Jaudas pieaugums

Jaudas pārspriegums ir populistisks nosaukums dažāda veida iemērkšanai un sprieguma tapām piegādes tīklā.Termins nav atrodams zinātniskajā un profesionālajā literatūrā.

Vispārīga informācija

Strāvas padeves pārtraukumi parasti nav bīstami, literatūrā tiek aplūkoti augšupvērsti. Termins lēkt drīzāk nozīmē ātras pārmaiņas. Vizuāli tas atspoguļojas spuldžu mirgošanā.LED un gāzizlādes apgaismes ierīces darbina ar vadītājiem un neuzrāda veiktspējas izmaiņas pēc sprieguma svārstībām. Vai vismaz tas ir izteikti vājāks.

Līdz ar to pašreizējā laikmetā izpausme, ka nebūtu radusies spriedze. Stiprs efekts ir vērojams garāžu kooperatīvos, kur atsevišķas metināšanas iekārtas tiek izmantotas, pārkāpjot normas. Tie patērē ievērojamu jaudu no tīkla. Vietējā transformatora jauda ir ierobežota, rodas sprieguma atteice. Parasti nav skumju seku,

saskaras ar šo parādību, bet sprieguma pieaugumu izraisa dažādi faktori. Potenciālā atšķirība aug tik strauji, ka dažkārt tā tiek pārtraukta ar elektrisko izolāciju.Šo parādību neuzskata par pārspīlējumu, bet pārspīlējumu. Atbilstoši apstākļiem, kas izraisīja situāciju, tiek izšķirti šādi faktori:

1. Iekšējie pārspriegumi, kas rodas, ieslēdzot un izslēdzot iekārtu. Tas jo īpaši attiecas uz induktīvajām slodzēm, kas spēj uzglabāt ievērojamu enerģijas daudzumu: motorus, transformatorus. Arī kondensatora kompensācijas bloki rada pārspriegumu vai nogrimšanu. Regulējot reaktivitāti, jūtama strauja absorbcija vai enerģijas atgriešanās.
2. Atmosfēras pārspriegumi tiek radīti līnijās ar zibens, loka izlādi, sasniedzot miljoniem voltu. Tiesa, īsā laikā - desmitiem mikrosekundžu. Iekšējie pārspriegumi ir daudz ilgāki - 50-100 ms.

Iekšējie pārspriegumi nepārsniedz nominālo vērtību vairāk nekā 2,5 - 3,5 reizes.

pērkona negaiss

Pat šodien nav vienas teorijas par to, kas notiek negaisa mākoņos. Pētījumā piedalījās vairāk Benjamin Franklin un Lomonosova. Zemes atmosfēras intensitāte ir 100 V / m. Zemei raksturīga iezīme ir brīvās maksas nesēju skaita pieaugums ar augstumu. Tas izskaidrojams ar kosmisko starojumu, kas rodas pat no saules.80 km augstumā gaisa vadītspēja, neskatoties uz tā mazo blīvumu, ir 3 miljardi reižu lielāka nekā planētas virsmā.Tas ir salīdzināms ar svaigu ūdeni.

Fiziķi pārstāv Zemi kā lielu sfērisku kondensatoru. Viena odere kļūst par augsnes virsmu, vismaz veicot elektrisko strāvu, un otrā - jonosfēru. Dielektriķis ir atmosfēras gaisa slānis. Uzlādējot dabas spēkus ar šo milzīgo spēju, Visums izraisa daudzus procesus, kas notiek dažādos augstumos.

Starp zemi un 80 km augstumu spriegums sasniedz 200 000 V, kas ir sīkums, salīdzinot ar to, kas tiek sasniegts pērkona gaismā ar elektrifikāciju. Pastāvīgi pastāv strāva 1400 A starp debesīm un zemi, bet blīvums ir zems planētas lielās platības dēļ.Reizinot divus daudzumus, atrodiet jaudu 300 MW.

berzes laikā bez maksas tiek uzkrāta pērkona negaiss. Zemes lauka ietekmē tie ir stratificēti. Tas notiek elektroforā.Ja gaiss maz tiek veikts, tīru iztvaicētu ūdeni uzskata par izolatoru ar caurlaidības koeficientu 81. Tiek veidots brīvs mākonis, kas līdzīgs elektriskā lauka vadītājam. Maksa par tās virsmu tiek sadalīta, lai līdzsvarotu izmantoto ārējo ekspozīciju.

