4. Первичные параметры цепей трехфазных высоковольтных линий

Трехфазную линию можно рассматривать как комплекс трех однофазных цепей: фаза – нулевой провод, соединение звездой или фаза – фаза, соединение треугольником.

Цепи расположены близко друг к другу и сильно связаны электромагнитными полями цепей. Параметры таких цепей принято называть рабочими.

Расчет параметров для несимметричной линии очень сложен. Если линия симметрична, то токи и напряжения одинаковы и расчет упрощается. Расчет трехфазных цепей производится по тем же формулам, что и для двухпроводной цепи. Различия есть только в коэффициентах.

Когда считаем сопротивление фазы (R_ф) должны ставить коэффициент 0,5.

Кроме того мы должны более строго учитывать величину тока в цепях, так как трехфазные цепи передают большие токи (это часто цепи энергоснабжения).

При больших токах  зависит от величины тока и особенно сильно эта зависимость в стальных проводах.

При I =(1,5  2)А,  увеличивается. При достижении I =(8  10)А,  будет уменьшаться, будет изменяться сопротивление фазы (R_ф) и индуктивность (L).

Если провода медные, то влияние тока на параметры можно не учитывать.

Рис. 3.9 Зависимость индуктивности от тока

Рис. 3.10 Зависимость сопротивления от тока

Сечение Ст-5 19,6 мм²;

ПС-25 21,6 мм².

Разница всего 1 мм², а сопротивление может отличаться в 2-3 раза, а индуктивность в 3-15 раз (в зависимости от величины тока).

Итак: (2.27)

Рис. 3.11

4. Волновые параметры цепей воздушных и кабельных линий

Цель: посмотреть конкретные значения величин.

Возьмем следующие цепи:

1. Сталь диаметром 4 мм;

2. Сталь диаметром 5 мм;

3. Медь диаметром 4 мм;

4. Биметалл диаметром 4 мм;

5. кабельная пара МК 741,2;

6. сигнальный кабель.

Рис. 3.12 Зависимость волнового сопротивления и фазы от частоты

Кабельные линии имеют существенно большую емкость в 2-5 раз меньшую индуктивность из-за малого диаметра провода, по сравнению с воздушными линиями.

Для подбора согласованных нагрузок модули волновых сопротивлений двухпроводных воздушных цепей с поводами цветного металла принимают равными 600 Ом, со стальными проводами в диапазоне звуковых частот – 1200-1400 Ом, кабели связи при звуковых частотах – 400-500 Ом, при высоких частотах – 150-180 Ом.

Волновое сопротивление коаксиальных кабелей дальней связи (кроме подводных) при высоких частотах примерно равно 75 Ом. Для волнового сопротивления коаксиальной линии это не модуль, а реальная величина, так как на этих частотах волновое сопротивление носит активный характер.

Рис 3.13 Зависимость коэффициента затухания от частоты

Рис 3.14 Зависимость коэффициента фазы от частоты

По амплитудно-частотной характеристике судим о линейных искажениях. По фазо-частотной характеристики можно определить групповое время запаздывания, можно судить о фазо-частотных искажениях (фазо-частотные искажения существуют для дискретных видеосигналов).

Рис 3.15 Зависимость скорости распространения сигнала от частоты

Вторичные параметры существенно зависят от условий эксплуатации. Наибольшему влиянию подвержены воздушные цепи. Для средней полосы считается, что температурные изменения находятся в пределах от -2 до +20С для КЛС. При изменении температуры на 20 затухание кабеля меняется на (25) (при увеличении температуры километрический коэффициент затухание увеличивается).

Рассмотрим изменение затухания для медных ВЛС.

Рис 3.16 Зависимость коэффициента затухания от частоты для различных условий