สายส่งเกิดจากฝีมือของ James Clerk Maxwell (13 มิถุนายน พ.ศ. 2374-5 พฤศจิกายน พ.ศ. 2422) เป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวสก็อตลอร์ดเคลวิน (26 มิถุนายน พ.ศ. 2367-17 ธันวาคม พ.ศ. 2450) และโอลิเวอร์เฮวิไซด์เกิดเมื่อวันที่ 18 พฤษภาคม พ.ศ. 2393 และเสียชีวิตในวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2468 ในอเมริกาเหนือสายส่งแรกดำเนินการที่ 4000V ในปี 2432 มิถุนายน -3 บางส่วนของ ระบบส่งกำลัง และ บริษัท จัดจำหน่ายในอินเดีย ได้แก่ NTPC ในนิวเดลีทาทาพาวเวอร์ในมุมไบ NLC อินเดียในจีนโอเรียนท์กรีนในเจนไน Neuron Towers หรือ Sujana Towers Ltd ในไฮเดอราบาด Aster Transmission line construction, LJTechnologies in cherlapalli, Mpower Infratech private limited in ไฮเดอราบาด.

Transmission Lines คืออะไร?

สายส่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบที่รับกระแสไฟฟ้าจากสถานีไฟฟ้าไปยังบ้านและประกอบด้วยอลูมิเนียมเนื่องจากมีมากราคาถูกกว่าและมีความหนาแน่นน้อยกว่าทองแดง มันมีพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งและประกอบด้วยสอง ตัวนำ ที่ใช้ในการส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในระยะทางไกลระหว่างเครื่องส่งและเครื่องรับเรียกว่าสายส่ง มีทั้งสายส่ง AC (Alternating Current) และ DC (Direct Current) สายส่งไฟฟ้ากระแสสลับใช้ในการส่งกระแสสลับในระยะทางไกลโดยใช้ตัวนำสามตัวและสายส่งไฟฟ้ากระแสตรงใช้ตัวนำสองตัวเพื่อส่งกระแสตรงในระยะทางไกล

สมการสายส่ง

ให้เราใช้วงจรที่เท่ากันของสายส่งสำหรับสิ่งนี้เราจะใช้รูปแบบที่ง่ายที่สุดของสายส่งซึ่งเป็นสองสาย สายไฟสองเส้นนี้ประกอบด้วยตัวนำสองตัวที่คั่นด้วยตัวกลางอิเล็กทริกโดยปกติจะเป็นตัวกลางอากาศซึ่งแสดงในรูปด้านล่าง

two_wireline_conductor

ถ้าเราส่งกระแส (I) ผ่านตัวนำ -1 จะพบว่ามีสนามแม่เหล็กอยู่รอบ ๆ ลวดนำกระแสของตัวนำ -1 และสนามแม่เหล็กสามารถแสดงโดยใช้ตัวเหนี่ยวนำแบบอนุกรมเนื่องจากการไหลของกระแสใน ตัวนำ -1 ควรมีแรงดันตกคร่อมตัวนำ -1 ซึ่งสามารถแสดงได้ด้วยชุดของความต้านทานและตัวเหนี่ยวนำ การตั้งค่าของตัวนำลวดสองเส้นสามารถทำได้กับตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุในรูปจะหลวมเสมอเพื่อแสดงให้เห็นว่าเราได้เพิ่มตัวนำ G. การตั้งค่าทั้งหมดเช่นความต้านทานแบบอนุกรมตัวเหนี่ยวนำตัวเก็บประจุแบบขนานและตัวนำประกอบกันเป็นวงจรเทียบเท่าของสายส่ง

equivalent_circuit_of_a_transmission_line_1

ตัวเหนี่ยวนำและความต้านทานรวมกันในรูปด้านบนสามารถเรียกได้ว่าเป็นอิมพีแดนซ์แบบอนุกรมซึ่งแสดงเป็น

Z = R + jωL

การรวมกันของความจุและตัวนำ n รูปด้านบนสามารถแสดงเป็น

Y = G + jωc

equivalent_circuit_of_transmission_line_2

ที่ไหน l - ความยาว

ผม_s- การส่งสิ้นสุดปัจจุบัน

V_s- ส่งแรงดันไฟฟ้าสิ้นสุด

dx - ความยาวขององค์ประกอบ

x - ระยะห่าง dx จากจุดสิ้นสุดการส่ง

เมื่อถึงจุดหนึ่ง 'p' รับกระแส (I) และแรงดันไฟฟ้า (v) และ ณ จุดหนึ่ง 'Q' รับ I + dV และ V + dV

การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าสำหรับความยาว PQ คือ

V- (V + dV) = (R + jωL) dx * I

V-V-dv = (R + jωL) dx * I

“พอร์ต usb และตัวเชื่อมต่อชนิดใดที่ใช้เชื่อมต่อกับพีซี ”

-dv / dx = (R + jωL) * ฉัน………………. eq (1)

I- (I + dI) = (G + jωc) dx * V

ฉัน - ฉัน + dI = (G + jωc) dx * V

-dI / dx = (G + jωc) * V ………………. eq (2)

การแยกความแตกต่างของ eq (1) และ (2) ที่เกี่ยวข้องกับ dx จะได้รับ

-d^สองv / dx^สอง= (R + jωL) * dI / dx ………………. eq (3)

-d^สองI / dx^สอง= (G + jωc) * dV / dx ………………. eq (4)

การแทนที่ eq (1) และ (2) ใน eq (3) และ (4) จะได้

“วิธีทำตัวจับเวลา 555 ”

-d^สองv / dx^สอง= (R + jωL) (G + jωc) V ………………. eq (5)

-d^สองI / dx^สอง= (G + jωc) (R + jωL) ฉัน……………. eq (6)

ให้ P^สอง= (R + jωL) (G + jωc) ………………. eq (7)

โดยที่ P - ค่าคงที่ของ propogation

แทนที่ d / dx = P ใน eq (6) และ (7)

-d^สองv / dx^สอง= ป^สองวี………………. eq (8)
-d^สองI / dx^สอง= ป^สองผม … ……………. eq (9)

วิธีแก้ปัญหาทั่วไปคือ

V = Ae^px+ เป็น^-px………………. eq (10)

ฉัน = อะไร^px+ จาก^-px………………. eq (11)

โดยที่ A, B C และ D เป็นค่าคงที่

ความแตกต่างของ eq (10) และ (11) เทียบกับ 'x' จะได้รับ

-dv / dx = P (Aepx - Be-px) ………………. eq (12)

-dI / dx = P (Cepx - De-px) ……………. eq (13)

แทน eq (1) และ (2) ใน eq (12) และ (13) จะได้

- (R + jωL) * I = P (เอ๋^px+ เป็น^-px) ………………. eq (14)
- (G + jωc) * V = P (ซี^px+ จาก^-px) ………………. eq (15)

แทนค่า 'p' ใน eq (14) และ (15) จะได้รับ

ฉัน = -p / R + jωL * (เอ^px+ เป็น^-px)

= √G + jωc / R + jωL * (เอ^px+ เป็น^-px) ………………. eq (16)

V = -p / G + jωc * (ซี^px+ จาก^-px)

= √R + jωL / G + jωc * (นี่^px+ จาก^-px) ………………. eq (17)

ให้ Z₀= √R + jωL / G + jωc

ที่ไหน Z₀คืออิมพีเดนลักษณะเฉพาะ

แทนที่เงื่อนไขขอบเขต x = 0, V = V_สและฉัน = ฉัน_สใน eq (16) และ (17) จะได้รับ

ผม_ส= ก + ข………………. eq (18)

V_ส= C + D ………………. eq (19)

ผม_สด้วย₀= -A + B ………………. eq (20)

V_ส/ ด้วย₀= -C + D ………………. eq (21)

จาก (20) จะได้ค่า A และ B

A = V_ส-ผม_สด้วย₀

B = V_ส+ ฉัน_สด้วย₀

จาก eq (21) จะได้ค่า C และ D

C = (ฉัน_ส- V_ส/ ด้วย₀) / สอง

D = (ฉัน_ส+ V_ส/ ด้วย₀) / สอง

แทนค่า A, B, C และ D ใน eq (10) และ (11)

V = (V_ส-ผม_สด้วย₀) คือ^px+ (V_ส+ ฉัน_สด้วย₀)คือ^-px

= V_ส(คือ^px+ e-px / 2) –I_สZ¬0 (จ^px-คือ^-px/สอง)

= V_สcoshx - ฉัน_สด้วย₀sinhx

ในทำนองเดียวกัน

ฉัน = (ฉัน_ส-V_สด้วย₀) คือ^px+ (V_ส/ ด้วย₀+ ฉัน_ส/ 2) และ^-px

“ข้อดีและข้อเสียของการเปลี่ยนวงจร ”

