Pārskats par īsslēguma strāvu (1. daļa)
Pārskats par īsslēguma strāvu (1. daļa)
Pamata koncepcija
Būtībā ir četri defektu veidi: trīsfāzu, vienas līnijas-zemes, dubultās līnijas-zemes un līnijas-līnijas.
Katrs no šiem bojājumu veidiem var izraisīt dažādus defektu strāvas lielumus.
Tomēr visos veidos ir kopīgs elements: neparasti zemas pretestības ceļš vai īss ceļš plūsmas plūsmai, līdz ar to nosaukums īssavienojuma strāva. Šāds stāvoklis var izraisīt ārkārtīgi augstas strāvas.
The temperatūras paaugstināšanās var izraisīt izolācijas bojājumi. Šīs strāvas rada arī lielus magnētiskos spēkus, kas faktiski var saliekt sadales iekārtas.
Augstas kļūmes strāvas rada magnētiskos spēkus, kas ir proporcionāli kļūdas strāvas kvadrātam.
Matemātiskais fons, X / R attiecība un bojājuma strāvas tips
Elektrisko defektu apstrādei jābūtveic laika funkcijas, sākot no notikuma sākuma laikā t = 0+, līdz tiek sasniegti stabili apstākļi, un tāpēc, aprēķinot šīs strāvas, ir nepieciešams izmantot diferenciālvienādojumus.
Šī vienkāršošana ir svarīga, jo visas sistēmas iekārtas ir jākodificē kaut kādā veidā, lai kvantificētu pārejas vērtības, kas var rasties laikā kļūmes stāvoklis.
Attēlā redzamajai ķēdei matemātiskā izteiksme, kas nosaka strāvas darbību, ir:
e (t) = L di + Ri (t)
RL ķēde ir vienkāršota elektroenerģijas sadales tīklu ķēdes ekvivalents
Tas ir diferenciālvienādojums ar nemainīgiem koeficientiem, kuru risinājums ir divās daļās:
ia (t): ih (t) + ip(t)
Kur:
ih(t) ir homogēna vienādojuma šķīdums, kas atbilst pārejas periodam.
ip(t) ir risinājums konkrētajam vienādojumam, kas atbilst stabilā stāvokļa periodam.
Izmantojot diferenciālvienādojumu teoriju, pilnīgu risinājumu var noteikt un izteikt šādā formā:
Kur:
α - aizvēršanās leņķis, kas nosaka avota sinusoidālā sprieguma punktu, kad rodas traucējumi
Ø = iedegums-1(ωL / R) vai Ø = iedegums-1(X / R)
Otrais termins kļūdas strāvas vienādojumā tiek atzīts par strāvas DC komponentu, un tam ir sākotnējā maksimālā vērtība, ja:
α - Φ = ± π / 2un nulles vērtība, kad α = Φ.
Piezīmes:
- Šeit mēs iepazīstinām ar X / R attiecības koncepcija. Mēs to varam ļoti labi redzēt ωL = XL vai vienkārši X, līdz ar to lielā mērā ir atkarīgs no bojājumu strāvas DC komponenta Ø = iedegums-1(X / R) vai vienkārši X / R attiecība.
- X / R attiecība ir svarīga, jo tā nosaka maksimālo asimetrisko bojājumu strāvu.
- X / R proporcijā, kad X ir vienāds ar nulli, ir tikai simetriska strāva bez DC komponenta. Ar R ir vienāds ar nulli, DC komponents nekad nesamazinās. Var teikt, ka sistēmā vienmēr būs gan pretestība, gan reaktīvie komponenti.
- Ķēdes pretestība un reaktivitāte rada jaudas koeficientu.
The jaudas koeficients (lpp.) ir šāds vienādojums: p.f. = cos (iedegums)-1(X / R)) šis vienādojums nozīmē, ka jaudas koeficienta un X / R attiecība ir saistīta.
Tāpēc sistēmas jaudas koeficients un sistēmas X / R attiecība ir dažādi veidi, kā pateikt to pašu. Lūdzu, ņemiet vērā, ka, samazinoties jaudas koeficientam, palielinās X / R attiecība.
Nav iespējams paredzēt to, kas notiekpunktā, kļūda tiks pielietota vai notiek sinusoidālā cikla laikā, un tāpēc nav iespējams precīzi noteikt, cik lielā mērā DC komponents sasniegs.
Simetriska bojājuma strāva
Ja ķēdē galvenokārt ir reaktivitāte pie sprieguma viļņa pīķa rodas īssavienojums, īssavienojuma strāva sāksies pie nulles un izsekotu sinusoidālo vilni, kas būtu simetriska ap nulles asi.
Asimetriska bojājuma strāva
Tūlīt pēc kļūdas rašanās pašreizējā viļņu forma vairs nav sinusa vilnis.
Tā vietā to var pārstāvēt sinusoidālā viļņa summa un eksponenciāls sabrukums. Zemāk redzamais attēls ilustrē šo parādību. Lūdzu, ņemiet vērā, ka sinusoidālajam vilnim pievienotā eksponenciālā ekscentrācija izraisa straujāku vērtību nekā tikai sinusa vilnis.
Viļņu formu, kas ir vienāda ar sinusoidālā viļņa summu un bojājošo eksponenciālu, sauc par asimetriska strāva jo viļņu formai nav simetrijas virs un zem laika ass.
Sinusa vilni vien sauc par simetrisko strāvu, jo tai ir simetrija virs un zem laika ass.
Sine viļņa, eksponenciāla sabrukšana un to summa
Tādējādi mēs varam definēt asimetrisku kļūmju strāvušādā veidā: ja ķēdē, kurā ir tikai reaktance, īssavienojums notiek jebkurā punktā pie sprieguma viļņa pīķa, tad būs kāda strāvas nobīde.
Novirzes lielums ir atkarīgs no tā, kur atrodas sprieguma vilnis, kurā notiek īssavienojums.
Asimetriska kļūda paliek tikai dažus ciklus, pēc kuriem tā kļūst simetriska. Asimetriska komponenta samazināšanās ir atkarīga no X / R vērtības. Lielāka vērtība R, ātrāka, ir asimetriskas kļūmes strāvas samazināšanās.
Asimetriskas kļūmes strāvas lielums ir lielāks nekā simetriskas kļūdas strāvas lielums.
Iepriekš attēlā redzams īssavienojuma strāva ar līdzstrāvas komponentu un bez tā.
Drīz tiks turpināts ...