Power surge er et populistisk navn til forskellige slags dips og spændingsspidser i forsyningsnetværket. Udtrykket findes ikke i videnskabelig og professionel litteratur.
Generel information
Strømafbrydelser er normalt ikke farlige, stigninger vurderes i litteraturen. Udtrykket hoppe betyder snarere hurtig forandring. Visuelt afspejles dette i blinkningen af pærerne. LED- og gasudladningsbelysningsenheder drives af drivere og viser ikke ændringer i ydeevne efter spændingsvariationer. Eller i det mindste udtrykkes dette meget svagere.
I den nuværende tidsalder ville udtrykket at spændingsspring ikke være opstået. En stærk effekt er noteret i garagekooperativer, hvor enkelte svejsemaskiner anvendes i strid med normerne. De bruger betydelig strøm fra netværket. Lokal transformator kapacitet er begrænset, spændingsfejl opstår. Som regel følger de triste konsekvenser ikke,
sætter op med fænomenet. Stigningen i spænding skyldes forskellige faktorer. Den potentielle forskel vokser så hurtigt, at den undertiden går i stykker gennem elektrisk isolering. Fænomenet hedder ikke en bølge, men en overstyring. Ifølge de faktorer, der forårsagede situationen, skelnes der mellem følgende faktorer:
- Interne overspændinger, der opstår, når udstyret tændes og slukkes. Dette gælder især for induktive belastninger, der er i stand til at lagre en betydelig mængde energi: motorer, transformatorer. Kondensatorens kompensationsblokke forårsager også overspænding eller synkronisering. Ved regulering af reaktansen er en skarp absorption eller retur af energi mærkbar.
- Atmosfæriske overspændinger forårsages på linjer ved lynnedslag, bueudladninger og når millioner af volt. Sandt nok, på kort tid - titusvis af mikrosekunder. Interne overspændinger er meget længere - 50-100 ms.
Interne overspændinger overstiger ikke nominelt mere end 2,5 - 3,5 gange.
Tordenvejr
Selv i dag er der ingen enkelt teori om, hvad der sker i tordenvejrskyster. Undersøgelsen involverede mere Benjamin Franklin og Lomonosov. Intensiteten af jordens atmosfære er 100 V / m. En egenskab i Jorden er stigningen i antallet af gratis ladningsbærere med højde. Dette forklares af kosmisk stråling, endog udsendelse fra solen. På en højde på 80 km er luftledningsevnen på trods af dens lave densitet 3 milliarder gange højere end på overfladen af planeten. Dette kan sammenlignes med ferskvand.
Fysikere repræsenterer Jorden som en stor sfærisk kondensator. En foring bliver jordens overflade, i det mindste ledende elektrisk strøm, og den anden - ionosfæren. Det dielektriske er et atmosfærisk lag af luft. Universet udfordrer naturens kræfter med denne gigantiske kapacitet mange processer, der finder sted i forskellige højder.
Mellem jorden og højden på 80 km når spændingen 200.000 V, hvilket er en lille smule sammenlignet med det, der opnås i en tordenkloud ved elektrificering. Konstant er der en strøm på 1400 A mellem himlen og jorden, men densiteten er lav på grund af planetens store område. Multiplicere to mængder, find effektkomponenten på 300 MW.
Under friktion akkumuleres gratis opladninger i tordenkloud. Under indflydelse af jordens jord er de stratificeret. Dette sker i elektroforen. Hvis luften udføres lidt efter lidt, betragtes rent fordampet vand som en isolator med en permeabilitetskoefficient på 81. Der er dannet en løs sky, som ligner en leder i et elektrisk felt. Afgifterne på dens overflade fordeles for at balancere den anvendte eksterne eksponering.
Vinden begynder at blæse, fugtigheden stiger fra jorden, der dannes mange små dråber. På deres overflade skaber formens store krumning øget spænding, hvilket får de positive ladninger til at flyde til overfladen af planeten, og de negative stiger i retning af ionosfæren. Kondensatoren er opladet, og dens energi multipliceres ved at anvende et dielektrisk i form af en sky. Som følge heraf når spændingen på skydefladen 30 kV / cm. Det er titusinder gange den normale værdi.
Skyen er for tung til at klatre op og i kontakt med ionosfæren, hovedstødet modtages af Jorden. Ionisering begynder på overfladen af skyen, så bevæger bågen langs en tilfældig bane i retning af mindre modstand. Så længe skyen er en dielektrisk, er stien for det meste lukket, lyn falder til jorden.
Toppen af jordede objekter har nulpotentiale, som ofte bliver et mål. Et vådt træ udfører en god ladning, og tjener derfor som punktet for den mest sandsynlige hit. Den resulterende lysbue og trinspænding dræber alt, der er i nærheden. Ofte bliver målet en pol eller lynleder. Elektromagnetiske felter med utrolig styrke skaber stærke pickups i linjen og forårsager overspænding. Derfor er det nødvendigt at slukke for elektronikken under tordenvejr.
Atmosfærisk overspænding
Kvalitativ beskrivelse af lynnedslag
Formen af en tordenvejr-puls har form af en trekant med en kraftigt stigende front og et forholdsvis mildt fald. Hele processen tager dusinvis af mikrosekunder. Den aktuelle puls kan have en amplitude på 200 kA, hvilket medfører en regelmæssig spændingsbølge over belastningen i forhold til størrelsen af modstandene af disse sektioner.
Linjen og forbrugeren danner en resistiv divider. Afhængig af forholdet mellem deres modstand beregnes den samlede effekt. For eksempel vil strøm med en negativ spændingstransformator strømme i hans retning, fordi himmelens potentiale er højere end nogen af spændingsklasserne, der anvendes af menneskeheden. Lynudladningen består af en række hurtige impulser, herunder tre dele:
- En relativt lille, lang, jævnt voksende strøm af lederen.
