Définition: L’onde de voyage est une onde temporaire qui crée une perturbation et se déplace le long de la ligne de transmission à une vitesse constante. Un tel type d’onde se produit pendant une courte durée (pour quelques microsecondes) mais provoque une très perturbation dans la ligne. L’onde transitoire est configurée dans la ligne de transmission principalement en raison de la commutation, des défauts et de la foudre.
L’onde itinérante joue un rôle majeur dans la connaissance des tensions et des courants à tous les points du système d’alimentation. Ces vagues aident également à concevoir les isolateurs, l’équipement de protection, l’isolation de l’équipement terminal et la coordination globale de l’isolation.
Spécifications de la vague de voyage
L’onde de voyage peut être représentée mathématiquement de plusieurs façons. Il représente le plus souvent sous la forme d’une onde rectangulaire ou d’onde infinie. Une onde de voyage est caractérisée par quatre spécifications comme illustré dans la figure ci-dessous.
Crête – C’est l’aptitude maximale de l’onde, et elle est exprimée en KV ou KA.
Devant – C’est la partie de l’onde avant la crête et est exprimée dans le temps du début de l’onde à la valeur de la crête en millisecondes ou µs.
Queue – La queue de l’onde est la partie au-delà de la crête. Il est exprimé dans le temps depuis le début de la vague au point où l’onde a réduit à 50% de sa valeur à sa crête.
Polarité – Polarité de la tension et de la valeur de la crête. Une vague positive de 500 kV Crest 1 µs avant et 25 µs que la queue sera présentée comme + 500 / 1,0 / 25,0.
La surtension est un type de vague de déplacement qui est causée en raison du mouvement des charges le long du conducteur. La montée en flèche génère en raison d’une augmentation soudaine de la tension (le front raide) suivi d’une décroissance progressive en tension (la queue de surtension). Ces surtensions atteignent l’appareil terminal tel que les boîtes à câbles, les transformateurs ou l’appareillage de commutation, et peuvent les endommager s’ils ne sont pas correctement protégés.
Vague de voyage sur la ligne de transmission
La ligne de transmission est un circuit de paramètre distribué et son support l’onde de tension et de courant. Un circuit avec paramètre distribué a une vitesse finie de la propagation du champ électromagnétique. L’opération de commutation et de foudre sur de tels types de circuit ne se produit pas simultanément à tous les points du circuit mais réparties sous forme d’ondes et de surtensions itinérantes.
Lorsqu’une ligne de transmission est soudainement connectée à une source de tension par la fermeture d’un interrupteur, l’ensemble de la ligne n’est pas énergique en même temps, c’est-à-dire que la tension n’apparaît pas instantanément à l’autre extrémité. Cela est dû à la présence de constantes distribuées (inductance et capacité dans une ligne sans perte).
Considéré comme une longue ligne de transmission ayant une inductance de paramètres distribuée (L) et une capacité (C). La longue ligne de transmission est divisée en petite section indiquée dans la figure ci-dessous. Le S est l’interrupteur utilisé pour fermer ou ouvrir les surtensions pour le fonctionnement de commutation. Lorsque l’interrupteur est fermé, l’inductance L1 agit comme un circuit ouvert et c1 agir comme un court-circuit. Au même instant, la tension à la section suivante ne peut pas être facturée car la tension à travers le condensateur C1 est zéro.
Donc, à moins que le condensateur C1 est facturé à une valeur de la charge du condensateur C2 à travers L2 n’est pas possible, ce qui prendra évidemment un certain temps. Le même argument s’applique à la troisième section, quatrième section, etc. La tension de la section s’accumule progressivement. Cette accumulation progressive de tension sur le conducteur de transmission peut être considérée comme si une onde de tension se déplace d’une extrémité à l’autre extrémité et que la charge progressive de la tension est due à une onde de courant associée.
L’onde de courant, qui s’accompagne d’une vague de tension monte un champ magnétique dans l’espace environnant. Aux jonctions et terminaisons, ces vagues subissent une réflexion et une réfraction. Le réseau a une grande ligne et une jonction le nombre d’ondes itinérantes initiées par une seule onde incidente et augmentera à un rythme considérable à mesure que la division des vagues et les réflexions multiples se produisent. L’énergie totale de l’onde résultante ne peut dépasser l’énergie de l’onde incidente.