28.3 : הספק מרבי ויכולת העמסת קווים

זרימת ההספק המרבי עבור קווי הולכה עם הפסדים נגזרת באמצעות פרמטרי ABCD בצורת פאזור. פרמטרים אלו יוצרים קשר מטריציוני בין המתח והזרם בקצה השולח לבין המתח והזרם בקצה המקבל, ומאפשרים לקבוע את הזרם בקצה המקבל. קשר זה מסייע בחישוב ההספק המרוכב המסופק לקצה המקבל, ממנו נגזרים מרכיבי ההספק האמיתי וההספק התגובתי.

עבור קו חסר הפסדים, פישוטים מאפשרים לחשב בקלות את ההספק האמיתי.

ההספק האמיתי המרבי התאורטי, או גבול היציבות במצב יציב, מתרחש כאשר זווית המופע בין המתח בקצה השולח למתח בקצה המקבל שווה לזווית העכבה הסדרתית הכוללת.

עם זאת, אם העכבה הסדרתית עולה על ההיגב, ההספק האמיתי המרבי המסופק פוחת.

בפועל, קווי כוח אינם מספקים את הספקם המרבי התאורטי עקב מגבלות מבוססות על מתחי קצה נומינליים ותזוזת זווית של עד 90 מעלות. במקום זאת, עקומת יכולת ההעמסה של הקו המעשי, אשר מתחת לגבול יציבות המצב היציב התאורטי, מביאה בחשבון מגבלת ירידת מתח של 0.95 או פחות ותזוזת זווית מקסימלית של 30 עד 35 מעלות. מגבלות מעשיות אלו מבטיחות פעולה אמינה של מערכת הכוח תוך שמירה על רמות מתח תקינות והגבלת תזוזת הזווית כדי להימנע מחוסר יציבות.

בקווי הולכה קצרים, בדרך כלל באורך של פחות מ-25 קילומטרים, יכולת ההעמסה אינה מוגבלת על ידי ירידת מתח או חששות ליציבות אלא על ידי דירוגים תרמיים של המוליך או הציוד בקצוות. מגבלות תרמיות אלו מבטיחות שהציוד לא יתחמם יתר על המידה בתנאי זרם גבוהים, מה שעלול להוביל לנזק או לכשל.

לסיכום, שיקולים תאורטיים ומעשיים, כולל מאפייני עכבה, מגבלות מתח ודירוגים תרמיים, משפיעים על זרימת ההספק המרבי ויכולת ההעמסה של קווי הולכה. ניהול גורמים אלו חיוני לפעולה בטוחה ויעילה של מערכות כוח חשמליות.