= ฉัน_ส(คือ^px+ และ^-px/ 2) –V_ส/ ด้วย₀(คือ^px-คือ^-px/สอง)

= ฉัน_สcoshx - โวลต์_ส/ ด้วย₀sinhx

ดังนั้น V = V_สcoshx - ฉัน_สด้วย₀sinhx

ฉัน = ฉัน_สcoshx - โวลต์_ส/ ด้วย₀sinhx

สมการของสายส่งในแง่ของการส่งพารามิเตอร์สิ้นสุดได้มา

ประสิทธิภาพของสายส่ง

ประสิทธิภาพของสายส่งกำหนดเป็นอัตราส่วนของกำลังรับโดยกำลังส่ง

ประสิทธิภาพ = กำลังรับ (P_ร) / กำลังส่ง (P_t) * 100%

ประเภทของสายส่ง

สายส่งประเภทต่างๆมีดังต่อไปนี้

เปิดสายส่ง

ประกอบด้วยสายนำไฟฟ้าคู่ขนานที่คั่นด้วยระยะห่างสม่ำเสมอ สายส่งสองสายนั้นง่ายมากต้นทุนต่ำและบำรุงรักษาง่ายในระยะทางสั้น ๆ และสายเหล่านี้ใช้งานได้ถึง 100 MHz อีกชื่อหนึ่งของสายส่งแบบเปิดคือสายส่งแบบขนาน

สายส่งโคแอกเซียล

ตัวนำทั้งสองวางโคแอกเซียลและเต็มไปด้วยวัสดุอิเล็กทริกเช่นอากาศก๊าซหรือของแข็ง ความถี่จะเพิ่มขึ้นเมื่อการสูญเสียในอิเล็กทริกเพิ่มขึ้นอิเล็กทริกคือโพลีเอทิลีน สายโคแอกเชียลใช้งานได้ถึง 1 GHz เป็นสายไฟชนิดหนึ่งที่นำสัญญาณความถี่สูงที่มีการสูญเสียต่ำและสายเคเบิลเหล่านี้ใช้ในระบบกล้องวงจรปิด, ไฟล์เสียงดิจิทัล, ในการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์, ในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต, ในสายเคเบิลโทรทัศน์เป็นต้น

ประเภทของสายส่ง

สายส่งไฟเบอร์ออปติก

เส้นใยแก้วนำแสงตัวแรกที่คิดค้นโดย Narender Singh ในปี 2495 ประกอบด้วยซิลิคอนออกไซด์หรือซิลิกาซึ่งใช้ในการส่งสัญญาณในระยะทางไกลโดยสูญเสียสัญญาณและความเร็วแสงเพียงเล็กน้อย สายไฟเบอร์ออปติก ใช้เป็นตัวนำทางแสงเครื่องมือถ่ายภาพเลเซอร์สำหรับการผ่าตัดใช้สำหรับการส่งข้อมูลและยังใช้ในอุตสาหกรรมและการใช้งานที่หลากหลาย

Microstrip สายส่ง

สายส่งไมโครสตริปเป็นสายส่งแม่เหล็กไฟฟ้าแบบขวาง (TEM) ที่คิดค้นโดย Robert Barrett ในปี 1950

แนวทางคลื่น

ท่อนำคลื่นใช้ในการส่งพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งและมักจะทำงานในโหมดที่โดดเด่น ต่างๆ ส่วนประกอบแฝง เช่นฟิลเตอร์, ตัวต่อ, ตัวแบ่ง, แตร, เสาอากาศ, ทางแยกทีเป็นต้นท่อนำคลื่นใช้ในเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์เพื่อวัดคุณสมบัติการยืดหยุ่นของวัสดุและวัตถุออปติคัลโฆษณาอะคูสติก ท่อนำคลื่นมีสองประเภทคือท่อนำคลื่นโลหะและท่อนำคลื่นอิเล็กทริก ท่อนำคลื่นใช้ในการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงเตาอบไมโครเวฟงานฝีมืออวกาศ ฯลฯ

การใช้งาน

การใช้งานสายส่งคือ

สายส่งไฟฟ้า
สายโทรศัพท์
แผงวงจรพิมพ์
สายเคเบิล
ตัวเชื่อมต่อ (PCI, USB)

สายส่ง สมการในแง่ของการส่งพารามิเตอร์สิ้นสุดจะได้รับการใช้งานและการจำแนกประเภทของสายส่งและนี่คือคำถามสำหรับคุณว่าแรงดันไฟฟ้าคงที่ในสายส่ง AC และ DC คืออะไร?