background image

MODEL LINII DŁUGIEJ (uzupełnienia w stosunku do podręcznika) 

 
 
 

Jeśli  zachodzi  związek  l<<l

gr

,  to  efekt  związany  z  długością  przewodnika  można 

pominąć.  W  przeciwnym  razie  (l=>l

gr

)  w  równaniach  modelu  badanego  elementu  należy 

uwzględnić wzajemny wpływ pola magnetycznego i elektrycznego. 

Na  przykład  jeśli  w  linii  elektroenergetycznej  analizowane  są  przebiegi  zwarciowe  o 

częstotliwości  do  20.  harmonicznej  (f=1000  Hz),  to  graniczna  długość  tej  linii  może  być 
oszacowana jako: 

km

 

75

)

Hz

 

1000

4

(

s

km

10

3

5

gr

=

=

l

 

 

 

W  przypadku    badania  zjawisk  występujących  podczas  rozchodzenia  się  fali 

elektromagnetycznej  wywołanej  uderzeniem  pioruna,  należy  rozpatrywać  znacznie  większe 
częstotliwości  i  już  kilkumetrowe  odcinki  linii  mogą  wymagać  zastosowania  modelu  o 
parametrach rozłożonych. Podobnie jest w przypadku obwodów telekomunikacyjnych. 

 

 

 

 
 
 

 

 
 

 

 

background image

 

 

Odnosząc pierwsze z równań modelu linii długiej bezstratnej do węzłów 1’ i 2’ mamy: 

)

(

)

(

1

)

(

1

)

(

2

'

2

'

1

1

m

k

i

m

k

u

Z

k

u

Z

k

i

f

f

=

 

Po uwzględnieniu spadków napięć na wprowadzonych rezystancjach R/2 uzyskujemy: 

)

(

)

(

2

)

(

1

)

(

2

)

(

1

)

(

2

2

2

1

1

1

m

k

i

m

k

i

R

m

k

u

Z

k

i

R

k

u

Z

k

i

f

f

=

 

Przenosząc składnik z prawej strony powyższego równania zawierający prąd 

i

1

(

k

) na lewą 

stronę: 

)

(

2

1

1

)

(

1

)

(

1

)

(

2

1

1

2

2

1

1

m

k

i

R

Z

m

k

u

Z

k

u

Z

k

i

R

Z

f

f

f

f



=



+

 

Zostawiając po lewej stronie równania 

i

1

(

k

) uzyskujemy: 

)

(

2

1

1

2

1

1

)

(

2

1

1

1

)

(

2

1

1

1

)

(

2

2

1

1

m

k

i

R

Z

R

Z

m

k

u

R

Z

Z

k

u

R

Z

Z

k

i

f

f

f

f

f

f

+

+

+

=

 

Po uporządkowaniu: 

)

(

2

2

)

(

2

1

)

(

2

1

)

(

2

2

1

1

m

k

i

R

Z

R

Z

m

k

u

R

Z

k

u

R

Z

k

i

f

f

f

f

+

+

+

=

 

Analogicznie postępuje się z drugim równaniem modelu linii bezstratnej. 
 

background image

Tabela. Porównanie modeli linii długiej bezstratnej oraz z uwzględnieniem rezystancji linii 

Bez uwzględnienia rezystancji linii 

Z uwzględnieniem rezystancji linii jak na rys. 
1.11.a 

)

(

)

(

)

(

)

(

2

2

1

1

m

k

i

m

k

u

G

k

u

G

k

i

f

f

=

 

)

(

)

(

)

(

)

(

1

1

2

2

m

k

i

m

k

u

G

k

u

G

k

i

f

f

=

 

gdzie: 

 

 

 

)

(

)

(

)

(

)

(

2

2

1

1

m

k

i

h

m

k

u

G

k

u

G

k

i

R

f

R

f

R

f

=

 

)

(

)

(

)

(

)

(

1

1

2

2

m

k

i

h

m

k

u

G

k

u

G

k

i

R

f

R
f

R

f

=

 

gdzie: 
 

2

1

R

Z

G

f

R

f

+

=

,   

R

Z

R

Z

h

f

f

R

f

+

=

2

2