Name: how transmission lines lose energy
Uploaded: 2024-11-21T14:54:23.000Z
Duration: 1 min 25 s
Channel: JoVE

La résistance CC d'un conducteur à une température spécifique dépend de sa résistivité, de sa longueur et de sa section transversale.
La résistivité varie selon le métal conducteur, le cuivre recuit étant la norme de mesure.
La résistivité de l'aluminium étiré à 20 °C correspond à 61 % de la conductivité du cuivre.
Des facteurs tels que la spirale, la température, la fréquence et la résistance aux chocs de l’amplitude du courant. La spirale dans les conducteurs toronnés augmente leur longueur et leur résistance CC de 1 à 2 %.
La résistivité change linéairement avec les températures.
La résistance CA est déterminée par la perte de puissance réelle et le courant efficace.
L’effet de peau augmente avec la fréquence, provoquant une augmentation de la résistance AC, tandis que pour les conducteurs magnétiques, la résistance dépend de l’amplitude du courant.
La conductance, qui tient compte de la perte de puissance réelle entre les conducteurs ou vers la terre, est principalement due aux courants de fuite des isolants et aux effets corona. Bien que ceux-ci soient mineurs par rapport à la perte de conducteur.
Le courant de fuite de l’isolant est affecté par les contaminants et l’humidité.
La couronne, causée par l’air ionisant à haute intensité de champ électrique, dépend des conditions météorologiques et des irrégularités de la surface du conducteur.

résistance et conductance

Resistance and Conductance

La résistance DC d'un conducteur à une température donnée est influencée par sa résistivité, sa longueur et sa section transversale. La résistivité est une propriété inhérente au matériau conducteur, le cuivre recuit servant de norme internationale de mesure. Par exemple, la résistivité de l'aluminium étiré à 20 degrés Celsius est de 61 % de la conductivité standard du cuivre recuit.

Différents facteurs influent sur la résistance d'un conducteur. La spirale des conducteurs multibrins augmente leur longueur et, par conséquent, leur résistance DC de 1 à 2 %. De plus, la résistivité varie linéairement avec la température dans les plages de fonctionnement normales. La fréquence et l'intensité du courant jouent également un rôle crucial ; l'effet de peau, qui s'intensifie avec la fréquence, augmente la résistance AC. Dans les conducteurs magnétiques, la résistance est également influencée par l'intensité du courant.

La résistance AC, ou résistance effective, est déterminée par la perte de puissance réelle et la valeur efficace du courant du conducteur. L'effet de peau devient important à des fréquences plus élevées, provoquant une concentration du courant près de la surface du conducteur, augmentant ainsi la résistance AC. Cet effet est plus prononcé dans les conducteurs à propriétés magnétiques, où la résistance varie en fonction de l'amplitude du courant.

La conductance, associée à la perte de puissance réelle entre les conducteurs ou vers la terre, est principalement due aux courants de fuite des isolants et aux effets de couronne. Bien que ces pertes soient relativement mineures par rapport aux pertes des conducteurs, elles sont importantes dans l'évaluation globale de l'efficacité d'une ligne de transmission. Le courant de fuite des isolants est influencé par les contaminants accumulés et les conditions météorologiques, en particulier l'humidité.

L'effet de couronne se produit lorsque le champ électrique autour d'un conducteur ionise l'air environnant, ce qui entraîne une conduction. La perte par effet de couronne dépend des conditions météorologiques et des irrégularités de la surface du conducteur, qui peuvent exacerber les effets d'ionisation. La compréhension de ces facteurs est essentielle pour optimiser les performances des lignes de transmission et minimiser les pertes d'énergie.

Résistance et conductance

La résistance CC d'un conducteur à une température spécifique dépend de sa résistivité, de sa longueur et de sa section transversale.
La résistivité varie selon le conducteur ...

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KEY TERMS AND CONCEPTS

TERMES ET CONCEPTS CLÉS

how transmission lines lose energy

Transmission lines lose energy through resistance and conductance. DC resistance depends on a conductor’s resistivity, length, and cross-sectional area. Resistivity is a material property, and annealed copper is the international standard used for measurement.

Material choice and conductor shape both matter. Hard-drawn aluminum at 20 degrees Celsius has a resistivity equal to 61% of the standard conductivity of annealed copper. Stranded conductors also gain a little extra resistance because spiraling makes the path longer. This increase is usually about 1% to 2%.

Temperature changes resistance as well. Over normal operating ranges, resistivity rises or falls in a linear way with temperature. AC resistance, or effective resistance, also depends on frequency and current magnitude. At higher frequencies, the skin effect pushes current toward the outside of the conductor and increases AC resistance.

Magnetic conductors show an added effect. Their resistance can change with the size of the current. AC resistance is found from real power loss and the rms, or root mean square, conductor current. Conductance describes real power loss between conductors or to the ground, and it mainly comes from insulator leakage currents and corona.

These losses are usually small compared with conductor losses, but they still matter for transmission line efficiency. Leakage current increases when dirt and other contaminants build up on insulators, and moisture from weather makes this worse. Corona occurs when the electric field around a conductor ionizes the air. Its loss depends on weather and on surface roughness that can make ionization easier.

How Transmission Lines Lose Energy

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resistance and conductance

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key terms and concepts

Explore how resistance and conductance affect transmission line energy loss, including temperature, skin effect, leakage current, and corona.

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