Vējš pūš, mitrums palielinās no zemes, veidojas daudz mazu pilienu. Uz virsmas lielā formas izliekums rada pastiprinātu spriedzi, kas rada pozitīvos lādiņus plūst uz planētas virsmu, un negatīvie palielinās jonosfēras virzienā.Kondensators tiek uzlādēts, un tā enerģija tiek reizināta, izmantojot dielektriku mākoņa veidā.Rezultātā spriegums uz mākoņa virsmas sasniedz 30 kV / cm. Tas ir desmitiem tūkstošu reižu normālā vērtība.

Mākonis ir pārāk smags, lai uzkāpt un saskaroties ar jonosfēru, galvenais šoks tiek uzņemts ar Zemi. Jonizācija sākas no mākoņa virsmas, tad loka virzās pa izlases trajektoriju mazāk pretestības virzienā.Kamēr mākonis ir dielektrisks, ceļš pārsvarā ir slēgts, zibens nokrīt zemē.

Uz iezemēto objektu virsmām ir nulles potenciāls, bieži vien kļūstot par mērķi. Mitrs koks veic labu uzlādi un tādējādi kalpo kā iespējamais hit. Rezultātā loka un solis spriegums nogalina visu, kas ir tuvumā.Bieži vien mērķis kļūst par polu vai zibens vadu. Neticami spēcīgi elektromagnētiskie lauki rada spēcīgas paņemšanas līnijas, izraisot pārspriegumu. Tāpēc pērkona negaisa laikā ir jāizslēdz elektronika.

atmosfēras pārspriegums

Zibens spēka kvalitatīvais apraksts

Negaiss strāvas impulsa formai ir trīsstūra forma ar strauji augošu priekšpusi un relatīvi maigu kritumu. Viss process aizņem desmitiem mikrosekundžu. Strāvas impulsa amplitūda var būt 200 kA, kas izraisa regulāru sprieguma pieaugumu pāri slodzei proporcionāli šo sekciju pretestības lielumam.

Līnija un patērētājs veido pretestību. Atkarībā no to pretestības attiecības tiek aprēķināts kopējais efekts. Piemēram, ar negatīvu spriegumu transformatora strāva ieplūst viņa virzienā, jo debesīs potenciāls ir augstāks nekā jebkura no cilvēces izmantotajām sprieguma klasēm. Zibens izlāde sastāv no virknes ātru impulsu, ieskaitot trīs daļas:

1. Relatīvi neliels, garš, vienmērīgi augošs līdera strāvas avots.
2. Galvenais impulss, īss, spēcīgs.
3. pēcgaismas segments. Nozīmē pakāpenisku strāvas samazinājumu līdz nullei, kļūst par vadošās daļas atspoguļojumu gar laika asi.

Impulsi komplektā var būt līdz 20, bet biežāk - divi vai trīs, amplitūda pakāpeniski samazinās. Kad mākonis ir dielektrisks, zibens izlāde parādās kā elektronu plūsma uz zemi. Pēc pirmās virsotnes to virsmas blīvums strauji samazinās, nesēji steidzās no citām mākoņa daļām. Potenciāls atkal palielinās, turpretī svaigs jonizētā gaisa ceļš atkal nolaisties. Tas notiek, līdz mākoņa spriegums nokrīt līdz robežai, kur loka izlāde nav iespējama.

zibens atmosfēras potenciālās atšķirības veidošanās diagramma notiek vienlaicīgi divās vietās. Kad elektronu plūsma sāk virzīties uz leju, tā elektrificē zemi ar ietekmi, un no tā izrietošā potenciālā atšķirība jonizē gaisu pie zemes. Tajā pašā laikā divi līderi virzās viens pret otru:

• ir uz leju - negatīvs;
• - pozitīvs.

Parasti dzirksteļsprauga ir minimāla attiecībā pret noteiktu augstumu: koks, masts, kalnu virsotne. Izplūde notiek tieši šeit. Potenciāls ir nepietiekami sadalīts ar dielektriķi, zibens nonāk labi aizsargājamos objektos, kas atrodas zem augsnes potenciāla. Tas izskaidro faktu, ka izkraušana reti sasniedz stratēģiski svarīgus objektus, piemēram, naftas ezerus. Būdama dielektriska, dabīgā degviela spēj uzkrāt lādiņu, bet slikti to vada.

Zibens bieži sasniedz okeānu. Jūras ūdens tiek uzskatīts par lielisku elektrolītu, bet ūdenstilpes nevar uzskatīt par naftu. Tagad lasītāji var viegli iedomāties, kādi būs eļļas traipi uz ūdens. Viņi saka, ka eļļa ir vēl sliktāka: tās slānis ir nogremdēts gar Gulf Stream trajektoriju un tagad atrodas okeāna vidū.

