高电压技术线路上的波过程

高电压技术线路上的波过程线路上得波过程主要内容划分两者得依据:当该元件得线性尺寸L》所传播得电磁波波长λ时,即电磁波波长较小时要用分布参数如:L=50Km工频λ=V/f=3x108m/sx1/50=6000Km

λ=120L,需用集中参数来计算雷电冲击λ=VT=3x108m/sx50x10-6s=15Km

λ=0、3L,需用分布参数来计算不同时刻线路各点得电压与电流变化6000Km50Km15Km50Km电源向电容充电,在导线周围建立起电场,靠近电源得电容立即充电,并向相邻得电容放电由于电感作用,较远处电容要间隔一段时间才能充上一定得电荷,电压波以某速度沿线路传播随着线路电容得充放电,将有电流流过导线得电感,在导线周围建立起磁场。电流波以同样速度沿x方向流动电压波和电流波沿线路得流动,实际上就就是电磁波沿线路得传播过程电压波和电流波得关系电流波和电压波沿导线得传播过程实际上就就是电磁能量传播得过程

2、单根无损线波动方程采用运算微积求解:拉氏变换根据拉氏变换得延迟定理

变量置换波动方程前行波和反行波电压前行波以速度v向x方向运动电压反行波以速度v向x反方向运动即:t=t1时,位置x1点得电压为Ua

t=t时,位置x点得电压为UaUaUaUaUaZ1Z212u1qAZ1Z212u1qAu1fu2qZ1Z212u1qAZ1Z212u1qAu1fu2q12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流电压波与电流波通过波阻抗Z相互联系电压波符号只与地电容电荷得符号有关电流波符号由电荷符号和运动方向决定波阻抗表示同一方向传播得电压波与电流波之间得比例大小不同方向得行波,Z前面有正负号Z只与单位长度得电感和电容有关,与线路长度无关既有前行波,又有反行波波在行进过程中不改变波形及幅值单根无损线波过程特点

3、

波得折射和反射线路参数突然改变引起边界条件:在节点A只有一个电压和电流Z1Z212u1qAZ1Z212u1qAu1fu2q当Z1>Z2时,U1f<0,U2q<U1q电压折射系数αU电压反射系数βUZ1Z212u1qAZ1Z212u1qAu1fu2q当Z1<Z2时,U1f>0,U2q>U1q

线路末端开路电压折射系数=2,电压反射系数=1能量角度解释:P2=0,全部能量反射回去,使线路上反射波到达得范围,单位长度总能量等于入射波能量得2倍,反射波到达后线路电压为2倍得入射波,电流为零,磁场能量也为零,全部能量都储存在电场Z1u1q=EAu1f=EZ1i1q=E/Z1Ai1f=-E/Z1U1q=EA

线路末端短路电压折射系数=0,电压反射系数=-1能量角度解释:因为线路末端接地短路,入射波到达末段后,全部能量反射回去成为磁场能量,电压为0,电流增加1倍Z1u1q=EAu1f=-EZ1i1q=E/Z1Ai1f=E/Z1U1q=EA

线路末端接有负载电阻R=Z1电压折射系数=1,电压反射系数=0相当于线路末端接于另一波阻抗相同得线路,波到达末端后无反射接有载电阻和另一波阻抗相同得线路两种情况得物理意义相同吗？AZ1u1q=EAR=Z1Z1i1q=E/Z1R=Z1Z1u1q=EAR=Z1ABUqUqUfatatatatatatatUq=atUf=a(t-2τ)τ=L/vL斜角波传播过程4、集中参数等值电路(彼德逊法则)

适用范围:入射波必须沿分布参数线路传播而来,和节点相连得线路必须无穷长或反射波没有到达计算点Z2Z1Z2u1q(t)Ai2u2u2q(t)Z1i2q2u1q(t)Z2U2q(p)Z1I2q(p)2U1q(p)例题:某变电所母线上接有ｎ条线路,其中某一条线路落雷,电压幅值为U0

得雷电流自该线路侵入变电所,求母线上得电压。n-1n-1条出线u0zz母线２U0zzzz折射系数:5、

波经过电容和电感Z1Z212u1q=EACZ2U2q(p)Z1I2q(p)2E/p1/pCAZ1Z2u1q=EACu2qu1f波经过电容Z2U2q(p)Z1I2q(p)2E/pZ1Z212u1q=EALu2qu1fpLAZ1Z2u1q=EAL波经过电感最大陡度发生在t=0时刻只要增加电容或电感就可以将限制侵入波得陡度在无穷长得直角波作用下,电容和电