Аса жоғары кернеулі ЭБЖ-ны электрлік есептеу
Параметрлердің таратылуын есептеу. Аса жоғары кернеулі желідегі электр энергияның берілуінің толқындық сипаттамасының өлшемін есептеу қажеттілігі туады. Оның үстіне, ұқсас электр берілісінің жұмыс нәтижесі таратылған параметрлі тізбектегідей, көрсетілеген l ұзындықты желіге сәйкестендірілуі керек.
а- dl ұзындықты элементтің белгіленуі; б-ұзын элементтің орын басу схемасы.
2.1 сурет – Таратылған параметрлі желі
мұндағы dl желінің кіші элементі r0dl активті және x0dl индуктивті кедергіге, сонымен қатар g0dl активті және b0dl реактивті өткізгіштікке ие.
Желі параметрі (активті және реактивті кедергі, активті және реактивті өткізгіштік), оның ұзындығында тегіс орналастырылған деп есептейміз. Бұл электр беріліс желісі туралы түсік кейбір дәріптеулермен, яғни факторлар қатарымен байланысты, мысалы, екі аралыққа жүргізілген сымдардың болуы сымдардың индуктивтілік және сыйымдылығының біртекті таратылуын өзгертеді.
Активті және реактивті өткізгіштік арқылы ағатын тоқтың болуы желінің бойында тоқтың тұрақты болмайтынын көрсетеді. Соңғысы желі ұзындығындағы кернеудің өзгеруінің қосымша себебші болады. Сол сияқты, кернеу мен тоқ желі бойында тұрақты қалмайды.
Ток пен кернеудің жылжымалы толқындарының таратылуы энергияның желі арқылы берілуімен байланысты. Оларды ыңғайлы болу үшін екі жылжымалы толқын ретінде қарастырады: тура және кері. Жүктеме кезінде, кедергі толқындық кедергіге тең, толқын жылдамдығы жарық жылдамдығына жақын болады. Активті қуаттың желі арқылы берілісі тоқ пен кернеудің салдары толқынының қозғалысы есебінен жүзеге асады. Тура толқын сияқты кері толқын да өзімен бірге активті және реактивті қуат алып келеді. Реалды желілердегі қуат желі бойындағы жылдамдығы V болатын тоқ пен кернеудің салдарлы толқынының амплитудасының өзгерісі кезіндегі шағылуын көрсететін шығындарымен тасымалданады.
а – желі арқылы қуат берілісінің бағытталуы, б – желі бойымен тоқ толқынының V жылдамдық арқылы таратылуы.
2.2 сурет – Электр энергиясы берілісінің толқындық сипаттамасы
t1 уақыттың кейбір моменттеріндегі l салдарлы толқын, ал 2 және 3 – тізбектелген t2 және t1 , t›t уақыт моменттеріне сәйкестендірілген. Қысқыштарында синусойдалы өзгеретін кернеу келтірілген кездегі таратушы параметрлі желінің электрлік күйін сипаттайтын дифференциалды теңдеуді шеше отырып, кернеу мен токтың таратылу заңын табуға болады. Бұл кезде берілістің соңынан х арақашықта орналасқан кейбір нүктелерінде, тура және кері байланыстар арқылы көрсетілген тоқ пен кернеудің векторлары, келесідей табылуы мүмкін.
,
мұндағы A1, A2, B1, B2 – комплексті интегралдау тұрақтысы;
β0 - кернеу(тоқ) толқынының желі бойына таратылуы кезіндегі өшуін(ұзындық бірлігіне) сипаттайтын өшу коэффициенті( немесе өшу тұрақтысы);
α0 – желі бойына таратылу кезінде ұзындық бірлігіндегі кернеу(тоқ) векторының бұрылуын сипаттайтын фаза өзгерісінің коэффициенті.
Қума толқынның негізгі сипаттамаларына фазалық жылдамдық және толқын ұзындығы жатады.
Фазалық жылдамдық (өлшем бірлік) , ,
.
Толқын ұзындығы(км) деп тербеліс фазасы 2π айырмашылық жасайтын, желідегі екі көршілес нүктелердің ара қашықтығы аталады.
.
(2.1) теңдеуін айналдыру арқылы созылыңқы желі соңындағы, оның z0 параметрлерімен бірге, U1, U2 кернеуі мен I1, I2 тоқтарын байланыстыратын негізгі қатынасты аламыз.
,
мұндағы ch, sh – гиперболалық синус және косинус;
Zc – желінің толқындық кедергісі, Ом;
α0=β0+jγ0 – ұзындық бірлігіндегі толқын таратуының коэффициенті, 1/км;
l – электр беріліс желісінің ұзындығы, км;
1,2 – кернеу(тоқ) векторының индекстары желі басында және соңында сәйкес болады.
Сәйкестендірілген кернеудегі тура және кері толқын тоқтарын анықтайтын толқындық кедергісі электр берілісінің параметрінің , оның құрылысымен байланысқан, функциясы болып табылады.
.
Толқындық кедергі, бір фазадағы тораптарды төртке бөлген кезде, 270 Ом-ға дейінгі фазадағы бір торапты толқындық желі үшін 400 Ом-ға дейін тербеледі. Толқындық кедергінің аргументі ξс әдетте теріс, сол сияқты (FORMULA) , ал, оның мәні 1 – 20 шегінде жатады. Толқынның тарату коэффициенті
.
ТК үшін , мұндағы кіші мән фазадағы бір сымды желіге, ал үлкен мәні бөліктелген сымды желіге қатысты. α мәні 0,06 град/км құрайды. α0=0,06 град/км қабылдай отырып, тоқ пен кернеу толқынының ұзындығын табуға болады.
.
Толқынның таралу коэффициенті сияқты, оның α0 жәнет β0 құраушылары беріліс желісінің параметрлеріне және жасалу құрылымына байланысты.
Желінің соңынан басына l желі ұзындығына толқынның таратылу кезінде тоқ пен кернеудің фазасының өзгерісін α0l өлшемі сипаттайды және λB желінің толқындық ұзындығы деп аталады (рад және град.) Егер λ толқын λB ұзындығы арқылы көрсетсе, онда келесі түрде жазылуы мүмкін:
.
λB желінің толқын ұзындығы оның l геометриялық ұзындығына сәйкес келмейді және осы секілді α0 - да f жиілік және v толқынның таралу жылдамдығының өзгерісі кезінде өзгереді.
Достарыңызбен бөлісу: |
