28.2 : Lignes sans perte

En électrotechnique, une ligne de transmission sans perte est caractérisée par une constante de propagation purement imaginaire et une impédance caractéristique résistive. Les paramètres ABCD, qui décrivent la relation entre les tensions et les courants d'entrée et de sortie, indiquent un circuit π équivalent avec une impédance série imaginaire et une admittance de shunt. Il en résulte une ligne de transmission qui, lorsque le produit de la constante de phase (bêta) et de la longueur de la ligne est inférieur à pi, présente une impédance série inductive et une admittance de shunt capacitive, ce qui garantit qu'elle reste sans perte.

Longueur d'onde et propagation

La longueur d'onde est la longueur physique sur laquelle la phase de tension ou de courant change de 2π. Elle est déterminée à l'aide de la vitesse de propagation du signal. Pour une ligne sans perte, la longueur d'onde est essentielle pour déterminer la longueur électrique de la ligne et ses caractéristiques de phase.

Chargement d'impédance de surtension

La charge d'impédance de surtension (SIL) est un concept utilisé pour décrire la puissance qui peut être délivrée à une résistance de charge égale à l'impédance de surtension de la ligne de transmission. Pour une ligne de transmission avec une impédance caractéristique résistive, le SIL est calculé à l'aide de la tension nominale et de l'impédance de surtension :

Dans ces conditions, la tension reste constante le long de la ligne et il y a un flux constant de puissance réelle de l'extrémité d'envoi vers l'extrémité de réception, avec un flux de puissance réactive nul.

Profils de tension et conditions de charge

Dans la pratique, les lignes de transmission sont rarement terminées par leur impédance de surtension, ce qui entraîne des profils de tension non uniformes le long de la ligne. Dans des conditions sans charge, la tension augmente de l'extrémité émettrice à l'extrémité réceptrice en raison de l'effet Ferranti. Inversement, dans une condition de court-circuit, la tension tombe à zéro à l'extrémité réceptrice. À pleine charge, le profil de tension se situe entre ces deux extrêmes, généralement plus élevé que le profil de court-circuit mais inférieur au profil sans charge.

Ces caractéristiques des lignes de transmission sans perte sont essentielles pour la conception et l’analyse des systèmes électriques, garantissant une distribution d’énergie efficace et fiable avec des pertes minimales et des profils de tension stables dans des conditions de charge variables.