ట్రాన్స్మిషన్ లైన్స్ అంటే ఏమిటి: రకాలు, సమీకరణం మరియు అనువర్తనాలు

జేమ్స్ క్లర్క్ మాక్స్వెల్ (13 జూన్ 1831 - 5 నవంబర్ 1879) స్కాట్లాండ్ శాస్త్రవేత్త లార్డ్ కెల్విన్ (26 జూన్ 1824 - 17 డిసెంబర్ 1907) మరియు ఆలివర్ హెవిసైడ్ 18 మే 1850 న జన్మించారు మరియు ఫిబ్రవరి 3 న మరణించారు. 1925. ఉత్తర అమెరికాలో మొదటి ప్రసార మార్గం 1889 జూన్ -3 లో 4000 వి వద్ద పనిచేస్తుంది. వాటిలో కొన్ని విద్యుత్ ప్రసారం భారతదేశంలో పంపిణీ సంస్థలు న్యూ Delhi ిల్లీలోని ఎన్‌టిపిసి, ముంబైలో టాటా పవర్, చైనాలో ఎన్‌ఎల్‌సి ఇండియా, చెన్నైలో ఓరియంట్ గ్రీన్, న్యూరాన్ టవర్స్ లేదా హైదరాబాద్‌లోని సుజనా టవర్స్ లిమిటెడ్, ఆస్టర్ ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్ నిర్మాణం, చెర్లాపల్లిలోని ఎల్‌జె టెక్నాలజీస్, ఎమ్‌పవర్ ఇన్‌ఫ్రాటెక్ ప్రైవేట్ లిమిటెడ్ హైదరాబాద్.

ట్రాన్స్మిషన్ లైన్స్ అంటే ఏమిటి?

ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లు విద్యుత్ కేంద్రాల నుండి గృహాలకు విద్యుత్తును పొందే వ్యవస్థలో భాగం మరియు ఇది అల్యూమినియంతో తయారవుతుంది ఎందుకంటే ఇది రాగి కన్నా ఎక్కువ సమృద్ధిగా, చౌకగా మరియు తక్కువ దట్టంగా ఉంటుంది. ఇది విద్యుదయస్కాంత శక్తిని ఒక బిందువు నుండి మరొక బిందువుకు తీసుకువెళుతుంది మరియు ఇది రెండు కలిగి ఉంటుంది కండక్టర్లు ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ మధ్య ఎక్కువ దూరం విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను ప్రసారం చేయడానికి ఉపయోగించే వాటిని ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లు అంటారు. ఎసి (ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్) మరియు డిసి (డైరెక్ట్ కరెంట్) ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లు రెండూ ఉన్నాయి. మూడు కండక్టర్లను ఉపయోగించి సుదూర దూరానికి ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాన్ని ప్రసారం చేయడానికి ఎసి ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లు ఉపయోగించబడతాయి మరియు డిసి ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లు రెండు కండక్టర్లను ఉపయోగిస్తాయి.

ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ సమీకరణం

ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ యొక్క సమానమైన సర్క్యూట్ తీసుకుందాం, దీని కోసం మేము రెండు వైర్లైన్లు అయిన ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ యొక్క సరళమైన రూపాన్ని తీసుకోబోతున్నాము. ఈ రెండు వైర్‌లైన్ రెండు కండక్టర్లతో ఒక విద్యుద్వాహక మాధ్యమం ద్వారా సాధారణంగా గాలి మాధ్యమంతో వేరు చేయబడుతుంది, ఇది క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది

