線路波阻抗

線路波阻抗等同於所給定線路參數的一條無限長線路上行波的電壓與電流的比值。

基本介紹

• 中文名：線路波阻抗
• 定義：所給定線路參數的一條無限長線路上行波的電壓與電流的比值

波阻抗

(2011-02-12 10:05:47)

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分類：電氣專業

波阻抗（無損線、電磁波）

對於無損輸電線路，其波阻抗Z等於(L/C)的平方根；

而無損線波過程也就是電磁波的傳播過程，用電磁波理論算得媒質的波阻抗Z等於（μ/ε）的平方根。其中L為線路對地電感，C為線路對地電容；μ為介質磁導率，ε為介質介電常數。

此兩種方法算出來的波阻抗有何不同？這個問題從書上 公式詳細的推導解釋得很清楚。 若覺得數學公式太麻煩，那么僅僅定性分析也會發現，這個結果很合理， 定性解釋如下：

首先，看兩個特徵阻抗的定義， 傳輸線里 定義 Z= V/I ， 由電磁物理知識該知道 V 由什麼決定？由電場強度 E 決定！ I 由什麼決定？ 磁場強度 H 決定！ 場理論里 定義Z= Ex/Hy ,僅從直覺也能看出 兩個式子定義可能等價

然後，看結果： 先看場理論里，Z= Ex/Hy = sqrt（μ/ε）,這個結果是從波動方程推導出來的 又由電磁物理常識 ，磁能密度 = μH^2 ，電場能密度 =εE^2 （ μ----是和磁場能有關的因子 ε----是和電場能有關的因子） 再看，傳輸線結果 Z= sqrt（L/C）,這裡都簡化分析看做無耗 為什麼會 有L和C出現？從電子元件物理概念上看 L---貯存磁能----是和磁場能有關的因子----＞μ C---貯存電能----是和電場能有關的因子----＞ε 所以定性看出 V ----＞E I ----＞H L ----＞μ C ----＞ε 。所以定性觀察 電路理論和場理論兩種特徵阻抗定義 是一回事，而嚴格的數學證明，需參照電磁場或微波技術相關教材。

針對目前直流輸電線路保護靈敏性和速動性難以兼顧的問題,提出一種基於測量波阻抗的直流線路保護方法。利用S變換提取單頻率的電壓、電流初始行波並計算線路兩端的測量波阻抗。線上路內部故障時,線路兩端測量波阻抗均為測點背側等效阻抗,差異較小;線上路外部故障時,線路兩端測量波阻抗分別為測點背側等效阻抗和線路波阻抗,差異較大,據此可以區分直流線路上的內部和外部故障。基於PSCAD/EMTDC的大量仿真結果表明,該保護方法易於整定,在各種故障情況下均能可靠、快速地識別直流線路內部和外部故障。