32.3 : Übertragungsleitungen: Transienter Betrieb

Das von L. V. Bewley entwickelte Bewley-Gitterdiagramm organisiert effektiv die Reflexionen, die während transienten Vörgängen in Übertragungsleitungen auftreten. Es stellt visuell dar, wie sich Spannungswellen innerhalb einer Übertragungsleitung ausbreiten und reflektieren, und erleichtert so das Verständnis der auftretenden komplexen Wechselwirkungen.

Im Diagramm stellt die vertikale Skala die Übergangszeit der Linie dar, während die horizontale Skala die Linienposition x darstellt. Die diagonalen Linien im Diagramm repräsentieren sich ausbreitende Wellen. Jede Reflexion wird berechnet, indem die an einem Ende ankommende einfallende Welle mit dem Reflexionskoeffizienten an diesem Ende multipliziert wird.

Der Wert des Reflexionskoeffizienten ist sowohl für das Empfangs- als auch das Sendeende bekannt. Diese Koeffizienten bestimmen die Größe und Richtung der reflektierten Wellen, wenn eine einfallende Welle die jeweiligen Enden der Übertragungsleitung erreicht.

Wenn eine einfallende Spannungswelle entlang der Leitung läuft und am Empfangsende reflektiert wird, läuft die reflektierte Welle zurück und wird am Sendeende erneut reflektiert, und dieser Prozess setzt sich fort. Jede Interaktion, jede Reflexion und die resultierende Welle werden im Diagramm dargestellt und zeigen, wie sich die Wellen im Laufe der Zeit ausbreiten.

Um die Spannung an einem beliebigen Punkt im Diagramm zu bestimmen, addieren Sie alle Terme direkt über diesem Punkt. Mit diesem Ansatz lässt sich nachvollziehen, wie die kombinierten einfallenden und reflektierten Wellen zur Gesamtspannung an einem bestimmten Ort und zu einer bestimmten Zeit beitragen.

Das Bewley-Gitterdiagramm ist ein leistungsstarkes Werkzeug zur Visualisierung und Analyse der Wellenausbreitung in Übertragungsleitungen. Es ist besonders nützlich, um das Verhalten von Transienten zu verstehen und die effiziente Gestaltung elektrischer Systeme sicherzustellen. Durch die Organisation der Reflexionen und Übertragungen können Ingenieure die Spannungen und Ströme an verschiedenen Punkten im System vorhersagen, was bei der Gestaltung und Fehlerbehebung von Übertragungsleitungen hilfreich ist.