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阻抗的特性和电感的频率有关系吗
当我们提到特性阻抗的时候，通常很少考虑它与频率的关系。其原因在于，特性阻抗是传输线的一个相当稳定的属性，主要和传输线的结构也就是横截面的形状有关。从工程的角度来说，把特性阻抗作为一个恒定量是合理的。说实话，搞了这么长时间的SI设计，还没碰到需要考虑特性阻抗变化的情况。 既然有网友一定要考虑这个问题，今天我们就稍稍深入一下，看看特性阻抗的真实面目。虽然没有太大的工程应用价值，但是对于理解问题还是有好处的。 特性阻抗是从理论上分析传输线时经常提到的一个量，从传输线的角度来说，它可以用下面的公式表示所谓电感线圈就是在导线中有电流时，其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈，以增强线圈内部的磁场。电感线圈就是据此把导线（漆包线、纱包或裸导线）一圈靠一圈（导线间彼此互相绝缘）地绕在绝缘管（绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的（一般情况，电感线圈只有一个绕组）线圈叫电感线圈。扁平电感线圈图L表示传输线的单位长度电感，C为单位长度电容。乍一看，似乎公式中没有任何变化的量。但是特性阻抗真的是个恒定的量吗我们使用Polar软件对横截面固定的传输线进行扫频计算，频率范围定在100MHz~10GHz，来看看场求解器给出的结果，如下图： 所谓电感线圈就是在导线中有电流时，其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈，以增强线圈内部的磁场。电感线圈就是据此把导线（漆包线、纱包或裸导线）一圈靠一圈（导线间彼此互相绝缘）地绕在绝缘管（绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的（一般情况，电感线圈只有一个绕组）线圈叫电感线圈。扁平电感线圈图你可能感到惊讶，特性阻抗随着频率的升高变小了，why阻抗公式中那个量发生了变化 其实这涉及到电磁学方面的一个深层次的问题。罪魁祸首是电感！！电感问题是个很复杂的问题，对电感的理论计算很繁琐，有兴趣的网友可以找资料看看电感的计算，详细的推导过程我就不在这里写了。简单的说，导线的电感由两部分组成：导线的内部电感和导线的外部电感。当频率升高时，导线的内部电感减小，外部电感不变，总电感减小，因而导致了特性阻抗减小。 我们知道，电感的定义是指围绕在电流周围的磁力线匝数。电感随频率减小，直觉告诉我们一定是导线中电流分布发生了变化。到这里我想各位网友应该豁然开朗了。趋肤效应（skineffect）你一定不会陌生。看看下面的这张图你会有更直观的感受，这是用二维场求解器仿真出来的高频时导体中电流的分布。黄色部分是电流所在位置。 所谓电感线圈就是在导线中有电流时，其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈，以增强线圈内部的磁场。电感线圈就是据此把导线（漆包线、纱包或裸导线）一圈靠一圈（导线间彼此互相绝缘）地绕在绝缘管（绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的（一般情况，电感线圈只有一个绕组）线圈叫电感线圈。扁平电感线圈图当频率升高时，电流向导线表面集中，在导线内部电流密度减小，当然电感减小。电感的本质，是围绕在电流周围的磁力线匝数，注意“围绕在电流周围”这个说法。假设存在极端情况，导线内部电流完全消失，所有的电流集中在导体表面，磁力线当然没法再内部去环绕电流，内部电感消失。导线总电感减小，减小的那一部分就是导线的内部电感。当然这种说法不严谨，不过对直观的理解问题非常有帮助。
电容器组接线方式
电容器组的接线方式，应根据电容器的电压、保护方式和容量等来选择。通常有三角形接线和星形接线两种。当电容器的额定电压与网络额定电压一致时，应采用三角形接线；当电容器的额定电压低于网络额定电压时，可采用星形接线，或者经串、并联组合后，再按星形接线。 1.三角形接线在10千伏电网中，额定电压为10.5千伏和11千伏的电容器，应采用三角形接线。其优点是：可降低投入电容器组的涌流和降低操作过电压，通常短路容量较小的变电所和配电线路可以采用这种接线方式；当电容器组的容量较小时，接线简单，投资省。其缺点是：若电容器组中有一台发生击穿事故，即形成相间短路，通过故障点的电流为相间短路电流；若网络短路容量较大，则电容器外壳易爆炸，甚至引起火灾，威胁人身安全和电网的正常运行。 2.星形接线额定电压为6.3千伏和11√3千伏的电容器应采用星形接线；额定电压为3.15千伏和11/2√3千伏的电容器应两台串接后再按星形接线。星形接线的优点是：A.电容器承受的电压是电网相电压，当一台电容器发生击穿短路故障时，通过故障点的电流为额定电流的3倍；当采用每相两段串联的星形接线方式时，若一台电容器击穿，通过故障点的电流仅为额定电流的1.5倍。可见，星形接线有利于防止电容器爆炸；B.一相电容器击穿后，不致造成相间短路。当该相熔体将故障电容器切除后，其余的健全相电容器还可继续运行，不致中断电容器组的无功输出；C.容易选择较完善的保护方式。其缺点是：如果将6.3千伏电容器组用于10千伏电网，电容器需使用绝缘子对地绝缘，给安装作业造成困难。 除了上述两种接线方式外，为了适应大、中型电容器组串、并联台数较多的情况，以及为了便于与较完善的继电保护方式相配合，也可采用双星或三角形接线。其优点是保护装置的灵敏度高、运行可靠，其缺点是接线较复杂，投资较多，因此只适用于大、中型电容器组。
