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32.4 : 输电线路:暂态运行

传输线串联电阻和并联电导会造成三个主要影响:衰减、失真和功率损耗。

衰减

当恒定的串联电阻和并联电导出现时,电压和电流方程会发生变化。传播常数表明电压和电流波由正向和反向传播分量组成。波在传播时会衰减,衰减因子与电阻和电导有关。在无失真线路中,电阻与电感之比等于电导与电容之比,衰减因子保持不变。波在传播时不会改变形状,只会减小幅度。

失真

对于正弦稳态波,传播常数决定了相速度和衰减。在无损线路中,相速度恒定,没有衰减。在无失真线路中,所有频率的波都以恒定速度传播,衰减均匀,这对于长距离时保持信号完整性至关重要。在某个频率以上,对于实际传输线来说通常为 1 MHz,大多数线路都表现为无失真。

功率损耗

输电线中的功率损耗是由串联电阻和并联电导引起的。与电阻相关的损耗是由于电流流过线路而发生的,而导体之间的电压会导致与电导相关的损耗。这些损耗可能源于绝缘体泄漏、架空线路中的电晕效应以及电缆中的介电损耗。分析具有恒定参数(电阻、电感、电导和电容)的有损线路上的瞬态现象非常复杂,尤其是考虑到趋肤效应。

电力系统中的过电压分为雷电浪涌、开关浪涌和工频过电压。雷电,涉及复杂的云相互作用,是主要原因。云中的电荷分离、带有负电荷的雨滴落下以及带有正电荷的向上气流都有助于形成雷电。当电压梯度超过空气的击穿强度时,向下的先导与来自地面的向上先导相连,从而引起浪涌。

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Lossy LinesOvervoltagesTransmission LineSeries ResistanceShunt ConductanceAttenuationDistortionPower LossesPhase VelocitySignal IntegrityInsulator LeakageCorona EffectsDielectric LossesLightning SurgesSwitching Surges

来自章节 32:

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