Razón de la inducción de la línea de transmisión
En general, energía eléctrica se transmite a través de la línea de transmisión con AC alto voltaje y actual. La corriente alterna de alto valor mientras fluye a través de la director se establece flujo magnético de gran fuerza con naturaleza alternante. Este flujo magnético alterno de alto valor hace una conexión con otros conductores adyacentes paralela al conductor principal. La unión del flujo en un conductor ocurre interna y externamente. La unión del flujo interno se debe a la autocorriente y la unión del flujo externo se debe al flujo externo. Ahora el término inductancia está estrechamente relacionado con el vínculo de flujo, denotado por . Supongamos que una bobina con un número de vuelta N está vinculada por el flujo debido a la corriente I, entonces,
Pero para la línea de transmisión N = 1. Tenemos que calcular sólo el valor de flujo y por lo tanto, podemos obtener la inductancia de la línea de transmisión.
Cálculo de la inducción de un solo conductor
Cálculo de la inducción interna debido al flujo magnético interno de un conductor
Supongamos que un conductor lleva la corriente I a través de su longitud l, x es el radio interno variable del conductor y r es el radio original del director. Ahora el área de la sección transversal con respecto al radio x es x2 unidad cuadrada y actual Ix está fluyendo a través de esta área transversal. Así que el valor de Ix puede expresarse en términos de corriente conductora original I y área transversal r2 unidad cuadrada
Ahora considere el pequeño espesor dx con el 1m de longitud del conductor, donde Hx es la fuerza magnetizante debida a la corriente Ix alrededor del área x2.
Y la densidad de flujo magnético Bx = Hxdonde está la permeabilidad de este conductor. De nuevo, =0µr. Si se considera que la permeabilidad relativa de este conductorr = 1, entonces…0. Por lo tanto, aquí Bx =0 Hx.
d para la pequeña franja dx se expresa por
Aquí toda el área de la sección transversal del conductor no encierra el flujo expresado anteriormente. La relación del área de la sección transversal dentro del círculo de radio x con la sección transversal total del director puede pensarse como un giro fraccionario que une el flujo. Por lo tanto, el vínculo de flujo es
Ahora, el enlace de flujo total para el conductor de 1m de longitud con radio r viene dado por
Por lo tanto, la inductancia interna es
Inductancia externa debido al flujo magnético externo de un conductor
Supongamos que, debido al efecto piel, la corriente conductora I se concentra cerca de la superficie del conductor. Consideremos que la distancia y se toma desde el centro del conductor haciendo el radio externo del conductor.
Hy es la fuerza magnetizadora y By es el campo magnético densidad a una distancia de y por unidad de longitud del conductor.
Supongamos que flujo magnético d está presente dentro del espesor dy de D1 a D2 para 1 m de longitud del conductor según la figura.
Como el total actual Se supone que fluye en la superficie del conductor, por lo que el enlace de flujo d es igual a d.
Pero tenemos que considerar el vínculo de flujo de director superficie a cualquier distancia externa, es decir, de r a D
Inductancia de la línea de transmisión monofásica de dos cables
Supongamos que el conductor A de radio rA lleva un actual de IA en dirección opuesta a la corriente IB a través del conductor B del radio rB. El conductor A está a una distancia D del conductor B y ambos tienen una longitud l. Están en estrecha proximidad uno del otro, de modo que la unión del flujo tiene lugar en ambos directordebido a sus efectos electromagnéticos.
Consideremos que la magnitud de la corriente en ambos conductores es la misma y por lo tanto yoA = IB,
Ahora, la unión de flujo total en el conductor A = unión de flujo por autocorriente del conductor A + unión de flujo en el conductor A debido a la corriente en el conductor B.
Análogamente, la vinculación de flujo en el conductor B = vinculación de flujo por autocorriente del conductor B + vinculación de flujo en el conductor B debido a la corriente a través del conductor A.
Ahora bien, si consideramos un punto P en las proximidades del conductor A y B, el enlace de flujo en el punto P sería, el enlace de flujo en el punto P para el conductor de corriente A + el enlace de flujo en el punto P para conductor conductor de corriente Es decir…
Ahora, que se muestra en la figura siguiente en las figuras a) y b).
- λAAP es el enlace de flujo en el punto P para el conductor A debido a la corriente a través de director A sí mismo.
- λABP es el enlace de flujo en el punto P para el conductor A debido a la corriente a través del conductor B.
- λBAP es el enlace de flujo en el punto P para el conductor B debido a la corriente a través del conductor A.
- λBBP es el enlace de flujo en el punto P para el conductor B debido a la corriente a través del propio conductor B.
λABP yBAP tienen un valor negativo porque las direcciones actual son opuestos entre sí.
Si consideramos que ambos conductores tienen el mismo radio, es decir, rA = rB = r y el punto P se desplaza a una distancia infinita, entonces podemos escribir que
Si director A se convierte en conductor de paqueteentonces su radio medio geométrico (GMR) se calculará para n número de conductores por haz.
Donde, d es la distancia entre el eje central de los conductores dentro del haz.
Inductancia en la línea de transmisión trifásica
En el línea de transmisión trifásicatres conductores son paralelos entre sí. La dirección de la actual es la misma a través de cada uno de los conductores.
Consideremos que el conductor A produce flujo magnético φA,
El conductor B produce un flujo magnéticoB,
Y el conductor C produce un flujo magnéticoC.
Cuando llevan la corriente de la misma magnitud I, están en conexión de flujo entre sí.
Ahora, consideremos un punto P cerca de tres conductores. Así que, el enlace de flujo en el punto P debido a la corriente a través del conductor A es,
Enlace de flujo en el punto P para el conductor A debido a la corriente a través del conductor A =
Enlace de flujo en el punto P para el conductor A debido a la corriente a través del conductor B =
El enlace de flujo en el punto P para el conductor A debido a actual a través del conductor C =
Por lo tanto, el enlace de flujo en el punto P para el conductor A,
Como, y en un sistema equilibrado, entonces podemos escribir que
Si los arreglamos en forma de matriz, entonces tenemos
Dónde,A,B,C son los enlaces de flujo total de los conductores A, B y C.
LAA, LBB y LCC son los autoinducciones de director A, B y C.
LAB, LAC, LBC, LBA, LCA, LCB son los inductancias mutuas de entre los conductores A, B y C.
De nuevo un sistema equilibrado
Y
En un sistema equilibrado, entonces podemos escribir que
De manera similar,