రెండు_వైర్‌లైన్_కండక్టర్

మేము కండక్టర్ -1 ద్వారా కరెంట్ (I) ను దాటితే, కండక్టర్ -1 యొక్క ప్రస్తుత-మోసే తీగ చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం ఉందని కనుగొంటారు మరియు ప్రస్తుత ప్రవాహం కారణంగా సిరీస్ ఇండక్టర్ ఉపయోగించి అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని వివరించవచ్చు. కండక్టర్ -1, కండక్టర్ -1 అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఉండాలి, దీనిని ప్రతిఘటన మరియు ప్రేరక శ్రేణి ద్వారా వివరించవచ్చు. రెండు వైర్‌లైన్ కండక్టర్ యొక్క సెటప్‌ను కెపాసిటర్‌కు తయారు చేయవచ్చు. మేము కండక్టర్ జిని చేర్చుకున్నామని వివరించడానికి చిత్రంలోని కెపాసిటర్ ఎల్లప్పుడూ వదులుగా ఉంటుంది. మొత్తం సెటప్ అనగా, సిరీస్ రెసిస్టెన్స్ ఒక ఇండక్టర్, సమాంతర కెపాసిటర్ మరియు కండక్టర్ ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ యొక్క సమానమైన సర్క్యూట్‌ను తయారు చేస్తాయి.

equal_circuit_of_a_transmission_line_1

పై చిత్రంలో కలిపిన ప్రేరక మరియు ప్రతిఘటనను సిరీస్ ఇంపెడెన్స్ అని పిలుస్తారు, ఇది వ్యక్తీకరించబడుతుంది

Z = R + jωL

కెపాసిటెన్స్ మరియు కండక్టర్ n యొక్క సమాంతర కలయిక పై బొమ్మను ఇలా వ్యక్తీకరించవచ్చు

Y = G + jωc

సమానమైన_సర్క్యూట్_ఆ_ప్రవర్తన_లైన్_2

ఎక్కడ l - పొడవు

నేను_s- ఎండ్ కరెంట్ పంపుతోంది

వి_s- ఎండ్ వోల్టేజ్ పంపుతోంది

dx - మూలకం పొడవు

x - ముగింపు పంపడం నుండి dx దూరం

ఒక సమయంలో, ‘p’ ప్రస్తుత (I) మరియు వోల్టేజ్ (v) ను తీసుకుంటుంది మరియు ఒక సమయంలో, ‘Q’ I + dV మరియు V + dV ను తీసుకుంటుంది

పొడవు PQ కోసం వోల్టేజ్లో మార్పు

V- (V + dV) = (R + jωL) dx * I.

V-V-dv = (R + jωL) dx * I.

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

I- (I + dI) = (G + jωc) dx * V.

I - I + dI = (G + jωc) dx * V.

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

Dx కు సంబంధించి eq (1) మరియు (2) లను వేరు చేయడం లభిస్తుంది

-డి^{రెండు}v / dx^{రెండు}= (R + jωL) * dI / dx ………………. eq (3)

-డి^{రెండు}I / dx^{రెండు}= (G + jωc) * dV / dx… ……………. eq (4)

Eq (3) మరియు (4) లో eq (1) మరియు (2) లను ప్రత్యామ్నాయం పొందుతారు

-డి^{రెండు}v / dx^{రెండు}= (R + jωL) (G + jωc) V ………………. eq (5)

-డి^{రెండు}I / dx^{రెండు}= (G + jωc) (R + jωL) నేను… ……………. eq (6)

పి^{రెండు}= (R + jωL) (G + jωc)… ……………. eq (7)

ఎక్కడ P - ప్రపోగేషన్ స్థిరాంకం

Eq (6) మరియు (7) లో d / dx = P ని ప్రత్యామ్నాయం చేయండి

-డి^{రెండు}v / dx^{రెండు}= పి^{రెండు}వి ………………. eq (8)
-డి^{రెండు}I / dx^{రెండు}= పి^{రెండు}నేను… ……………. eq (9)

సాధారణ పరిష్కారం

V = Ae^px+ ఉండండి^-px… ……………. eq (10)

నేను = ఏమిటి^px+ నుండి^-px… ……………. eq (11)

ఇక్కడ A, B C మరియు D స్థిరాంకాలు

‘X’ కు సంబంధించి eq (10) మరియు (11) లను వేరు చేయడం లభిస్తుంది

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

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

Eq (12) మరియు (13) లో eq (1) మరియు (2) ప్రత్యామ్నాయం పొందుతారు

- (R + jωL) * I = P (Ae^px+ ఉండండి^-px) ………………. eq (14)
- (G + jωc) * V = P (Ce^px+ నుండి^-px) ………………. eq (15)

Eq (14) మరియు (15) లలో ప్రత్యామ్నాయంగా ‘p’ విలువ లభిస్తుంది

I = -p / R + jωL * (Ae^px+ ఉండండి^-px)

