellange overdrachtlijnen afleiden.

Belangrijkheid van de shuntcapaciteit

Shuntcapaciteit is significant in middellange overdrachtlijnen en moet rekening houden met de laadstroom van de lijn.

Nominaal Π-model

In het geval van een nominaal Π-representatie (d.w.z. nominaal pi-model), wordt de gebundelde serieimpedantie in het midden van het circuit geplaatst, terwijl de shuntgevoeligheid aan de einden staat. Zoals te zien is in het diagram van het Π-netwerk hieronder, wordt de totale gebundelde shuntgevoeligheid verdeeld in twee gelijke helften, en elke helft met waarde Y/2 wordt geplaatst aan zowel het verzend- als het ontvangst-einde, terwijl de volledige circuitimpedantie zich tussen de twee bevindt.

De vorm van het zo gevormde circuit lijkt op het symbool Π, en daarom wordt het bekend als de nominaal Π-representatie van een middellange overdrachtlijn. Het wordt voornamelijk gebruikt voor het bepalen van algemene circuitparameters en het uitvoeren van belastingsanalyse.

Hierbij is VS de spanning aan het voedingseinde, en VR de spanning aan het ontvangst-einde. Is is de stroom aan het voedingseinde, en IR is de stroom aan het ontvangst-einde. I1 en I3 zijn de stromen door de shuntgevoeligheid, en I2 is de stroom door de serieimpedantie Z.

Nu passen we KCL toe op knooppunt P, krijgen we.

Op dezelfde manier passen we KCL toe op knooppunt Q.

Nu substitueren we vergelijking (2) in vergelijking (1)

Nu passen we KVL toe op het circuit,

Vergelijking (4) en (5) vergelijken we met de standaard ABCD-parametervergelijkingen

We leiden de ABCD-parameters van een middellange overdrachtlijn af als:

Nominaal T-model

In het nominaal T-model van een middellange overdrachtlijn wordt de gebundelde shuntgevoeligheid in het midden geplaatst, terwijl de netto serieimpedantie in twee gelijke helften wordt verdeeld en aan weerszijden van de shuntgevoeligheid wordt geplaatst. Het zo gevormde circuit lijkt op het symbool van een hoofdletter T, en daarom wordt het bekend als het nominaal T-netwerk van een middellange overdrachtlijn, zoals getoond in het diagram hieronder.

Hierbij zijn Vt-netwerken en Vr respectievelijk de spanningen aan het voeding- en ontvangst-einde, en

Is is de stroom die door het voedingseinde loopt.

Ir is de stroom die door het ontvangst-einde van het circuit loopt.

Laat M een knooppunt zijn in het midden van het circuit, en de val bij M, gegeven door Vm.

Door KVL toe te passen op het bovenstaande netwerk krijgen we,

Nu is de stroom aan het verzendende einde,

Door de waarde van VM in vergelijking (9) te substitueren krijgen we,

We vergelijken vergelijking (8) en (10) opnieuw met de standaard ABCD-parametervergelijkingen,

De parameters van het T-netwerk van een middellange overdrachtlijn zijn

ABCD-parameters

De ABCD-parameters voor middellange overdrachtlijnen worden berekend met behulp van de gebundelde shuntgevoeligheid en serieimpedantie, cruciaal voor het analyseren en ontwerpen van deze lijnen.

Eindcondensatormethode

Bij de eindcondensatormethode wordt de lijncapaciteit geconcentreerd aan het ontvangst-einde. Deze methode neigt ertoe de effecten van capaciteit te overschatten.