Name: lossless lines and voltage behavior
Uploaded: 2024-11-21T14:54:26.000Z
Duration: 1 min 23 s
Channel: JoVE

Si consideri una linea senza perdita con una costante di propagazione puramente immaginaria, un'impedenza caratteristica resistiva e parametri ABCD stabiliti.
Il suo circuito pi equivalente ha un'impedenza in serie immaginaria e un'ammettenza shunt. Quando il prodotto beta e di lunghezza è inferiore a pi greco, presenta un'impedenza induttiva in serie e un'ammettenza capacitiva in shunt, che lo rendono privo di perdite.
La lunghezza d'onda, o distanza richiesta per modificare la fase di tensione o corrente di 2-pi, viene calcolata utilizzando la velocità di propagazione.
Il carico di impedenza di sovratensione è la potenza erogata a una resistenza di carico uguale all'impedenza di picco.
Qui, la tensione rimane costante lungo la linea e la potenza reale costante fluisce dall'estremità di invio a quella ricevente, con un flusso di potenza reattiva pari a zero.
La potenza effettiva erogata è determinata utilizzando la tensione nominale e l'impedenza di picco.
In realtà, le linee elettriche non sono terminate dalla loro impedenza di picco, causando profili di tensione non piatti che variano a seconda delle condizioni di carico.
A vuoto, la tensione aumenta dall'estremità di invio a quella ricevente, mentre per i cortocircuiti diminuisce a zero all'estremità ricevente. Il profilo a pieno carico è superiore al profilo di cortocircuito.

linee senza perdita

In ingegneria elettrica, una linea di trasmissione senza perdite, è caratterizzata da una costante di propagazione puramente immaginaria e da un'impedenza caratteristica resistiva. I parametri ABCD, che descrivono la relazione tra le tensioni e le correnti di ingresso e di uscita, indicano un circuito π equivalente, con un'impedenza immaginaria in serie e un'ammettenza di shunt. Ciò si traduce in una linea di trasmissione che, quando il prodotto fra la costante di fase (beta) e la lunghezza della linea è inferiore a pi greco, presenta un'impedenza induttiva in serie e un'ammettenza di shunt capacitiva, assicurando che rimanga senza perdite.

Lunghezza d'Onda e Propagazione

La lunghezza d'onda è la lunghezza fisica su cui la fase della tensione o della corrente, cambia di 2π. Ciò viene determinato utilizzando la velocità di propagazione del segnale. Per una linea senza perdite, la lunghezza d'onda è fondamentale per determinare la lunghezza elettrica della linea e le sue caratteristiche di fase.

Carico di Impedenza di Sovratensione

Il carico di impedenza di sovratensione (SIL), è un concetto utilizzato per descrivere la potenza che può essere erogata a una resistenza di carico, pari all'impedenza di sovratensione della linea di trasmissione. Per una linea di trasmissione con un'impedenza caratteristica resistiva, il SIL viene calcolato utilizzando la tensione nominale e l'impedenza di sovratensione:

<img alt="Equation1" src="/files/ftp_upload/16147/16147_Equation%201.svg" style="height: 36px;">

In questa condizione, la tensione rimane costante lungo la linea e si verifica un flusso costante di potenza reale dall'estremità di invio a quella di ricezione, con flusso di potenza reattiva pari a zero.

Profili di Tensione e Condizioni di Carico

In scenari pratici, le linee di trasmissione sono raramente terminate con la loro impedenza di sovratensione, il che porta a profili di tensione non uniformi lungo la linea. In condizioni di assenza di carico, la tensione aumenta dall'estremità di invio all'estremità di ricezione, a causa dell'effetto Ferranti. Al contrario, in condizioni di cortocircuito, la tensione scende a zero all'estremità di ricezione. A pieno carico, il profilo di tensione si trova tra questi due estremi, generalmente più alto del profilo di cortocircuito, ma più basso del profilo senza carico.

Queste caratteristiche delle linee di trasmissione senza perdite, sono fondamentali per la progettazione e l'analisi dei sistemi energetici, garantendo un'erogazione di energia efficiente e affidabile, con perdite minime e profili di tensione stabili in condizioni di carico variabili.

Linee Senza Perdita

Si consideri una linea senza perdita con una costante di propagazione puramente immaginaria, un'impedenza caratteristica resistiva e parametri ABCD stabiliti.
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Unità 1

Steady-State Transmission Lines and Power Flows

Linee di trasmissione in regime stazionario e flussi di potenza

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KEY TERMS AND CONCEPTS

TERMINI E CONCETTI CHIAVE

Lossless Lines

lossless lines and voltage behavior

Lossless transmission lines in electrical engineering are described by a purely imaginary propagation constant and a resistive characteristic impedance. Their ABCD parameters show an equivalent pi circuit with an imaginary series impedance and a shunt admittance. When the product of beta and line length is less than pi, the line has inductive series impedance and capacitive shunt admittance, which keeps it lossless.

Wavelength is the physical length over which voltage or current phase changes by 2π. It depends on the signal’s propagation velocity. For a lossless line, wavelength helps define the electrical length of the line and its phase behavior.

Surge impedance loading, or SIL, is the power that can be sent to a load resistance equal to the line’s surge impedance. For a line with resistive characteristic impedance, SIL is found from the rated voltage and the surge impedance. In this condition, voltage stays constant along the line, and real power flows from the sending end to the receiving end with zero reactive power flow.

In practice, transmission lines are often not terminated with their surge impedance, so the voltage profile is not uniform. Under no-load conditions, the voltage rises from the sending end to the receiving end because of the Ferranti effect. Under short-circuit conditions, the receiving-end voltage drops to zero. At full load, the voltage profile falls between these two cases, and these line properties are important for efficient and reliable power-system design.

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lossless lines

Lossless transmission lines in electrical engineering are described by a purely imaginary propagation constant and a resistive characteristic impedance. Their ABCD parameters show an equivalent pi circuit with an imaginary series impedance and a shunt admittance. When the product of beta and line length is less than pi, the line has inductive series impedance and capacitive shunt admittance, which keeps it lossless. Wavelength is the physical length over which voltage or current phase changes...

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Lossless Lines and Voltage Behavior

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