送電線の転置塔はどのように機能しますか?


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配電送電線には転置塔などがあります。たとえば、同じ高さで平行に走る3本の導体があり、それらの左端がフェーズAであり、転置後、中央の1つがフェーズAで、現在はフェーズCとフェーズBの左端の1つが最初は中央だった指揮者は右端になりました。ウィキペディアはそれが必要だと言います

導体間および導体とグランド間に容量があるため、転置が必要です。これは通常、フェーズ間で対称ではありません。転置することにより、ライン全体の全体的な静電容量はほぼ平衡します。

わかりません。転置前の3本のワイヤと、転置後の3本のワイヤの平行であり、ワイヤ間の距離は転置の前後で同じです(そして、地面が不均一であるため、ワイヤと地面の間の距離はほとんど制御できません)時間とともに変化します)。

3本の平行線を3本の平行線に転置すると、ラインキャパシタンスのバランスを取るのにどのように役立ちますか?

編集:1つの答えのコメントに埋もれているのは、上記のリンクされたウィキペディアの記事で転置塔のフェーズの配置を強調する写真へのリンクです。写真はここに表示するに値する...

移調タワー、フェーズが強調表示されています


興味がある人は、風力発電所での現在の非対称性に対する相転移の影響に関する非常に長い記事を書いています。これは33kVの地下ケーブルシステムですが、3相電流のバランスを取るために行うことができる実際の改善の良い画像を提供します

回答:


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写真は、ワイヤの3つの一般的な配置を示しています。ワイヤーツーワイヤーコンデンサーシンボルを追加しました。各ワイヤーにはワイヤーアースキャパシタンスもあることに注意してください。ワイヤ間の距離が長くなると、コンデンサの値は減少します。

電線間静電容量 写真は自分の作品、CC BY-SA 3.0

ケース1、1つのレベルに3本のワイヤ(接地までの距離は等しいが、ワイヤ間距離が異なる):

中央のワイヤから側面の2本のワイヤまでの静電容量は、システムの外側の2本のワイヤ間の静電容量よりも大きくなっています。

全体として、各ワイヤから他の2本のワイヤまでの静電容量をほぼ等しくする必要があります。したがって、ワイヤを転置することにより、平均して、すべてのワイヤ間で等しい距離(および静電容量)を作成します。

ケース2、三角形として配置された3本のワイヤ(ワイヤ間の距離は等しいが、地面までの距離は異なる):

システムの全長にわたって、3本のワイヤの距離と静電容量の値は相互に等しくなりますが、ワイヤとグランド間の静電容量は、グランドに近いワイヤほど大きくなります。

移調を使用して3本のワイヤを交換することにより、各ワイヤは接地までの平均距離が等しくなります。したがって、電線とアース間の静電容量値は3相システムで一致します。

ケース3、ワイヤが互いに対しても接地に対しても等間隔ではない

今、あなたはあなたのラインの全体の実行に沿って転置の2つの理由になります。


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質問... Wikipediaの記事の画像で、正しく解釈している場合(私の解釈i.imgur.com/c0ySz9j.jpg)、同じように左右を並べ替えることはできません。どうしてこれなの?また、上部のワイヤ(各極が接地されていると仮定しています)は「接地容量」に影響しますか?
Random832

@ Random832うわー、その写真で素晴らしい仕事を!その背後には何らかの理由がありそうです。詳細を掘り下げることなく、2つの3相システム(および上部の稲妻線)の間の影響は確かに小さくなります。2つのシステムをAとB、およびそれらのフェーズA.L1、A.L2、A.L3、B.L1、B.L2およびB.L3を呼び出すと、それらすべての間に容量結合も発生します。2つの同様のシステムの場合、A.L1-B.L1、A.L2-B.L2、およびA.L3-B.L3は常に同じ電圧になるため、それほど重要ではありません。他のワイヤは、たとえばA.L1-B.L2とA.L1-B.L3のように、等しい結合を持つ必要があります。
ゼボノート

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これは、ツイストペア線の背後と同じ概念です。平行に走る2本のワイヤは、異なる側にあるため、環境に対して異なる方法で結合します。それらをねじることにより、外部結合を平均化して、各ワイヤから環境へのほぼ同じになるようにします。

3本のワイヤがある場合は、ワイヤ間のカップリングのバランスも取りたいため、もう少し複雑になります。3本のワイヤを定期的にねじることにより、各ワイヤは、グランド、他のワイヤ、その他の周囲への結合に関して同等に扱われます。宇宙への放射も大きな電力線の問題です。繰り返しますが、3つのコンダクター間ですべての効果が等しくなるようにします。

ねじれのピッチはマイルであるため、送電線は一見ねじれているようには見えません。ツイストピッチを波長のほんの一部にし、ラインに十分なツイストを加えて、物事がうまく均等になるようにします。60 Hzでは、まだ数マイルは「短い」距離です。


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BM Weedyの電力システム 3e(強調鉱山)から:

導体の間隔が非対称であると、各相のインダクタンスが異なるため、負荷電流が平衡化されていても、不平衡電圧降下が発生します。残留または結果として生じる電圧または電流は、隣接する通信ラインに不要な電圧を誘導します。これは、導体の位置を入れ替えることで克服できます。これは、ルートに沿った規則的な間隔であり、転置として知られています。

導体の不均等な間隔を要求する伝送ラインの設計を見てきました(つまり、T字型木製ポールのクロスアームに沿って+ 1200mm、+ 375mm、および-1200mmで)。


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伝送設計エンジニアとのプライベートインタビューから、この発信干渉の問題が定期的な転置の主な理由です。他の効果は、伝送ラインの終端で、または最小限の転置で補償できます。
ジェームズキャメロン

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水平面に3本のワイヤがあるとします:。。。

中央のワイヤは、他の2本のワイヤに隣接しています。したがって、エンドのワイヤとは異なる影響を受けます。そのため、効果がバランスするように、各ワイヤをある距離だけ中央に配置する必要があります。

また、3本のワイヤを垂直に配置することも一般的です。

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この場合、ワイヤの1つが2本のワイヤの間にあり、他の2本はそうではないことに加えて、ワイヤの1本が他の2本よりも地面に近くなります。

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