Скрещивание ЛЭП

[Михаил Тучин]

Для чего скрещивали телефонные и телеграфные провода, понятно. Однако, зачем скрещивают провода высоковольтных ЛЭП?

Comments

[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.

[tarnyagin.livejournal.com]

ЛЭП же ж длинная линия, она не излучает. Несимметричная слегка, но не принципиально.

[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?

[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 :)

[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.

[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 :).

[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 :-)

[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).

[karpion.livejournal.com]

Излучает всегда. Вопрос в количестве излучения.

Как витая пара понижает ёмкость и особенно омичность?

[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.

[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.

[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.

[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.

[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.



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.

[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.

[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" :-)

[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).

[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.

[toothedgoo.livejournal.com]

Для выравнивания емкостного тока замыкания на землю.

[tarnyagin.livejournal.com]

Похоже на правду :)

[djdance.livejournal.com]

я вообще не понял, о чем речь. Электродарвинизм?

[karpion.livejournal.com]

Может, "витая пара"?

[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

[Михаил Тучин (from livejournal.com)]

Правый средний и правый нижний.

[djdance.livejournal.com]

тут недавно объясняли, что это от грозы
ну, в трансформаторах по крайней мере.

[Михаил Тучин (from livejournal.com)]

Не понимаю, как это поможет от грозы? И почему только две фазы и только на одной цепи?

[waterkot.livejournal.com]

никак не поможет

[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.