Transmissionslinjer voksede ud af James Clerk Maxwells arbejde (13. juni 1831 - 5. november 1879) var en skotsk videnskabsmand, Lord Kelvin (26. juni 1824 - 17. december 1907) og Oliver Heaviside blev født den 18. maj 1850 og døde den 3. februar 1925. I Nordamerika drives den første transmissionslinje ved 4000V i 1889-juni-3. Nogle af kraftoverførsel og distributionsselskaber i Indien er NTPC i New Delhi, Tata Power i Mumbai, NLC Indien i Kina, Orient Green i Chennai, Neuron Towers eller Sujana Towers Ltd i Hyderabad, Aster Transmission line construction, LJTechnologies in cherlapalli, Mpower Infratech private limited in Hyderabad.
Hvad er transmissionslinjer?
Transmissionslinjerne er en del af systemet, der får elektricitet fra kraftværkerne til hjem, og det består af aluminium, fordi det er mere rigeligt, billigere og mindre tæt end kobber. Den bærer elektromagnetisk energi fra et punkt til et andet punkt, og den består af to ledere der bruges til at transmittere elektromagnetiske bølger over en lang afstand mellem sender og modtager kaldes transmissionslinjer. Der er både vekselstrøm (vekselstrøm) og jævnstrøm (jævnstrøm). AC-transmissionslinierne bruges til at transmittere vekselstrøm over en lang afstand ved hjælp af tre ledere, og DC-transmissionslinjerne bruger to ledere til at transmittere jævnstrøm over en lang afstand.
Transmissionslinie ligning
Lad os tage transmissionslinjens ækvivalente kredsløb, for dette vil vi tage den enkleste form for transmissionslinje, som er to trådlinjer. Denne to wireline består af to ledere adskilt af et dielektrisk medium, normalt luftmedium, hvilket er vist i nedenstående figur
to_wireline_conductor
Hvis vi fører en strøm (I) gennem leder-1, finder vi ud af, at der er et magnetfelt omkring den strømførende ledning af en leder-1, og magnetfeltet kan illustreres ved hjælp af serieinduktor på grund af strømmen i leder-1, skal der være et spændingsfald på tværs af leder-1, hvilket kan illustreres ved en række modstand og induktorer. Opsætningen af de to ledningsledere kan foretages til en kondensator. Kondensatoren i figuren vil altid være løs for at illustrere, at vi har tilføjet leder G. Den samlede opsætning, dvs. seriemodstand, en induktor, parallel kondensator og leder udgør et ækvivalent kredsløb af en transmissionslinje.
ækvivalent_circuit_of_a_transmission_line_1
Induktoren og modstanden samlet i ovenstående figur kan kaldes serieimpedans, som udtrykkes som
Z = R + jωL
Den parallelle kombination af kapacitans og leder n ovenstående figur kan udtrykkes som
Y = G + jωc
ækvivalent_circuit_of_transmission_line_2
Hvor l - længde
jegs- Afsender slutstrøm
Vs- Afsendelse af slutspænding
dx - elementlængde
x - en afstand på dx fra afsendelsesenden
På et punkt tager 'p' strøm (I) og spænding (v) og på et punkt tager 'Q' I + dV og V + dV
Ændringen i spænding for længden PQ er
V- (V + dV) = (R + jωL) dx * I
V-V-dv = (R + jωL) dx * I
-dv / dx = (R + jωL) * I ………………. ligning (1)
I- (I + dI) = (G + jωc) dx * V
I - I + dI = (G + jωc) dx * V
-dI / dx = (G + jωc) * V… ……………. ækv. (2)
At differentiere eq (1) og (2) med hensyn til dx bliver
-dtov / dxto= (R + jωL) * dI / dx ………………. ligning (3)
-dtoI / dxto= (G + jωc) * dV / dx ... ……………. ligning (4)
Udskiftning af ækv. (1) og (2) i ækv. (3) og (4) får
-dtov / dxto= (R + jωL) (G + jωc) V ………………. ligning (5)
-dtoI / dxto= (G + jωc) (R + jωL) I… ……………. ækv. (6)
Lad Pto= (R + jωL) (G + jωc) ... ……………. ækv. (7)
Hvor P - forplantningskonstant
Erstat d / dx = P i ækv. (6) og (7)
-dtov / dxto= PtoV ………………. ækv. (8)
-dtoI / dxto= PtoJeg ... ……………. ligning (9)
Generel løsning er
V = Aepx+ Vær-px… ……………. ækv. (10)
Jeg = Hvadpx+ Fra-px… ……………. ligning (11)
Hvor A, B C og D er konstanter
At differentiere eq (10) og (11) med hensyn til 'x' får
-dv / dx = P (Aepx - Be-px) ………………. ækv. (12)
-dI / dx = P (Cepx - De-px) ... ……………. ligning (13)
