Linii Electrice Lungi

26.1. CIRCUITE CU PARAMETRI REPARTIZAŢI

În capitolele precedente s-au studiat circuite electrice filiforme, formate din elemente de circuit caracterizabile separat numai printr-o rezistenţă electrică, o inductivitate sau o capacitate. Astfel de circuite electrice, care admit scheme echivalente constituite din elemente ideale de circuit (R, L, C) (în număr finit) se numesc circuite cu parametri concentraţi.

În numeroase aplicaţii tehnice, aproximarea parametrilor concentraţi nu este însă valabilă. Liniile electrice lungi sunt folosite pentru transportul energiei electrice la distanţe mari, înfăşurările (bobinele) transformatoarelor electrice şi alte circuite electrice nu au câmpul electric, câmpul magnetic şi transformarea de energie electromagnetică (prin efect Joule-Lenz) concentrate în părţi distincte ale circuitului, ci le au repartizate, practic, în tot lungul circuitului. Astfel de circuite se numesc circuite cu parametri repartizaţi.

Acumularea de sarcini în lungul circuitului, caracterizată prin capacitatea electrică, se face ca în regimurile variabile în timp intensitatea curentului electric să varieze în lungul conductoarelor(ne-ramificate ale ) circuitelor cu parametri repartizaţi. La liniile electrice lungi imperfecţiunea izolaţiei prin care trece un curent electric între conductoarele liniei contribuie la variaţia intensităţii curentului electric în lungul acestora.

26.2. PARAMETRI LINEICI

Liniile electrice lungi – care sunt constituite dintr-un sistem de conductoare filiforme, paralele, cu lungimea foarte mare faţă de distanţa dintre ele – se utilizează pentru transmiterea la distanţe mari a energiei electromagnetice (în electroenergetică) sau a semnalelor electromagnetice (în telecomunicaţiile pe fire).

Considerăm linia bifilară din figura 26.1, de lungime l şi notăm cu 1-1’ bornele de intrare (dinspre generator) şi cu 2 – 2’ bornele de ieşire (dinspre receptor). S-a considerat un element de linie, de lungime dx,

Fig. 26.1.

situat la distanţa x de începutul liniei (respectiv distanţa x’ de sfârşit). Pentru linia bifilară se definesc următorii parametri lineici :

a) Rezistenţa lineică (rezistenţa totală a celor două conductoare pe unitatea de lungime) :

, (26.1)

unde:

uf este căderea de tensiune din lungul uneia dintre porţiunile de conductor, pe lungimea x;

i – curentul din conductor din dreptul acelei porţiuni;

R – rezistenţa ambelor conductoare pe porţiunea x.

Din relaţia (6.1) rezultă

(26.2)

b) Inductivitatea lineică (inductivitatea sistemului de două conductoare pe unitatea de lungime a liniei):

, (26.3)

unde  sete fluxul magnetic prin suprafaţa sprijinită de cele două conductoare de lungime x (suprafaţă haşurată în figura 26.1), iar L este inductivitatea proprie corespunzătoare acestei porţiuni a liniei.