32.4 : İletim Hatları: Geçici Gerilim İşlemi

İletim hattı seri direnci ve şönt iletkenliği üç temel etkiye neden olur: zayıflama, bozulma ve güç kayıpları.

Zayıflama

Sabit seri direnci ve şönt iletkenliği mevcut olduğunda, voltaj ve akım denklemleri değiştirilir. Yayılma sabiti, voltaj ve akım dalgalarının hem ileri hem de geri hareket eden bileşenlerden oluştuğunu gösterir. Bu dalgalar yayıldıkça zayıflar ve zayıflama faktörü direnç ve iletkenlikle ilişkilidir. Direnç-endüktans oranının iletkenlik-kapasitans oranına eşit olduğu bozulmayan bir hatta, zayıflama faktörü sabit kalır. Dalgalar şekil değiştirmeden hareket eder, yalnızca büyüklükleri azalır.

Bozulma

Sinüzoidal sabit durum dalgaları için, yayılma sabiti hem faz hızını hem de zayıflamayı belirler. Kayıpsız bir hatta, faz hızı sabittir ve zayıflama yoktur. Bozulma olmayan bir hatta, tüm frekanslardaki dalgalar, uzun mesafelerde sinyal bütünlüğünü korumak için çok önemli olan, düzgün zayıflama ile sabit bir hızda hareket eder. Pratik iletim hatları için genellikle 1 MHz olan belirli bir frekansın üzerinde, çoğu hat bozulma olmayan şekilde davranır.

Güç Kayıpları

İletim hatlarındaki güç kayıpları, seri direnç ve şönt iletkenliğinden kaynaklanır. Dirençle ilgili kayıplar, hattan geçen akım nedeniyle oluşurken, iletkenler arasındaki voltaj iletkenlikle ilgili kayıplara neden olur. Bu tür kayıplar, yalıtkan sızıntısından, havai hatlardaki korona etkilerinden ve kablolardaki dielektrik kayıplarından kaynaklanabilir. Sabit parametrelere sahip kayıplı hatlardaki geçişleri analiz etmek (direnç, endüktans, iletkenlik ve kapasitans) karmaşıktır, özellikle de deri etkileri göz önünde bulundurulduğunda.

Güç sistemlerindeki aşırı gerilimler, yıldırım dalgalanmaları, anahtarlama dalgalanmaları ve güç frekansı aşırı gerilimleri olarak sınıflandırılır. Başlıca bir neden olan yıldırım, karmaşık bulut etkileşimlerini içerir. Bulutlar içindeki yük ayrımı, negatif yükler taşıyan düşen yağmur damlaları ve pozitif yükler taşıyan yukarı doğru hava akımları yıldırım oluşumuna katkıda bulunur. Gerilim gradyanı havanın parçalanma gücünü aştığında, aşağı doğru bir lider yerden yukarı doğru bir liderle birleşerek bir dalgalanmaya neden olur.