転置（伝送線路）

転置とは、クロストークを低減し、伝送特性を改善するために、伝送線路の導体の位置を周期的に入れ替えることです。電気通信においては平衡対線に適用され、電力伝送線路においては3本の導体が周期的に転置されます。

ケーブルの場合、交換は段階的かつ連続的に行われます。つまり、2本または3本の導体が互いにねじれています。通信ケーブルの場合、これはツイストペアと呼ばれます。架空送電線やオープンペア通信線の場合、導体は鉄塔（例えば、それぞれ転置鉄塔や電柱）で交換されます。

電気導体の相互影響は転置によって低減されます。また、転置により導体の対地インピーダンスが均一化されるため、三相電力系統における片側負荷を回避できます。転置は、誘導結合したノーマルモード干渉を低減する効果的な手段です。

電力線

架空送電線では、送電損失を低減するために導体の転置が行われます。ケーブルとは異なり、連続的な転置は現実的ではないため、専用の転置鉄塔で行われます。転置構造は、特殊な腕金を備えた標準的な構造の場合もあれば、行き止まりの構造の場合もあります。導体間および導体と接地間に静電容量が存在するため、転置は不可欠です。この静電容量は通常、相間で対称ではありません。転置により、線路全体の静電容量はほぼ均衡します。また、転置は通信回路への影響も低減します。^{[ 1 ]}

ポール上部のワイヤー転置

転置方式とは、転置構造において架空送電線の導体を転置するパターンのことである。三相線路の平衡静電容量を確保するため、3 本の導体はそれぞれ、架空線路の各位置に 1 回ずつ垂下する必要がある。分岐のない長い送電線路の場合、電線は一定の間隔で固定の転置方式に従って転置される。密接に分岐したグリッドや、複数の電気回路が同じ鉄塔上でルートを共有している場合 (特に、線路が異なる電圧で動作している場合)、他の電気回路によって引き起こされる線路の外側の不平衡が支配的になる。このような場合、転置方式からの大きな逸脱が見られる。たとえば、このような転置の一部では、鉄塔上の 3 本の導体のうち 2 本だけが位置を変える。また、変電所近くの鉄塔での転置は、導体が交差することなく給電システムを最適に配置するために使用される。

新規送電線の敷設や既存送電線の撤去後、電気回路の相互影響は変化する可能性があるため、配電線の新設後には、特定の転置が消失したり、追加されたりする場合がある。撚線の場合、電気回路を構成する個々の導体は、全経路（ケーブルの場合）または特定の地点（架空線の場合）で位置が入れ替わる。転置によって、電気導体の相互影響は低減される。三相システムにおいて片側負荷につながる可能性のある線路の不平衡も低減される。架空線の転置は、通常、いわゆる転置鉄塔で実現される。転置は、誘導結合されたノーマルモード干渉を低減する効果的な手段である。

3つの基本パターンとそのバリエーション。各セグメントの上に分数の長さが表示されます。

現代の電力線は、非対称な間隔により相間のインダクタンス差が無視できるほど小さいため、通常は途中で転置されることはありません。しかし、転置が行われる中間変電所は、必要に応じて設置されます。これは無視できません。^{[ 2 ]}

リュープガルテン近くのホーエネック・ヘルベルトティンゲン送電線の鉄塔 206

通信

通信ケーブルでは、転位は同一ケーブル内の回路間の結合を低減するために使用されます。主な指標はピッチ長または撚り長^{[ 3 ]}、つまり回路のペアが撚り合わされている距離です。撚り合わせることで、素線はケーブルよりも長くなります。撚り係数は、単線長とケーブル長の関係を示し、通信ケーブルでは約1.02～1.04になります。

長距離（幹線または市外局番）電話回線に使用されるオープンワイヤー回線では、クロストークを低減するために転置が使用されていました。当初は1対の回線で1つの通話を伝送するために使用されていましたが、通常は2対の回線を使用して、ファントム回線構成で3つの通話を伝送していました。キャリアシステムの発明により、1対のオーバーワイヤーで、12回線のキャリアシステムを2つ使用して、24のアナログ市外局番回線を伝送できるようになりました。

ヨーロッパでは架空幹線は珍しく、転置を表すドイツ語「Drehkreuzachse」は第二次世界大戦後期までブレッチリー・パーク暗号解読センターで謎のままだった。陸軍通信部のフェルギーベル将軍とハインツ・グデーリアンは、新たに占領された領土向けに、複数の電話回線、電信回線、またはテレタイプ回線を収容できる地上回線システムを開発していた。架空幹線は、オーストラリア、ニュージーランド、アメリカ合衆国西部のような、人口密度が低く国土が広い国では一般的だった。^{[ 4 ]}

座礁の種類

実際には、次のタイプの撚り合わせが最も頻繁に使用されます。

• ペア撚り: 2 本の単線を撚り合わせてツイストペア伝送線路を形成します。
• 3 撚り: 3 本の単線を 3 分割グループに撚り合わせます。
• 4 撚り: 2 本のしっかりと撚られたペアを緩く撚り合わせたものです。
• スター クワッドツイスト: 4 本の単線がクワッド内で互いに同じ関係を維持し、ツイスト ペアのメンバーが斜めに向かい合います。

伝送技術

異なる撚線はそれぞれ異なる伝送特性を持ちます。撚線の静電容量はその違いの一つです。例えば、スタークワッドツイストでは、4芯線の2本の導体がケーブル全長にわたって平行に走ります。そのため、導体間の静電容量は、ケーブル内で導体同士の位置が繰り返し変化するディーゼルホルスト・マーティン（DHM）撚線^{[ 5 ]}よりも大幅に高くなります。DHM撚線の仕事静電容量が小さいため、ファントム回路を用いて追加の電気回路を形成することが可能です。ファントム変換器はマスター変換器の中央でオンにされるため、2つの次のローマ回路上のファントム回路の電流は自己補正されます。

参考文献

1. セントラルステーションエンジニア、 電力伝送および配電参考書、ウェスティングハウスエレクトリックコーポレーション、イーストピッツバーグ、ペンシルバニア州、第4版、1950年、748、778ページ
2. Wadhwa, CL (2017). 『電力システム』（第7版、マルチカラー）. ロンドン: New Age International. pp.  25– 26. ISBN 9789386070197. OCLC  1045630474 .
3. レイ長さcablecad.com
4. *ギャノン、ポール（2006年）『コロッサス：ブレッチリー・パーク最大の秘密』ロンドン：アトランティック・ブックス、pp.  49– 51. ISBN 1-84354-330-3。
5. Huurdeman, Anton A. (2003-07-31). 『世界の電気通信史』ジョン・ワイリー・アンド・サンズ. ISBN 978-0-471-20505-0。

外部リンク

• 「パエカカリキ駅。ニュージーランド、ウェリントン北部の左側架空電話線と幹線（上）およびローカル回線（下）が1942年頃に示されている。」 NZETC。1942年。