Фазовые соотношения напряжений и токов (часть 3)


Для тока в короткозамкнутых линиях передачи прямая волна также будет представляться кривой, показанной на рис. 397. Однако в месте короткого замыкания (на конце линии) волна тока полностью отражается без изменения фазы. В этой точке прямая и отраженная волны тока равны по величине и совпадают по фазе. Отраженная волна тока распространяется в направлении к генератору. Это показано на рис. 397, ж. Суммарные значения тока отраженной и прямых волн дают распределение тока вдоль линии, представленное на рис. 397, и и 397, к. Сопоставляя эти графики с рис. 397, д и 397, е, т. е. с графиками распределения суммарного напряжения, можем установить две отличительные особенности:
1. Точки нулевых напряжений (узлы) находятся на короткозамкнутом конце и на расстояниях от этого конца, кратных полуволнам (точки b и f), тогда как точки максимального напряжения (пучности) находятся на расстояниях, кратных нечетным числам четвертей волн (т.е. 3/4, 5/4 и т.д.) от короткозамкнутого конца линий. Распределение тока таково, что точки максимума имеют место у короткозамкнутого конца линии и в точках, удаление которых от места короткого замыкания равно целому числу полуволн, в то время как точки нулевого значения тока располагаются от конца линии на расстояниях, равных нечетному числу четвертей волн. Таким образом точки максимального значения (пучности) тока расположены в местах нулевого (узлах) напряжения и наоборот.
2. Хотя прямые волны напряжения и тока находятся в одной фазе (одна и та же кривая рис. 397, а изображает каждую из этих волн), из графика видно, что векторы суммарного напряжения (рис. 397, д) и векторы суммарного тока (рис. 397, и) смещены по фазе на 90°. Это означает, что суммарное напряжение и суммарный ток сдвинуты по фазе на 90°. В момент времени, когда суммарное напряжение вдоль линии максимально, суммарный ток равен нулю и наоборот. Сдвиг по фазе на 90° между напряжением и током имеет тот же характер, что и в индуктивных или емкостных сопротивлениях. Это дает возможность использовать отрезки короткозамкнутых или разомкнутых на конце линий в качестве реактивных сопротивлений.