1.长线与短线
电力电缆是电力传输线路的一种,传输线路本身几何长度L大于它所传输电波的波长λ(λ=传输速度V/电波频率f),或二者可以相比拟时,则称该传输线路为长线,否则为短线。当传输的电波为脉冲波时,波长等于脉冲宽度τ。可见,长线或短线是相对于λ或τ的相对概念。
在微波技术中,波长的计量单位是米或厘米。因此,长线的几何长度并不一定要很长,有时只不过几厘米或几米就足够了。对于电力传输线路而言,即使线路长度达千米以上,它比起工频信号的波长(6000km)要小得多,因此不能称之为长线。
当在电缆线路上利用脉冲反射测试技术进行故障诊断时,情况就发生变化了。一般来说,低压脉冲的宽度τ=0.2~2μs,脉冲电压、电流波的宽度不足1μs,而电波在电缆中的传播速度一般不超过200m/μs。因此,低压脉冲的波长λ=40~400m,而脉冲电压、电流波的波长不大于200m。可见,当电缆线路长度在几十米以上时就可以等效为长线。
2.长线等效电路
电力电缆被看作长线时,就不再是简单的导体(线芯)——绝缘——对地(外护套)回路,而是由许许多多的等效电阻、电导、电感、电容构成,这些参数沿整个电缆线路均匀分布,故称之为分布参数。电缆等效长线分布参数电路如图4-2-1所示。(www.xing528.com)
图4-2-1 电缆等效长线分布参数电路
r0—电缆线路单位长度的电阻;g0—电缆线路单位长度的电导;L0—电缆线路单位长度的电感;C0—电缆线路单位长度的电容
当信号电流流过每一单位长度电缆线路上的电阻和电感时,都会产生电压降,并会通过电导和电容分流而中途返回。当电缆传输高频电波时,可以忽略电阻和电导的损耗,即认为r0=g0=0,这种电路被称为无损耗电路。如无特别说明,所讨论的电缆等效电路均指这种无损耗电路。电缆无损耗等效长线分布参数电路如图4-2-2所示。
图4-2-2 电缆无损耗等效长线分布参数电路
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