Lendav lain

Definitsioon
Reisivallane on ajutine lainus, mis tekitab segadust ja levib edasiandmiselinnul konstantse kiirusega. Sellist lainet eksisteerib lühike aeg (vaid mõni mikrosekund), kuid see võib põhjustada olulist segadust edasiandmiselinnus. Ajutised lainud tekivad edasiandmiselinnus peamiselt operatsioonide, näiteks suletamise, veategevuse ja salvestriigete tõttu.
Reisivallanete tähtsus
Reisivallaned mängivad olulist rolli erinevatel kohtadel elektrisüsteemis olevate pingete ja voolude määramisel. Lisaks on need olulised insulatorite, kaitseelementide, terminalvarustuse ja üldise varustuse isoleerimise disainis.
Reisivallanete spetsifikatsioonid
Matemaatiliselt saab reisivallanet mitmel viisil esitada. See esitatakse kõige sagedamini lõpmatu ristkülikulaise lainena või sammulainena. Reisivallane karakteriseeritakse nelja konkreetse atribuudiga, nagu järgnevas joonis illustreeritakse.

• Reisivallanete omadused
  Tipp: See esindab lainu maksimaalset amplituudi ja mõõdetakse tavaliselt kilovoltides (kV) pinge lainude korral või kiloamperites (kA) voolu lainude korral.

• Eesosa: See viitab osale, mis eelneb tippule. Eesosa kestus mõõdetakse ajavahemikuna lainu algusest hetkeni, mil see jõuab oma tippväärtuseni, tavaliselt millisekundites (ms) või mikrosekundites (µs).

• Tagasiosa: Lainu tagasiosa hõlmab osa, mis jääb tippu järgi. See defineeritakse aja jooksuna lainu algusest hetkeni, mil lainu amplituud väheneb 50% tippväärtusest.
  Poola: See näitab tippu pinge poolt koos selle numbrilise väärtusega. Näiteks positiivne lain, mille tippupinge on 500 kV, eesosa kestus 1 µs ja tagasiosa kestus 25 µs, tähistataks +500/1.0/25.0.

Impulsid
Impuls on konkreetne tüüp reisivallanest, mis tekib elektrilaengude liikumise tõttu juhendis. Impulsid on määratud väga kiire ja tugeva pinge tõusu (tippeline eesosa) ja seejärel aeglasema pinge lasku (impulsi tagasiosa) poolest. Kui need impulsid jõuavad terminalvarustuse, näiteks kaabelkastide, transformatortööriistade või lüliti-seadmete, kohale, võivad nad potentsiaalselt tekitada kahju, kui varustus pole piisavalt kaitstud.
Reisivallaned edasiandmiselinnul
Edasiandmiselinn on paikne parameetritega ringlus, mis tähendab, et see toetab pingevoolu lainude levikut. Paikne parameetritega ringluses levib elektromagnetväli piiratud kiirusega. Operatsioonid, nagu suletamine, ja sündmused, nagu salvestriiged, ei mõjuta kogu ringlust korraga. Selle asemel levivad nende mõjud ringluses reisivallanete ja impulside kujul.

Kui edasiandmiselinn ühendatakse pingevooruga sulgude suletamise teel, ei energiseeritu kogu linn korraga. Teisisõnu, pingevoo ei ilmune kohe linnu kaugemas otsas. See fenomen tekib paikne konstandite, nimelt induktiivsuse (L) ja kapatsiivsuse (C) olemasolu tõttu.

Kaevaldame pikka edasiandmislinna, millel on paikne parameetritega induktiivsus (L) ja kapatsiivsus (C). Järgnevates joonistes on see pikka linn mõeldavalt jagatud väiksemateks osadeks. Siin S tähistab sulgu, mida kasutatakse suletamise operatsioonide käigus impulside alustamiseks või lõpetamiseks. Kui sulg sulgeb, tegutseb induktiivsus L1 algselt avatud ringluse kui, samas kui kapatsiivsus C1 tegutseb lühendatud ringluse kui. Sellel hetkel ei saa järgmise osa pingeväärtus muutuda, kuna kapatsiivus C1 algsel hetkel on null.

Seega, enne kui kapatsiivus C1 laengub teatud tasemeni, on võimatu laenguda kapatsiivust C2 induktiivsuse L2 kaudu, ja see laengumisprotsess võtab aega. Samad põhimõtted rakenduvad kolmandale, neljandal ja järgmistele edasiandmislinna osadele. Tulemusena suureneb igas osas pingeväärtus aeglaselt. Selle aeglast pingeväärtuse suurenemist edasiandmisjuhes saab visualiseerida pingevooluna, mis levib linna ühest otsast teise. Seotud voolulainu, mis reisib pingevoolu kõrval, genereerib magneetväli ümber asuvas ruumis. Kui need lainud jõuavad ühenduspunktideni ja lõpppunktideni elektrivõrgus, kohanuvad ja refrakteeritakse. Võrgus, kus on palju linsi ja ühenduspunktide, võib üks sündmuskäivitatud lainu algatada mitmeid reisivallaneid. Kui need lainud jagunevad ja kannatavad mitmeid kohanemisi, suureneb lainude arv oluliselt. Siiski on oluline meeles pidada, et tulemuste lainude koguenergia ei saa kunagi ületada originaalset sündmuskäivitatud lainu energia, austades elektrisüsteemide põhiline energia säilitamise seadust.