ما هو الخط الناقل القصير؟

تعريف الخط الناقل القصير

يُعرَف الخط الناقل القصير بأنه خط ناقل طوله أقل من 80 كم (50 ميل) أو بجهد أقل من 69 كيلو فولت.

 يُعرَف الخط الناقل القصير بأنه خط ناقل طوله الفعال أقل من 80 كم (50 ميل)، أو بجهد أقل من 69 كيلو فولت. على عكس الخطوط الناقلة المتوسطة والطويلة، فإن تيار الشحن للخط يكون ضئيلاً، ويمكن تجاهل السعة الجانبية.

بالنسبة للخطوط القصيرة، يتم تجاهل السعة الجانبية لهذا النوع من الخطوط ويتم تجميع المعلمات الأخرى مثل المقاومة الكهربائية والسعة الذاتية لهذه الخطوط القصيرة، وبالتالي يتم تمثيل الدائرة المكافئة كما يلي. دعنا نرسم مخطط الفيزيور لهذا الدائرة المكافئة، مع اعتبار تيار الطرف المستقبِل I_r كمرجع. تشكل الجهد في الطرف المرسل والجهد في الطرف المستقبِل زاوية مع التيار المرجعي I_r وهي φ_s و φ_r على التوالي.

 بما أن السعة الجانبية يتم تجاهلها، فإن تيار الطرف المرسل هو نفسه تيار الطرف المستقبِل.

يمكننا رؤية من مخطط الفيزيور للخط الناقل القصير أعلاه أن V_s يساوي تقريباً:

نظراً لعدم وجود سعة جانبية، يعتبر التيار عبر الخط صفرًا عند حالة عدم الحمل، وبالتالي يكون الجهد في الطرف المستقبِل مساوياً للجهد في الطرف المرسل عند حالة عدم الحمل.

وفقاً لتعريف تنظيم الجهد للخط الناقل،

حيث V_r و V_x هما المقاومة والرداءة لكل وحدة من الخط الناقل القصير على التوالي.

عادة ما تحتوي الشبكة الكهربائية على محورين للإدخال ومحورين للإخراج، مما يشكل شبكة ثنائية المحاور. هذا النموذج يبسط تحليل الشبكة ويمكن حلها باستخدام مصفوفة 2×2.

كما أن الخط الناقل هو أيضًا شبكة كهربائية، وبالتالي يمكن تمثيل الخط الناقل كشبكة ثنائية المحاور.

يمثل الشبكة الثنائية المحاور للخط الناقل بمصفوفة 2×2 باستخدام معلمات ABCD، والتي تصف العلاقة بين الجهد والتيار في الشبكة.

حيث A و B و C و D هي الثوابت المختلفة للشبكة الناقلة.

إذا وضعنا I_r = 0 في المعادلة (1)، نحصل على:

وبالتالي فإن A هو الجهد المطبّق في الطرف المرسل لكل فولت في الطرف المستقبِل عندما يكون الطرف المستقبِل مفتوح. وهو بدون وحدات. إذا وضعنا V_r = 0 في المعادلة (1)، نحصل على:

C هو التيار بالأمبير في الطرف المرسل لكل فولت في الطرف المستقبِل المفتوح. له البعد من قابلية التوصيل.

D هو التيار بالأمبير في الطرف المرسل لكل أمبير في الطرف المستقبِل المغلق. وهو بدون وحدات.

والآن من الدائرة المكافئة، يتضح أن:

مقارنة هذه المعادلات مع المعادلة 1 و 2 نحصل على: A = 1، B = Z، C = 0 و D = 1. كما نعلم أن الثوابت A و B و C و D مرتبطة رياضياً بشبكة غير نشطة كما يلي:

AD − BC = 1

هنا، A = 1، B = Z، C = 0، و D = 1

⇒ 1.1 − Z.0 = 1

لذا فإن القيم المحسوبة صحيحة للخط الناقل القصير. من المعادلة (1) أعلاه،

عندما I_r = 0، وهذا يعني أن المحاور المستقبِلة مفتوحة، ومن المعادلة 1 نحصل على الجهد في الطرف المستقبِل بدون حمل.

aووفقاً لتعريف تنظيم الجهد للخط الناقل،

  تجاهل السعة الجانبية الضئيلة

في الخط الناقل القصير، يتم تجاهل السعة الجانبية، مما يبسط الحسابات.

 مخطط الفيزيور

يستخدم مخطط الفيزيور تيار الطرف المستقبِل كمرجع للمقارنة بين الجهود.

 تمثيل الشبكة الثنائية المحاور

يمكن نمذجة الخطوط الناقلة القصيرة كشبكات ثنائية المحاور، باستخدام معلمات ABCD للتحليل.

 كفاءة الأداء

تحسب كفاءة الخط الناقل القصير بشكل مشابه للأجهزة الكهربائية الأخرى، بناءً على مقاومته الكهربائية.