- Den vigtigste impuls, kort, kraftig.
- Efterglødssegment. Representerer et gradvist fald i strøm til nul, bliver en afspejling af hoveddelen langs tidsaksen.
Pulser i et bundt kan være op til 20, men oftere - to eller tre falder amplitude gradvist. Når en sky er et dielektrisk, vises udladningen af en lyn som en strøm af elektroner til jorden. Efter den første top falder deres overfladetæthed kraftigt, luftfartsselskaber skynder sig fra andre dele af skyen. Potentialet vokser igen, langs den friske vej af ioniseret luft ryster igen ned. Dette sker, indtil skyens spænding falder til den grænse, hvor bueudladningen er umulig.
Lyn forekommer samtidigt på to steder. Når strømmen af elektroner begynder at bevæge sig nedad, elektrificerer jorden jorden med indflydelse, og den resulterende potentielle forskel ioniserer luften nær jorden. Samtidig bevæger to ledere sig mod hinanden:
- er nede - negativ;
- op - positiv.
Som regel er gnistgabet minimal i forhold til en bestemt højde: træ, mast, bjergtop. Udledningen flyder lige her. Potentialet er dårligt fordelt af dielektrikum, lynet rammer de velbeskyttede genstande, der er under jordens potentiale. Dette forklarer, at udledningen sjældent rammer strategisk vigtige genstande som oliesøer. At være en dielektrisk, naturligt brændsel er i stand til at akkumulere en afgift, men dårligt udfører det.
Lightning rammer ofte havet. Havvand betragtes som en fremragende elektrolyt; vandkroppe kan ikke tages i betragtning i forbindelse med olie. Nu kan læsere nemt forestille sig, hvad oliefarven på vandet vil føre til. De siger, at olie er endnu værre: dens lag har sank langs bane i golfstrømmen og er nu midt i havet.
De viste pulser er ikke symmetriske. Deres front er stejlere end en recession. Parametrene for impulserne er angivet i tabellen, ofte observeret og maksimale afvigelser i begge retninger. Ifølge statistikker nås kun 2% af lynstrømmene til en værdi på 100 kA, hvoraf halvdelen ligger i området op til 18 kA.
Konsekvenser af lynnedslag
Det er blevet konstateret, at en udledning er i stand til at smelte kommunikationslinjer eller små sikringer. På trods af den korte varighed har pulserne betydelig energi. Overspændinger induceret af lynnedslag er opdelt i to kategorier:
- Direkte strejke.
- induceret strøm.
Overspændingsstyrken påvirkes af lynimpulsstrømmen og frontens stejlhed. Med en direkte indvirkning på Ohms lov er det muligt at finde en spænding. Antag, at lineimpedansen er 10 ohm, og indgangssimpedansen af fjernsynet er 500 ohm. Med en nuværende puls på 20 kA opnår vi spændingen ved belastningen U = 500 x 20.000 / 510 = 19,6 kV.Det er klart, at en sådan trussel ikke overses, på ledningerne er ledningerne beskyttet af lynledere. Afhængigt af spændingsklassen af arrangementet er forskellige.
Ud over direkte påvirkning er den potentielle slid forårsaget af fænomenet trinspænding. Tråden er normalt forbundet til jorden gennem en neutral, hver søjle på kraftledningen er jordet. Som et resultat dannes broer gennem hvilken strøm strømmer ind i metalets dele af udstyret. Derfor leveres stangen med en række isolatorer. Forsigtighed sparer ikke, og Arago-Foucault-strømme fremkaldes i linjen, hvilket fører til strømstigninger. Værdien beregnes i henhold til formlen vist i figuren( i tælleren, lynstrømmen og linjens suspensionshøjde, i nævneren, afstanden fra slagpunktet til banen til kraftlinjen).
For at yderligere reducere skader anbefales det at tage bølgeimpedansen af en linje fra en ledning svarende til 400 ohm og fordobles( faseopdeling) - 250. Derefter ser dæmpningen på reaktive modstande de største industrielle frekvenser 50 Hz med de observerede lynudladningsegenskaber.passerer med små tab. Den karakteristiske impedans beregnes som kvadratroden af forholdet mellem den induktive del af impedansen og kapacitansen.
Ved linjens diskontinuitet udsender en bølge, der frembringes af lyn, ud i rummet. Hvis der i slutningen er et kabel med en impedans på 50 ohm, vil noget af energien blive afspejlet. Den resterende bølge vil gennemgå brydning på vej til forbrugeren. Reglerne for refleksion og refraktion er beskrevet i form af impedanser( bølgeimpedanser af linjerne).For at sikre frekvensen på 50 Hz( eller et andet område) anvendes matchende enheder.
Overspænding forårsaget af lyn, den farligste og signifikant i amplitude. Overvejelse af andre spændingsstigninger i praksis udføres ikke. Forudsat at ledningen har en korrekt isolering af ledninger for at beskytte mod lynnedslag, er der truffet andre obligatoriske foranstaltninger. Den dielektriske dielektriske styrke bestemmes af den maksimale feltstyrke.
Der er et stort paradoks her: Faren er højere på lavstrøms linjer. Den lille krumning af ledningerne øger kraftigt det elektriske felt. Isolatorer af forskellige materialer, der anvendes i flerlagsstrukturer, er designet til at have samme kapacitet, hvis det er muligt. Ellers vil der være en betydelig bias( se kondensatorens serielle forbindelse).Hvad reducerer den samlede spænding, modstår en flerlagsisolator uden nedbrydning.