[identity profile] Михаил Тучин posting in [community profile] useless_faq
Для чего скрещивали телефонные и телеграфные провода, понятно. Однако, зачем скрещивают провода высоковольтных ЛЭП?

Date: 2016-10-01 10:24 am (UTC)
From: [identity profile] ksniko.livejournal.com
Для того же самого - уменьшения потерь на излучение.
Ток переменный 50 герц - значит длина волны 6000 км.
Заметное электромагнитное излучение начинается уже при длине излучателя 1/8 длины волны.
То есть 750 км.
Перекрещивание проводов разрушает электродинамическую структуру излучателя тем самым уменьшая потери.

Date: 2016-10-01 02:03 pm (UTC)
From: [identity profile] tarnyagin.livejournal.com
ЛЭП же ж длинная линия, она не излучает. Несимметричная слегка, но не принципиально.

Date: 2016-10-01 02:43 pm (UTC)
From: [identity profile] karpion.livejournal.com
Длинная линия - излучает.

Почему в локальных сетях используется витая пара? Зачем она витая (скрученная)?

Один провод - это "протяжённый монополь".
Два параллельных провода с противоположным током - это "протяжённый диполь".
Витая пара - это "протяжённый квадруполь".

Дальше рассказывать?

Date: 2016-10-01 05:47 pm (UTC)
From: [identity profile] tarnyagin.livejournal.com
При расстоянии между проводниками сильно меньше длины волны? Неа, не излучает.
Витая пара витая чтобы дисперсию уменьшить, ту, которая на емкости и омическом сопротивлении набегает.
И диполь - это один провод :)

Date: 2016-10-01 06:49 pm (UTC)
From: [identity profile] dibr.livejournal.com
> При расстоянии между проводниками сильно меньше длины волны? Неа, не излучает

Согласовать - заизлучает, см. укороченные антенны портативных КВ-раций. Дипольное поле диполь создаёт? Значит, при достаточной амплитуде создастся и магнитное, ЭМВ "оторвётся и улетит".
Другое дело, что ЛЭП очень сильно не согласована, поэтому излучение мало - но там и мощности немалые гуляют, если одно на другое перемножить, что-то останется.

> Витая пара витая чтобы дисперсию уменьшить

А разве от завивки сколь-либо заметно изменяется дисперсия?
Всегда считал, что витую пару завивают чтобы уменьшить индуктивные помехи/наводки - на витой паре фаза наводки будет "чередоваться" на шаге завивки, и в среднем вычтется в ноль. Излучение при этом, в силу взаимности, тоже уменьшится, но это не основной эффект.

> И диполь - это один провод :)

Это если мы этот провод раскачали как диполь :-) Один провод ЛЭП как диполь раскачать тяжело, больно короткий он, поэтому придётся считать диполем (не "антенной типа диполь", а "электрическим диполем как парой зарядов") пару проводов с напряжением в противофазе.

Date: 2016-10-01 09:35 pm (UTC)
From: [identity profile] tarnyagin.livejournal.com
Про антенны я ниже написал, не будет работать.
Про дисперсию искать по смешному слову "пупинизация" и экстраполировать на линию с распределенными параметрами. Только русскую вики не читать, там бред написан :).

Date: 2016-10-01 10:42 pm (UTC)
From: [identity profile] dibr.livejournal.com
Ого. Не знал про такой эффект. Буду знать.

Но насколько он выражен именно для витой пары - мне пока неочевидно. Про витую пару везде пишут именно про снижение помех (и взаимного влияния соседних пар), по словам "пупинизация витая пара" находятся разве что какие-то шутки юмора.

Подозреваю, что для 100мбит/с этот эффект точно мал, и если и проявляется - то не меньше чем на гигабите. Потому что иначе этот гигабит не пролазил бы в обычную cat5e - пупинизация выравнивает частотную характеристику в рабочей полосе, но заваливает на более высоких частотах :-)

Date: 2016-10-01 11:41 pm (UTC)
From: [identity profile] tarnyagin.livejournal.com
Гигабит требует всего вдвое высокую полосу чем 100Мб и, кажется, имеет эквалайзер на приемной стороне, так что завал АЧХ не принципиален. (внесение индуктивности, к слову, выравнивает ФЧХ, так что их впрямую сравнивать нельзя)
Снижение взаимного влияния -- да, конечно, это тоже, только это не излучение ни разу: поле с пары "провисает", экспоненциально затухая, взаимодействует с ближним окружением, но волной не становится (в смысле не распространяется).

Date: 2016-10-03 02:16 pm (UTC)
From: [identity profile] karpion.livejournal.com
Излучает всегда. Вопрос в количестве излучения.

Как витая пара понижает ёмкость и особенно омичность?

Date: 2016-10-03 03:14 pm (UTC)
From: [identity profile] tarnyagin.livejournal.com
> Вопрос в количестве
>
Эээ... У нас, инженеров, есть такой принцип: предельно малые отбрасываем :).

> Как витая пара понижает ёмкость и особенно омичность
>
Никак. Зато повышает индуктивность.

Date: 2016-10-03 10:14 pm (UTC)
From: [identity profile] karpion.livejournal.com
Оно не предельно малое. Если мы побороли дисперсию - то излучение и омичность наши следующие проблемы.

Каким образом витая пара повышает индуктивность? Наоборот - чем ближе провода, тем лучше они гасят магнитное поле друг друга.
Правда, чем круче они скручены - тем менее они параллельны, тогда индуктивность растёт, но всё равно ниже индуктивности отдельного провода.

Date: 2016-10-01 05:52 pm (UTC)
From: [identity profile] dibr.livejournal.com
Антенна Бевериджа тоже длинная линия, однако ж излучает. Есть, кстати, и симметричная (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dc/Figure_D-11_Long-wire_antenna_%28FM_7-93_1995%29.gif), с двумя проводами.

