同じ電位の高電圧架空送電線が分離されているのはなぜですか？

写真1

写真2

写真＃3-写真＃1の拡大

写真＃4-写真＃2の拡大

高速道路を旅行中にこれらの写真を撮影しました。各回線グループには、3つの個別の回線があります。各グループの3本の線は同じ電位を持っていると思います（もしそうでないなら、それらは互いにとても近くにあるでしょうか？）。

各グループの3行が互いに分離されているのはなぜですか？
これには電気的な理由がありますか？

各グループの3行が互いに分離されているのはなぜですか？
これには電気的な理由がありますか？

• インピーダンス、力率、コロナ放電、抵抗損失の影響は、多数の導体を離して間隔を空けてより大きな単一の導体を形成することにより改善されます。

• この方法での複数のワイヤの組み合わせは、通常「バンドル」と呼ばれます。

ウィキペディアのメモ

• 束線 は、コロナ損失と可聴ノイズを減らすために使用されます。

  束線は、非導電性スペーサーで接続された複数の導体ケーブルで構成されています*。

  220 kVラインの場合、通常は2導体の束が使用され、
  380 kVラインの場合は通常3または4さえも使用されます。
  American Electric Power [4]は、バンドル内のフェーズごとに6本の導体を使用して765 kVラインを構築しています。
  スペーサーは、風による力、および短絡時の磁力に抵抗する必要があります。

  束線は、ラインに流れる電流の量を増やすために使用されます。
  表皮効果により、導体の電流容量は、サイズが大きい場合、断面積に比例しません。
  したがって、束線は、所定の重量に対してより多くの電流を流すことができます。

  バンドルコンダクターは、単一のコンダクターに比べてリアクタンスが低くなります。超高電圧（EHV）でのコロナ放電損失と通信システムとの干渉を低減します。
  また、その電圧範囲での電圧勾配も減少します。

  欠点として、束線の風荷重が高くなります。

*絶縁/非絶縁スペーサー：上記の参考文献には「非導電性スペーサー」と記載されていることに注意してください。実際、あるものとそうでないものがあります。ワイヤ間を絶縁しても明らかな利得はありませんが、導電性スペーサはおそらくクランプ接合部での追加損失の可能性を伴う電流を運ぶでしょう。バンドル内のすべてのワイヤの電位は名目上は同じですが、生成される電界の大きさとラインライン、ライングランド、ラインタワーによる不均衡は、電圧に多少の違いがあることを意味します-おそらく小さいかもしれませんが直感的に明らかである。多くのスペーサは、ワイヤの支持点でエラストマーブッシュを使用します。これは、主にワイヤのエアリオ振動の減衰を提供することを目的としています。電圧の差が小さいため、これらのブッシュは機能的な絶縁を提供します。

ここで良い議論

彼らのコメントの要約：

• 束ねられた導体は、コロナ損失と無線干渉を減らすために主に使用されます。ただし、いくつかの利点があります。

• フェーズごとに束ねられた導体は、ライン付近の電圧勾配を低減します。したがって、コロナ放電の可能性が減少します。

• コロナ効果による損失が相殺されるため、伝送効率が向上します。束ねられた導線は、単線と比較して、中性線に対する静電容量が大きくなります。したがって、それらはより高い充電電流を持ち、力率の改善に役立ちます。

• 束ねられた導体線は、通常の線よりも高い静電容量と低いインダクタンスを持ち、サージインピーダンス負荷が高くなります（Z =（L / C）1/2）。サージインピーダンス負荷（SIL）が高いほど、最大電力伝達能力が高くなります。

• 自己GMDまたはGMRの増加により、位相ごとのインダクタンスは、単一導線と比較して減少します。これにより、通常の単一ラインと比較して、フェーズごとのリアクタンスが小さくなります。したがって、リアクタンスの低下による損失が少なくなります。

極端な場合：{ここから}

素敵な計算おもちゃ。 ここにバンドルの効果を含むPower_lineparam。

• power_lineparam関数は、架空送電線の導体の任意の配置の抵抗、インダクタンス、およびキャパシタンスマトリックスを計算します。三相線の場合、対称成分のRLC値も計算されます。

3：

実際には、それらは互いに接続されています。写真4の目的は、絶縁するのではなく、ライン間の望ましい機械的間隔を維持することです。

3本のラインを一緒に使用する理由は、電流容量が大きくなり、コロナ損失が減少するためです。

より高い電流容量を得るためにケーブルを太くすることもできますが、表皮効果により、使用する金属の量の線形ルートではなく、使用する金属の量の平方根に対するリターンが得られます。太いケーブルも扱いにくいです。3本の小さいケーブルは、使用する金属の量に比べて表皮効果が少ないです。

もう1つの理由は、空気中の高い電界強度を避けるためです。高電圧の単一の細いケーブルを考えてください。ケーブルのすぐ周囲の電界強度は非常に高くなります。これは、ケーブルの直径とともに減少します。適切な機械的間隔で保持されている3本のケーブル（写真4のスペーサー）は、電界の目的のために外側に非常に太いケーブルのように見えます。電界を低く保つ理由は、空気が何らかの電界強度で分解するためです。これにより、少し伝導してイオン化し、エネルギーを消費します。これは、ある場所から別の場所にエネルギーを伝送しようとする観点からの損失です。特に湿度が高いと、電力線が割れることがあります。これは、このことが少し起きているためです。いくつかの損失は、それらを回避するためのより高価な構造よりも全体的に安価であるため、許容可能です。多くのお金がかかっているため、電気会社はこれらのトレードオフを非常に慎重に処理します。

AC電流は表皮効果を示し、導体の表面に向かってより多くの電流が流れます。周波数が高いほど、電流を運ぶ層が薄くなります。50 Hzまたは60 Hzでも存在しますが。同じ断面の場合、3つの導体の表面は倍大きくなります。$\sqrt{3}$

別の理由はおそらく機械的なものです。また、突風によるケーブル同士の衝突を防ぐ役割も果たしていると思います。

それらは同じ電圧を持っています。

この議論は、大学のEEアンテナ理論と、A / Cコンダクターの「表皮効果」の議論に戻ります。ワイヤレスの初期の時代のワイヤーアンテナの写真を見ると、「バンドル」で構成されていることもよくあります。これは、アンテナの「Q」を下げ、帯域幅を広げる役割を果たします（スパークギャップ送信機は、できるだけ多くの電磁スペクトルを使用することを好みました-アーク溶接機を考えてください）。