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

V = -p / G + jωc * (Ce^px+ నుండి^-px)

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

Z లెట్₀= √R + jωL / G + jωc

ఎక్కడ Z₀లక్షణం ఇంపెడెన్క్

సరిహద్దు పరిస్థితులను ప్రత్యామ్నాయం x = 0, V = V._ఎస్మరియు నేను = నేను_ఎస్eq (16) మరియు (17) లో పొందుతారు

నేను_ఎస్= అ + బి ………………. eq (18)

వి_ఎస్= సి + డి ………………. eq (19)

నేను_ఎస్తో₀= -అ + బి ………………. eq (20)

వి_ఎస్/ తో₀= -సి + డి ………………. eq (21)

(20) నుండి A మరియు B విలువలు లభిస్తాయి

అ = వి_ఎస్-నేను_ఎస్తో₀

బి = వి_ఎస్+ నేను_ఎస్తో₀

Eq (21) నుండి C మరియు D విలువలు లభిస్తాయి

సి = (నేను_ఎస్- వి_ఎస్/ తో₀) / రెండు

డి = (నేను_ఎస్+ వి_ఎస్/ తో₀) / రెండు

A, B, C మరియు D విలువలను eq (10) మరియు (11) లో ప్రత్యామ్నాయం చేయండి

వి = (వి_ఎస్-నేను_ఎస్తో₀) ఉంది^px+ (వి_ఎస్+ నేను_ఎస్తో₀) ఉంది^-px

= వి_ఎస్(ఉంది^px+ e-px / 2) –I_ఎస్Z¬0 (ఇ^px-is^-px/ రెండు)

= వి_ఎస్coshx - నేను_ఎస్తో₀sinhx

అదేవిధంగా

నేను = (నేను_ఎస్-వి_ఎస్తో₀) ఉంది^px+ (వి_ఎస్/ తో₀+ నేను_ఎస్/ 2) మరియు^-px

= నేను_ఎస్(ఉంది^px+ మరియు^-px/ 2) –వి_ఎస్/ తో₀(ఉంది^px-is^-px/ రెండు)

= నేను_ఎస్coshx - V._ఎస్/ తో₀sinhx

అందువలన V = V._ఎస్coshx - నేను_ఎస్తో₀sinhx

నేను = నేను_ఎస్coshx - V._ఎస్/ తో₀sinhx

ముగింపు పారామితులను పంపే పరంగా ప్రసార రేఖ యొక్క సమీకరణం తీసుకోబడింది

ట్రాన్స్మిషన్ లైన్స్ యొక్క సామర్థ్యం

ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ యొక్క సామర్థ్యం ప్రసార శక్తి ద్వారా అందుకున్న శక్తి యొక్క నిష్పత్తిగా నిర్వచించబడింది.

సమర్థత = అందుకున్న శక్తి (పి_r) / ప్రసార శక్తి (పి_టి) * 100%

ట్రాన్స్మిషన్ లైన్స్ రకాలు

వివిధ రకాల ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లలో ఈ క్రిందివి ఉన్నాయి.

వైర్ ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ తెరవండి

ఇది ఏకరీతి దూరం ద్వారా వేరు చేయబడిన సమాంతర కండక్టింగ్ వైర్లను కలిగి ఉంటుంది. రెండు-వైర్ ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లు చాలా సరళమైనవి, తక్కువ ఖర్చుతో మరియు తక్కువ దూరం వరకు నిర్వహించడం సులభం మరియు ఈ పంక్తులు 100 MHz వరకు ఉపయోగించబడతాయి. ఓపెన్-వైర్ ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ యొక్క మరొక పేరు సమాంతర వైర్ ట్రాన్స్మిషన్ లైన్.