Date: 2016-10-01 06:20 pm (UTC)
From: [identity profile] tarnyagin.livejournal.com
Излучает при аш сравнимым с лямбда, 50 герц -- не тот случай. Кстати, излучает куда надо, вдоль линии, так что с этим даже бороться глупо. И, наконец, длина антенны больше длины волны.

Date: 2016-10-01 06:38 pm (UTC)
From: [identity profile] dibr.livejournal.com
> Излучает при аш сравнимым с лямбда

Необязательно - она излучает не потому что высокая, а потому что длинная.
На картинке снизу - антенна для КВ(!) диапазона (десятки метров), лямбда к аш там может получаться существенно более десятки, однако ж излучает.

Image

Кроме того - это, блин, антенна, она должна эффективно излучать - то есть выдувать в воздух в виде свободной ЭМВ десятки процентов энергии! А у нас тут ЛЭП - тут за доли процента излучения борются.

Вот с чем соглашусь, это с тем, что лямбда у нас ну очень большая, меньше типичного эль, поэтому беверидж из ЛЭП не получится, получится просто диполь. Фиговенько, но излучающий.

> Кстати, излучает куда надо, вдоль линии, так что с этим даже бороться глупо

Вот когда на приёмной стороне это излучение будут улавливать, тогда поверю :-) А так - потребителю мало радости, что в его сторону что-то там в воздух излучили, ему интересно только то, что из проводов вылезло.

Date: 2016-10-01 09:29 pm (UTC)
From: [identity profile] tarnyagin.livejournal.com
Аш -- это высота, 0.2-5 метров на твоем рисунке, сравнимо с длиной волны КВ. У ЛЭП это десяток-другой метров при лямбда в миллионы метров. Не будет работать.

Кстати, об эффективности, антенны бегущей волны излучают (в смысле интегральной мощности) хуже диполей, но зато направленно.
Edited Date: 2016-10-01 09:53 pm (UTC)

Date: 2016-10-01 10:35 pm (UTC)
From: [identity profile] dibr.livejournal.com
> Аш -- это высота, 0.2-5 метров на твоем рисунке, сравнимо с длиной волны КВ.

Длина волны КВ - десятки и более метров (там, откуда я взял картинку (http://ur4lrg.com/beverage.htm), предлагается использовать для диапазонов 40-160м). Высота - от 20см до 5м. Разница вполне может оказаться в 50-100 раз - обычно такое уже относят к "много меньше" а не к "сравнимо".

Для ЛЭП это будет не 100, а порядка 100000 - в 1000 раз меньше чем для бевериджа. Но у нас и мощность "в проводах" больше, и диполь странной формы (не "точечный", а протяжённый поперёк своего вектора), и может оказаться более существенным поглощение (грунтом и окружающими предметами) в ближней зоне - там и поле больше :-)

В-общем, дело тёмное. Излучать-то будет, куда оно денется, вопрос только сильно ли. Википедики в статье "ЛЭП" говорят, что длинные ("более нескольких тысяч километров") ЛЭП уже излучают. На самом деле - "считать надо" :-)

Date: 2016-10-01 11:21 pm (UTC)
From: [identity profile] tarnyagin.livejournal.com
Я потому и писал не "порядка", а "сравнимо" :), что на двух десятичных порядках от лямбда на четыре антенна еще работает, если умудриться ее согласовать. Ну а на пяти уже нет.
Сущие копейки излучать будет, даже не смотря на сотни киловольт. В вики про излучение опять бред творчество -- проблема очень длинных ЛЭП не излучение, а несогласованность нагрузки (как следствие режим стоячей волны), и фазовый набег (генераторы на двух сторонах работают друг против друга).

Date: 2016-10-02 01:03 am (UTC)
From: [identity profile] ksniko.livejournal.com
Излучает.
Согласно уравнениям Максвелла любой проводник, по которому течет переменный ток, возбуждает вокруг себя электромагнитное поле.
Если бы этого не было, то не существовало бы приборов для обнаружения скрытой проводки в стенах и кабелей под землей.
А мощность излучения прямо пропорционально геометрической длине излучателя.

Date: 2016-10-01 10:52 am (UTC)
From: [identity profile] toothedgoo.livejournal.com
Для выравнивания емкостного тока замыкания на землю.

Date: 2016-10-01 05:48 pm (UTC)
From: [identity profile] tarnyagin.livejournal.com
Похоже на правду :)

Date: 2016-10-01 02:01 pm (UTC)
From: [identity profile] djdance.livejournal.com
я вообще не понял, о чем речь. Электродарвинизм?

Date: 2016-10-01 02:43 pm (UTC)
From: [identity profile] karpion.livejournal.com
Может, "витая пара"?

Date: 2016-10-01 03:25 pm (UTC)
From: [identity profile] djdance.livejournal.com
вы не поверите, я там сначала написал "витая пара", но решил стереть чтоп не позориться
потому что на фотке наверное есть это скрещивание, а - где? автор кружочком не обвел

Date: 2016-10-01 07:45 pm (UTC)
From: [identity profile] djdance.livejournal.com
тут недавно объясняли, что это от грозы
ну, в трансформаторах по крайней мере.

Date: 2016-10-02 06:27 am (UTC)
From: [identity profile] waterkot.livejournal.com
никак не поможет

Date: 2016-10-01 06:05 pm (UTC)
From: [identity profile] max-a-lebedev.livejournal.com
Транспозиция фаз линий электропередачи выполняется для снижения несимметрии напряжений и токов в электрической системе при нормальных режимах работы электропередачи и для ограничения мешающих влияний линий электропередачи на низкочастотные каналы связи.