Strömuppgång

Power surge är ett populistiskt namn för olika slags dips och spänningspinnar i nätverket. Termen finns inte i vetenskaplig och professionell litteratur.

Allmän information

Strömavbrott är vanligtvis inte farliga, uppskattningar beaktas i litteraturen. Termen hopp betyder snarare snabb förändring. Visuellt återspeglas detta i blinkningen av glödlamporna. LED- och gasutloppsbelysningsenheter drivs av drivrutinerna och visar inga förändringar i prestanda efter spänningsvariationer. Eller åtminstone uttrycks detta mycket svagare.

Följaktligen, under den nuvarande eran, skulle uttrycket att spänningsspring inte ha uppstått. En stark effekt noteras i garagekooperativ där enskilda svetsmaskiner används i strid med normerna. De förbrukar betydande makt från nätverket. Lokal transformator kapacitet är begränsad, spänningsfel uppstår. Som vanligt händer inte de sorgliga konsekvenserna,

sätter upp fenomenet. Stigningen i spänning orsakas av olika faktorer. Den potentiella skillnaden växer så snabbt att det ibland bryts genom elektrisk isolering. Fenomenet kallas inte en överskott, men ett övertryck. Enligt de faktorer som orsakade situationen utmärks följande faktorer:

1. Interna överspänningar som uppstår när utrustningen slås på och av. Detta gäller särskilt för induktiva laster som kan lagra en betydande mängd energi: motorer, transformatorer. Kondensatorns kompensation blockerar också överspänning eller sänkning. Vid reglering av reaktansen är en skarp absorption eller retur av energi märkbar.
2. Atmosfäriska överspänningar orsakas av linjer genom blixtnedslag, bågutsläpp, och når miljontals volt. Sant på kort tid - tiotals mikrosekunder. Interna överspänningar är mycket längre - 50-100 ms.

Interna överspänningar överskrider inte nominellt mer än 2,5 - 3,5 gånger.

Åskväder

Även idag finns det ingen singelteori om vad som händer i åskväder. Studien involverade mer Benjamin Franklin och Lomonosov. Intensiteten av jordens atmosfär är 100 V / m. En egenskap som är inneboende i jorden är ökningen av antalet fria laddningsbärare med höjd. Detta förklaras av kosmisk strålning, även utgående från solen. Vid en höjd av 80 km är luftledningsförmågan, trots sin låga densitet, 3 miljarder gånger högre än vid planetens yta. Detta är jämförbart med färskt vatten.

Fysiker representerar jorden som en stor sfärisk kondensator. Ett foder blir jordytan, åtminstone den elektriska strömmen och den andra - jonosfären. Den dielektriska är ett atmosfäriskt lager av luft. Låser naturens krafter med denna gigantiska kapacitet provar universum många processer som äger rum i olika höjder.

Mellan marken och höjden på 80 km når spänningen 200 000 V, vilket är en liten skillnad jämfört med vad som uppnås i en åsklod genom elektrifiering. Ständigt finns en ström av 1400 A mellan himmel och jord, men densiteten är låg på grund av planetens stora område. Multiplicera två kvantiteter, hitta strömkomponenten på 300 MW.

Under friktion ackumuleras fria laddningar i åsklämmor. Under påverkan av jordens jord, är de stratifierade. Detta händer i elektroforen. Om luften utförs små och liten, anses rent förångat vatten vara en isolator med en permeabilitetskoefficient på 81. Ett lös moln bildas, liknar en ledare i ett elektriskt fält. Avgifterna på dess yta fördelas för att balansera den tillämpade externa exponeringen.

Vinden börjar blåsa, fukten stiger från marken, många små droppar bildas. På sin yta skapar den stora krökningen av formen ökad spänning, vilket medför att de positiva laddningarna flyter till planetens yta och de negativa stiger i jonosfärens riktning. Kondensatorn laddas, och dess energi multipliceras med användning av en dielektrisk i form av ett moln. Som ett resultat når spänningen på molnytan 30 kV / cm. Detta är tiotusentals gånger det normala värdet.

Molnet är för tungt för att klättra upp och i kontakt med jonosfären, huvudstoten tas emot av jorden. Ionisering börjar på molnens yta, så rör sig bågen längs en slumpmässig bana i riktning mot mindre motstånd. Så länge molnet är dielektriskt, är vägen för det mesta stängt, blixten faller till marken.

Toppen av jordade objekt har nollpotential, vilket ofta blir ett mål. Ett vått träd utför en bra laddning, och tjänar därför som punkten för den mest troliga träffen. Den resulterande båg- och stegspänningen dödar allt som finns i närheten. Ofta blir målet en pol eller blixtleder. Elektromagnetiska fält med otrolig styrka skapar starka pickup i linjen, vilket orsakar överspänning. Därför är det nödvändigt att stänga av elektroniken under åskväder.

Atmosfärisk överspänning

Kvalitativ beskrivning av blixtstrålning

Formen av en åskväderströmsimpuls har formen av en triangel med en kraftigt stigande framsida och en relativt mild nedgång. Hela processen tar dussintals mikrosekunder. Den aktuella puls kan ha en amplitud på 200 kA, vilket medför en vanlig spänningsöverskott över belastningen i proportion till storleken på motstånden hos dessa sektioner.