Attēlā redzamie impulsi nav simetriski. To priekšpuse ir straujāka nekā lejupslīde. Impulsu parametri ir parādīti tabulā, bieži novērotās un maksimālās novirzes abos virzienos. Saskaņā ar statistiku tikai 2% zibens strāvu sasniedz 100 kA vērtību, no kuriem puse ir līdz 18 kA.

gadījumu skaita grafiks Zibens spēku sekas

Ir konstatēts, ka izlāde var izkausēt sakaru līniju vai nelielu drošinātāju vadus. Neskatoties uz īso ilgumu, impulsiem ir ievērojama enerģija. Zibens izraisītie pārspriegumi ir sadalīti divās kategorijās:

1. tiešais streiks.
2. izraisītā strāva.

Pārsprieguma lielumu ietekmē zibens impulsa strāva un priekšpuses stāvums. Ar tiešu ietekmi uz Oma likumu ir iespējams atrast spriegumu. Pieņemsim, ka līnijas pretestība ir 10 omi, un TV ieejas pretestība ir 500 omi. Ar strāvas impulsu 20 kA iegūstam spriegumu pie slodzes U = 500 x 20 000/510 = 19,6 kV.Ir skaidrs, ka šāds drauds netiek atstāts novārtā, elektrotīklos vadi tiek aizsargāti ar zibens vadiem. Atkarībā no notikuma sprieguma klases atšķiras.

Papildus tiešajai iedarbībai potenciālo novirzi izraisa pakāpeniskā sprieguma parādība. Vadu parasti savieno ar zemi caur neitrālu, katrs barošanas līnijas statnis ir iezemēts. Tā rezultātā tiek veidoti tilti, caur kuriem strāvas plūsma iekļūst iekārtas metāla daļās.Šī iemesla dēļ pole aprīkots ar izolatoru virkni. Tomēr piesardzība netiek saglabāta, un Arago-Foucault strāvas tiek ierosinātas līnijā, kas noved pie jaudas pārsprieguma. Vērtību aprēķina saskaņā ar formulu, kas parādīta attēlā( skaitītājs, zibens strāva un līnijas piekares augstums saucējā, attālums no trieciena punkta līdz elektropārvades līnijas ielikšanas ceļam).

vērtības aprēķināšanai Lai vēl vairāk samazinātu bojājumus, ieteicams ņemt līnijas viļņu pretestību no viena stieples, kas vienāds ar 400 omiem, un dubultojies( fāzes sadalīšana) - 250. Pēc tam ar novērotajiem zibens izlādes raksturlielumiem tās vājināšanās reaktīvās pretestībās izskatās vislielākā, rūpnieciskā frekvence 50 Hzar nelieliem zaudējumiem. Raksturīgā pretestība tiek aprēķināta kā impedances induktīvās daļas attiecība pret kapacitāti.

Līnijas pārtraukuma gadījumā zibens, ko rada zibens, izstarojas kosmosā.Ja beigās ir kabelis ar pretestību 50 omi, daļa enerģijas tiks atspoguļota. Atlikušais vilnis tiks pakļauts refrakcijai ceļā uz patērētāju. Pārdomu un refrakcijas likumi ir aprakstīti ar impedansiem( līniju viļņu pretestības).Lai nodrošinātu 50 Hz( vai cita diapazona) frekvenci, tiek izmantotas atbilstošas ​​ierīces.

Pārspriegums, ko izraisa zibens, visbīstamākais un nozīmīgākais amplitūdā.Citu sprieguma pārspriegumu ievērošana praksē netiek veikta. Ja līnija ir pienācīgi izolēta no vadiem, lai aizsargātu pret zibens spēkiem, ir veikti citi obligātie pasākumi. Dielektriskā dielektriskā izturība tiek noteikta pēc maksimālā lauka intensitātes.

Šeit ir milzīgs paradokss: briesmas ir zemākas strāvas līnijās. Vadu nelielais izliekums ievērojami palielina elektrisko lauku. Dažādu materiālu izolatori, kas tiek izmantoti daudzslāņu konstrukcijās, ir konstruēti tā, lai tiem būtu pēc iespējas lielāka jauda. Pretējā gadījumā būs ievērojama novirze( skatīt kondensatoru sērijas savienojumu).Kas samazina kopējo spriegumu, izturēs daudzslāņu izolatoru bez sadalījuma.