ఏకాక్షక ప్రసార మార్గం

రెండు కండక్టర్లు ఏకాంతంగా ఉంచబడ్డాయి మరియు గాలి, వాయువు లేదా ఘన వంటి విద్యుద్వాహక పదార్థాలతో నిండి ఉన్నాయి. విద్యుద్వాహకములో నష్టాలు పెరిగినప్పుడు పౌన frequency పున్యం పెరుగుతుంది, విద్యుద్వాహకము పాలిథిలిన్. ఏకాక్షక తంతులు 1 GHz వరకు ఉపయోగించబడతాయి. ఇది తక్కువ-నష్టాలతో అధిక-పౌన frequency పున్య సంకేతాలను కలిగి ఉన్న ఒక రకమైన తీగ మరియు ఈ తంతులు సిసిటివి వ్యవస్థలు, డిజిటల్ ఆడియోలు, కంప్యూటర్ నెట్‌వర్క్ కనెక్షన్లలో, ఇంటర్నెట్ కనెక్షన్లలో, టెలివిజన్ కేబుల్స్ మొదలైన వాటిలో ఉపయోగించబడతాయి.

రకాలు-ప్రసార-పంక్తులు

ఆప్టిక్ ఫైబర్ ట్రాన్స్మిషన్ లైన్

1952 లో నరేందర్ సింగ్ కనుగొన్న మొట్టమొదటి ఆప్టికల్ ఫైబర్. ఇది సిలికాన్ ఆక్సైడ్ లేదా సిలికాతో తయారు చేయబడింది, ఇది సిగ్నల్ లో తక్కువ నష్టంతో మరియు కాంతి వేగంతో ఎక్కువ దూరం సిగ్నల్స్ పంపడానికి ఉపయోగిస్తారు. ది ఆప్టిక్ ఫైబర్ కేబుల్స్ లైట్ గైడ్స్, ఇమేజింగ్ టూల్స్, సర్జరీల కోసం లేజర్స్, డేటా ట్రాన్స్మిషన్ కోసం ఉపయోగిస్తారు మరియు అనేక రకాల పరిశ్రమలు మరియు అనువర్తనాలలో కూడా ఉపయోగిస్తారు.

మైక్రోస్ట్రిప్ ట్రాన్స్మిషన్ లైన్స్

మైక్రోస్ట్రిప్ ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ అనేది ట్రాన్స్వర్స్ విద్యుదయస్కాంత (TEM) ట్రాన్స్మిషన్ లైన్, దీనిని రాబర్ట్ బారెట్ 1950 లో కనుగొన్నారు.

వేవ్ గైడ్స్

విద్యుదయస్కాంత శక్తిని ఒక ప్రదేశం నుండి మరొక ప్రదేశానికి ప్రసారం చేయడానికి వేవ్‌గైడ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి మరియు అవి సాధారణంగా ఆధిపత్య రీతిలో పనిచేస్తాయి. వివిధ నిష్క్రియాత్మక భాగాలు వడపోత, కప్లర్, డివైడర్, హార్న్, యాంటెనాలు, టీ జంక్షన్ మొదలైనవి. పదార్థాలు మరియు వస్తువుల యొక్క ఆప్టికల్, ఎకౌస్టిక్ యాడ్ సాగే లక్షణాలను కొలవడానికి శాస్త్రీయ పరికరాలలో వేవ్‌గైడ్లను ఉపయోగిస్తారు. వేవ్‌గైడ్‌లు రెండు రకాలు, మెటల్ వేవ్‌గైడ్‌లు మరియు విద్యుద్వాహక వేవ్‌గైడ్‌లు. వేవ్‌గైడ్‌లను ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్, మైక్రోవేవ్ ఓవెన్, స్పేస్ క్రాఫ్ట్స్ మొదలైన వాటిలో ఉపయోగిస్తారు.

అప్లికేషన్స్

ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ యొక్క అనువర్తనాలు

• పవర్ ట్రాన్స్మిషన్ లైన్
• టెలిఫోన్ లైన్లు
• అచ్చు వేయబడిన విద్యుత్ వలయ పలక
• కేబుల్స్
• కనెక్టర్లు (పిసిఐ, యుఎస్‌బి)

ది ప్రసారణ తంత్రి ముగింపు పారామితులను పంపే పరంగా సమీకరణాలు ఉత్పన్నమవుతాయి, అనువర్తనాలు మరియు ప్రసార మార్గాల వర్గీకరణ చర్చించబడతాయి మరియు, AC మరియు DC ప్రసార మార్గాల్లో స్థిరమైన వోల్టేజీలు ఏమిటి?