Stedfortræder eq (1) og (2) i eq (12) og (13) får
- (R + jωL) * I = P (Aepx+ Vær-px) ………………. ligning (14)
- (G + jωc) * V = P (Cepx+ Fra-px) ………………. ækv. (15)
Udskiftning af 'p' -værdien i ækv. (14) og (15) får
I = -p / R + jωL * (Aepx+ Vær-px)
= √G + jωc / R + jωL * (Aepx+ Vær-px) ………………. ligning (16)
V = -p / G + jωc * (Cepx+ Fra-px)
= √R + jωL / G + jωc * (Dettepx+ Fra-px) ………………. ligning (17)
Lad Z0= √R + jωL / G + jωc
Hvor Z0er den karakteristiske impedenc
Erstat grænsebetingelser x = 0, V = VSog jeg = jegSi ligning (16) og (17) får
jegS= A + B ………………. ækv. (18)
VS= C + D ………………. ligning (19)
jegSMED0= -A + B ………………. ækv. (20)
VS/MED0= -C + D ………………. ligning (21)
Fra (20) får A og B værdier
A = VS-JEGSMED0
B = VS+ JegSMED0
Fra eq (21) får C og D-værdier
C = (IS- VS/MED0) / to
D = (IS+ VS/MED0) / to
Erstat A-, B-, C- og D-værdier i ækvivalenter (10) og (11)
V = (V.S-JEGSMED0) erpx+ (VS+ JegSMED0)er-px
= VS(erpx+ e-px / 2) –ISZ¬0 (epx-er-px/to)
= VScoshx - jegSMED0sinhx
Tilsvarende
I = (IS-VSMED0) erpx+ (VS/MED0+ JegS/ 2) og-px
= JegS(erpx+ og-px/ 2) –VS/MED0(erpx-er-px/to)
= JegScoshx - VS/MED0sinhx
Således er V = VScoshx - jegSMED0sinhx
Jeg = jegScoshx - VS/MED0sinhx
Ligningen af transmissionslinjen med hensyn til afsendelsesendeparametre er afledt
Effektivitet af transmissionslinjer
Transmissionslinjens effektivitet er defineret som et forhold mellem modtaget effekt af transmitteret effekt.
Effektivitet = modtaget effekt (Pr) / transmitteret effekt (Pt) * 100%
Typer af transmissionslinjer
De forskellige typer transmissioner inkluderer følgende.
Åbn trådtransmissionslinje
Det består af par parallelt ledende ledninger adskilt af en ensartet afstand. De to-leder transmissionslinjer er meget enkle, lave omkostninger og nemme at vedligeholde over korte afstande, og disse linjer bruges op til 100 MHz. Det andet navn på en transmissionslinje med åben ledning er en parallel ledningstransmissionslinje.
Koaksial transmissionslinje
De to ledere placeres koaksialt og fyldt med dielektriske materialer såsom luft, gas eller fast stof. Frekvensen stiger, når tab i dielektrikumet stiger, dielektriket er polyethylen. Koaksialkablerne bruges op til 1 GHz. Det er en type ledning, der bærer højfrekvente signaler med lave tab, og disse kabler bruges i CCTV-systemer, digitale lydbånd, i computernetværksforbindelser, i internetforbindelser, i fjernsynskabler osv.
typer transmissioner
Transmissionslinje med optisk fiber
Den første optiske fiber opfundet af Narender Singh i 1952. Den består af siliciumoxid eller silica, der bruges til at sende signaler over en lang afstand med lille tab af signal og med lysets hastighed. Det optiske fiberkabler brugt som lysguider, billedbehandlingsværktøjer, lasere til operationer, brugt til datatransmission og også brugt i en lang række industrier og applikationer.
Microstrip transmission linjer
Microstrip-transmissionsledningen er en transversal elektromagnetisk (TEM) transmissionslinie opfundet af Robert Barrett i 1950.
Wave Guides
Bølgeledere bruges til at overføre elektromagnetisk energi fra et sted til et andet sted, og de fungerer normalt i dominerende tilstand. De forskellige passive komponenter såsom filter, kobling, skillevæg, horn, antenner, tee-forbindelse osv. Bølgeledere bruges i videnskabelige instrumenter til at måle optiske, akustiske ad elastiske egenskaber af materialer og genstande. Der er to typer bølgeledere er Metalbølgeledere og dielektriske bølgeledere. Bølgelederne bruges i optisk fiberkommunikation, mikrobølgeovne, rumhåndværk osv.
Ansøgninger
Anvendelsen af transmissionslinjen er
- Kraftoverførselsledning
- Telefonlinjer
- Printplade
- Kabler
- Stik (PCI, USB)
Det transmissionslinje ligninger med hensyn til afsendelse af slutparametre er afledt, anvendelser og klassificering af transmissionslinjer diskuteres, og her er et spørgsmål til dig, hvad er de konstante spændinger i AC- og DC-transmissionslinjer?