換位 (輸電線路)

換位（Transposition）是指輸電線路導體週期性地交換位置，以減少串擾並改善傳輸品質。在電信領域，此技術應用於平衡對線；而在電力傳輸線路中，三相導體會進行週期性換位。

對於電纜而言，位置交換是漸進且連續的；也就是說，兩條或三條導體相互絞合。在通信電纜中，這稱為雙絞線。對於架空電力線路或明線對通信線路，導體則在電塔上交換位置，例如分別在換位塔或電線桿上進行。

換位可以減少導體間的相互影響。換位也平衡了導體對地的阻抗，從而避免三相電力系統中出現單側負載。換位是減少電感耦合之常模干擾的有效措施。

電力線路

架空電力線路中的導體會進行換位，以減少傳輸損耗。與電纜不同，連續換位在架空線路中並不可行，因此換位是在專門的換位塔上進行。換位結構可以是一般裝有特殊橫擔的電塔，或是一個耐張結構。由於導體之間以及導體與地面之間存在電容，換位是必要的。這種電容在各相之間通常不對稱。透過換位，整條線路的總電容能大致平衡。換位也能減少對通信電路的影響。 換位方案是指架空電力線路導體在換位結構上進行換位的模式。為確保三相線路的電容平衡，三條導體中的每一條都必須在架空線路上的每個位置懸掛一次。對於沒有分支的較長電力線路，導線會根據固定的換位方案，以規律的間隔進行換位。在緊密分支的電網中，以及當多個電路共用同一路徑（特別是當線路以不同電壓運行時）並架設於相同電塔上時，由其他電路所造成的線路外部不平衡會成為主要因素。在這些情況下，實際的換位方式會與標準方案有很大差異。例如，在某些此類換位中，電塔上三條導體中只有兩條會交換位置。此外，靠近變電站的電塔也會利用換位，以在不交叉導線的情況下，獲得饋電系統的最佳佈置。

由於當新線路安裝或舊線路拆除後，電路間的相互影響可能會改變，因此在電力幹線新建工程後，某些換位點可能會消失或新增。對於絞合線路，一個電路的各條導體會交換位置，可能是在其整個路徑上（如電纜），或是在特定點（如架空線路）。透過換位可減少導體間的相互影響。線路的不平衡（可能導致三相系統中的單側負載）也會因此減少。架空線路的換位通常在所謂的換位塔上實現。換位是減少電感耦合之常模干擾的有效措施。

現代電力線路通常不會在線路沿途進行換位，因為不對稱間距所導致的各相電感差異極小，可以忽略不計。然而，在必要時會建置進行換位的中間開關站。這一點不容忽視。

電信

在通信電纜中，換位被用來減少同一電纜內各電路之間的耦合。主要的衡量標準是絞距（pitch 或 lay length），即一對電路絞合一圈的距離。透過絞合，導線會變得比電纜更長。絞合係數（stranding factor）表示單根導線長度與電纜長度的關係；在通信電纜中，此係數約為 1.02 至 1.04。

在用於長途電話電路的明線線路中，換位被用來減少串擾。最初，每對線路用於傳輸一通電話，後來普遍使用兩對線路，透過幻象電路配置來承載三通電話。隨著載波系統的發明，一對架空線路可以使用兩個12路載波系統來承載24路類比長途電路。

架空長途線路在歐洲很罕見，因此換位一詞的德文「Drehkreuzachse」直到二戰後期，對布萊切利園的密碼破譯中心來說仍是個謎：陸軍通信勤務處的費爾吉貝爾將軍和海因茨·古德里安為新佔領的領土開發了一套陸線系統，以承載多路電話和電報或電傳印表機頻道。架空線路在澳洲、紐西蘭和美國西部等幅員更廣、人口密度較低的國家則很常見。

絞合類型

在實務上，最常使用以下幾種絞合類型：

• 對絞：兩條單線絞合成一條雙絞傳輸線。
• 三線絞合：三條單線絞合成一個三線組。
• 四線絞合：兩對緊密絞合的線對可以再鬆散地絞合在一起，或是：
• 星形四線絞合：四條單線在四線組中保持相同的相對位置，其中一對絞線的成員在對角線上相對。

傳輸技術

不同的絞合方式具有不同的傳輸特性。絞合方式的電容是其中一個差異。例如，在星形四線絞合中，一個四線組中的兩條導體在整個電纜長度上都是平行的。因此，導體間的電容遠高於迪塞爾霍斯特-馬丁 (DHM) 絞合，在DHM絞合中，導體在電纜中彼此的相對位置會反覆變化。由於DHM絞合的工作電容較小，因此可以借助幻象電路形成額外的電路。由於幻象變壓器連接在主變壓器的中間，幻象電路的電流會在兩個主迴路上相互抵消。

外部連結

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