Это линии, состоящие из двух проводов, расположенных вблизи поверхности земли. К таким линиям можно отнести всевозможные внутренние проводки, двухпроводные ответвления от трехпроводных наружных сетей, двухжильные кабели в общей металлической оболочке, двухпроводные линии и проводники постоянного тока.
В двухпроводных симметричных линиях имеются два волновых канала [38]: нулевой, т. е. канал «оба провода— земля» (оболочка), и межпроводный, т. е. канал «провод— провод» («жила—жила»).
Из соотношения (4.5) можно получить и диагональную матрицу волновых сопротивлений в модальных координатах:
Напряжения и волны, относящиеся к тому или иному каналу, называют составляющими. Граничные условия для напряжений и токов проводов можно на основе соотношений (4.27) перевести в граничные условия для составляющих. Если удается удовлетворить граничные условия, например для нулевых составляющих независимо от значений межпроводных составляющих, то можно рассматривать медленные волны независимо от быстрых. Если же граничные условия для одной составляющей зависят от другой, то в соответствующих граничных точках приход медленных волн вызывает появление быстрых и наоборот. Приведем несколько примеров.
Из этих четырех уравнений с учетом соотношений (4.27) следует:
Однопроводная расчетная схема двухпроводной линии при расположении особых точек на одном проводе.
Под особыми точками будем понимать такие, в которых присоединение элементов (источников, сосредоточенных сопротивлений или дополнительных проводов) производится лишь к одному из проводов линии. Если в каких-либо
точках линии одинаковые элементы присоединяются к обоим проводам (по отношению к земле) или осуществляется включение элементов между проводами, то такие точки не считаются особыми.
Составление расчетной однопроводной схемы для системы симметричных двухпроводных линий проводится в соответствии с рассмотренными примерами на основе следующих правил.
Рис. 4.13. Пример сложной двухпроводной системы. а — двухпроводная схема; б — схема замещения.
- При включении одинаковых сопротивлений (по отношению к земле) к обоим проводам эти сопротивления подключаются без изменения параметров к нулевой и междупроводной частям однопроводной расчетной схемы.
- Во всех точках линий, где симметрия схемы не нарушается (обрыв обоих проводов или конец линии, разветвление линий, подключение одинаковых сопротивлений на землю к обоим проводам, включение элементов между проводами и т. п.), нулевая и междупроводная части схемы не связаны. При нарушении симметрии возникает связь между указанными частями схемы.
- При включении каких-либо сопротивлений между проводами эти сопротивления, уменьшенные вдвое, подключаются к междупроводной части схемы.
- Полные сопротивления, подключенные лишь к одному проводу, удваиваются и включаются между соответствующими точками междупроводной и нулевой частей расчетной схемы.
На рис. 4.13, а показан пример системы двухпроводных линий с одним источником, имеющим внутреннее сопротивление и четырьмя сопротивлениями, включенными в различных точках системы. Участки симметричных линий имеют разные параметры и длину:
Таким образом, присоединение сопротивления zп не к первому проводу, а ко второму приводит только к изменению полярности волн, переходящих из одной части расчетной схемы в другую (из нулевой в междупроводную или наоборот). При расположении особых точек на обоих проводах остаются справедливыми все четыре приведенные выше правила составления однопроводной расчетной схемы двухпроводной линии. Кроме того, добавляется еще одно правило: при подключении какого-либо полного сопротивления к небазовому проводу оно удваивается и включается между соответствующими точками междупроводной и нулевой частей расчетной схемы, причем к его обозначению добавляется поперечная пунктирная линия с надписью — 1, означающая, что переход волн с одной части схемы в другую в этом месте сопровождается изменением полярности. За базовый провод выбирается в общем случае тот, на котором больше особых точек.
На рис. 4.13, б пунктиром показано изменение расчетной схемы в случае присоединения полного сопротивления zп не к первому, а ко второму проводу. Расчет результирующих напряжений производится практически так же, как это было изложено выше. Разница лишь в том, что перед соответствующими коэффициентами преломления ставится знак минус.