27.7 : سماحية على التوازي

تلعب عمليات سماحية على التوازي دورًا حاسمًا في تحليل خطوط النقل، وخاصةً بالنسبة للأنظمة ثلاثية الطور ذات الموصلات المحايدة. فعندما يتم وضع موصل مشحون بشكل موحد فوق الأرض، فإنه يحفز شحنة متساوية ولكنها معاكسة على سطحه. ويؤدي هذا التفاعل إلى إنشاء خطوط مجال كهربائي بين الموصل والأرض.

ولنمذجة هذا التأثير، يتم استخدام طريقة الصور. وتتضمن هذه الطريقة استبدال الأرض بموصل صورة يعكس نفس خصائص الموصل الأصلي ولكنه يقع أسفله بشكل متماثل. ويحافظ الموصل الصورة على نفس نصف القطر مقدار الشحنة مثل الموصل الأصلي، مما يضمن بقاء توزيع المجال الكهربائي والجهد فوق الأرض متسقًا مع السيناريو الفعلي.

في الخطوط ثلاثية الطور ذات الموصلات المحايدة، يتم استخدام موصلات صور منفصلة لكل طور. يتم تحديد الجهد بين الموصل والموصل المقابل له من خلال المسافة بينهما. وبسبب التناظر، يكون الجهد بين كل موصل والأرض نصف هذه القيمة. لا تحمل الموصلات المحايدة، التي يتم توصيلها بالأرض، أي شحنة وتبسط عملية الحساب.

تعبر معادلات المصفوفة عن العلاقات بين جهد الطور إلى المحايد وشحنات الموصل. يتم تقسيم هذه المعادلات وإعادة كتابتها بشكل أكبر لتحديد العلاقات بين شحنات الطور إلى الموصل وجهد الطور إلى المحايد. تكشف المعادلات أن جهد الخط إلى المحايد الموجب في طور واحد يحفز شحنات موجبة وسالبة في أطوار مختلفة.

بالنسبة للخطوط المنقولة، يتم حساب متوسط عناصر مصفوفة السعة، مما يسمح باستنتاج مصفوفة سماحية الطور على التوازي. وتنتج طرق مماثلة مصفوفة سماحية على التوازي مكافئة ثلاثية الأبعاد في حالة الخطوط ذات الدائرة المزدوجة مع تكوينات متوازية غير منقولة. ويمكن توسيع هذه المبادئ لتشمل دوائر متوازية متعددة، مما يسهل التحليل الشامل ويضمن التشغيل الفعال لأنظمة نقل الطاقة المعقدة.