Linjen och konsumenten utgör en resistiv delare. Beroende på förhållandet mellan deras resistanser beräknas den totala effekten. Exempelvis kommer en negativ spänningstransformator att strömma i sin riktning, eftersom himmelens potential är högre än någon av spänningsklasserna som används av mänskligheten. Blixtutsläppet består av en serie snabba pulser, inklusive tre delar:

1. En relativt liten, lång, jämn ökande ström av ledaren.
2. Huvudimpulsen, kort, kraftfull.
3. Efterglödsegment. Representerar en gradvis minskning av ström till noll, blir en återspegling av den ledande delen längs axeln.

Pulser i en bunt kan vara upp till 20, men oftare - två eller tre, minskar amplituden gradvis. När ett moln är en dielektrisk, visas utflödet av ett blixt som ett flöde av elektroner på jorden. Efter den första toppen sjunker deras ytdensitet kraftigt, bärare rusar från andra delar av molnet. Potentialen växer igen, och längs den fria vägen joniserad luft rusar igen. Detta händer tills spänningen i molnet faller till gränsen där ljusbågen är omöjlig.

Lightning uppträder samtidigt på två ställen. När strömmen av elektroner börjar röra sig nedåt, elektrifierar jorden jorden med inflytande, och den resulterande potentiella skillnaden joniserar luften nära marken. Samtidigt rör sig två ledare mot varandra:

• är nere - negativ;
• upp positiv.

Som regel är gnistgapet minimalt i förhållande till en viss höjd: trä, mast, bergstopp. Utmatningen strömmar exakt här. Potentialen är dåligt fördelad av dielektriker, blixten träffar de välskyddade föremålen som ligger under markens potential. Detta förklarar det faktum att utsläppet sällan träffar strategiskt viktiga föremål som oljesjöar. Att vara en dielektrisk, naturligt bränsle kan ackumulera en avgift, men dåligt genomför den.

Lightning träffar ofta havet. Havsvatten anses vara en utmärkt elektrolyt, vattenkroppar kan inte beaktas i samband med olja. Nu kan läsarna lätt föreställa sig vad oljepärlet på vattnet kommer att leda till. De säger att oljan är ännu värre: dess lager har sjunkit längs bäcken i Gulf Stream och ligger nu mitt i havet.

De pulser som visas i figuren är inte symmetriska. Deras framsida är brantare än en lågkonjunktur. Parametrarna för pulserna visas i tabellen, ofta observerade och maximala avvikelser i båda riktningarna. Enligt statistiken når endast 2% av blixtströmmarna ett värde på 100 kA, varav hälften ligger i området upp till 18 kA.

Konsekvenser av blixtnedslag

Det har fastställts att urladdningen kan smälta ledningarna i kommunikationsledningar eller små säkringar. Trots den korta tiden har pulserna stor energi.Överflöden inducerad av blixten är indelade i två kategorier:

1. Direct strejk.
2. inducerad ström.

Överspänningsvolymen påverkas av ljusimpulsströmmen och bromsen på framsidan. Med en direkt inverkan på Ohms lag är det möjligt att hitta en spänning. Antag att linjemotståndet är 10 ohm, och TV: ns ingångsimpedans är 500 ohm. Med en strömpuls på 20 kA erhåller vi spänningen vid belastningen U = 500 x 20.000 / 510 = 19,6 kV.Det är uppenbart att ett sådant hot inte försummas, på ledningarna skyddas ledningarna av blixtledare. Beroende på spänningsklassen i händelsen är olika.

Förutom direkt påverkan orsakas den potentiella driften av fenomenet stegspänning. Tråden är vanligtvis ansluten till marken genom en neutral, varje pelare på kraftledningen är jordad. Som ett resultat bildas broar genom vilken ström som strömmar in i metalldelarna av utrustningen. Därför levereras polen med en sträng isolatorer. Försiktighetsåtgärder sparar emellertid inte, och Arago-Foucault-strömmarna induceras i linjen, vilket leder till strömavbrott. Värdet beräknas enligt formeln som visas i figuren( i täljaren, blixtströmmen och linjens upphängningshöjd, i nämnaren, avståndet från slagpunkten till vägens ledning).

För att ytterligare minska skador rekommenderas att ta en vågimpedans av en linje från en tråd lika med 400 Ohm, och fördubblas( fasskärning) - 250. Då ser den dämpning av reaktiva resistanser upp den största industrifrekvensen 50 Hzpasserar med små förluster. Den karakteristiska impedansen beräknas som kvadratroten av förhållandet mellan den induktiva delen av impedansen och kapacitansen.

Vid linjens diskontinuitet strålar en våg som bildas av blixten ut i rymden. Om i slutet finns en kabel med en impedans på 50 ohm, kommer en del av energin att återspeglas. Den återstående vågen kommer att genomgå brytning på vägen till konsumenten. Lagarna för reflektion och brytning beskrivs genom impedanser( linjens vågimpedanser).För att säkerställa frekvensen 50 Hz( eller annat intervall) används matchande enheter.

Överspänning orsakad av blixten, den farligaste och signifikanta i amplituden. Behandling av andra spänningsöverskott i praktiken utförs inte. Under förutsättning att linjen har korrekt isolering av ledningarna för att skydda mot blixtnedslag, har andra obligatoriska åtgärder vidtagits. Dielektrisk styrka hos dielektriskt bestäms av den maximala fältstyrkan.

Det finns en enorm paradox här: faran är högre på lågströmsledningar. Den lilla krökningen av ledningarna ökar kraftigt det elektriska fältet. Isolatorer av olika material som används i flerskiktsstrukturer är utformade för att ha samma kapacitet som möjligt. Annars kommer det att finnas en betydande bias( se serieanslutning av kondensatorer).Vad minskar den totala spänningen, tålar en flerskiktsisolator utan uppdelning.