Ceļojuma vāve

Definīcija
Ceļojuma vāve ir pagaidu vāve, kas izraisa traucējumu un izplatās pārvades līnijā ar nemainīgu ātrumu. Šāda veida vāve eksistē īsu laiku (tikai dažus mikrosekundes), bet var izraisīt nozīmīgus traucējumus pārvades līnijā. Pagaidu vāves tiek ģenerētas pārvades līnijā galvenokārt tādēļ, ka notiek uzlādes, defekti un mugurkauga trāpījumi.
Ceļojuma Vāvju Nozīme
Ceļojuma vāves spēlē svarīgu lomu, nosakot spriegumus un strāvas dažādos punktos elektroenerģijas sistēmā. Turklāt tās ir būtiskas insulatoru, aizsardzības ierīču, terminālo aprīkojuma izolācijas un kopējas izolācijas koordinācijas dizainā elektroenerģijas sistēmā.
Ceļojuma Vāvju Spēcifikācijas
Matemātiski ceļojuma vāvi var attēlot vairākos veidos. Visbiežāk tā tiek attēlota kā bezgalīga taisnstūra vāve vai pakāpe. Ceļojuma vāve ir raksturota ar četriem konkrētiem atribūtiem, kā to parāda zemāk esošajā attēlā.

• Ceļojuma Vāvju Īpašības
  Virss: Tas atspoguļo vāves maksimālo amplitūdu un parasti tiek mērīts kilovoltos (kV) sprieguma vāvēm vai kiloamperos (kA) strāvas vāvēm.

• Fronte: Tā attiecas uz vāves daļu, kas nāk pirms virssa. Frontes ilgums tiek mērots kā laika intervāls no vāves sākuma līdz brīdim, kad tā sasniedz savu virss vērtību, parasti izteikts milisekundēs (ms) vai mikrosekundēs (µs).

• Kāja: Vāves kāja ietver daļu, kas nāk pēc virssa. Tā ir definēta kā laiks, kas pagājis no vāves sākuma līdz brīdim, kad vāves amplitūda samazinās līdz 50% no tās virss vērtības.
  Polaritāte: Tā norāda virss sprieguma polaritāti kopā ar tā skaitlisko vērtību. Piemēram, pozitīva vāve ar virss spriegumu 500 kV, frontes ilgumu 1 µs un kājas ilgumu 25 µs tiks apzīmēta kā +500/1.0/25.0.

Impulsu
Impulsus ir specifisks ceļojuma vāves tips, kas rodas no elektriskā lādējuma kustības pa vedni. Impulsus raksturo ļoti ātrs un smags sprieguma pieaugums (steila fronte), kas seko ar lēnāku sprieguma samazināšanos (impulsa kāja). Kad šie impulsus nonāk terminālajā aprīkojumā, piemēram, kabeļu kastēs, transformatoros vai slēdzes aparātos, tie var potenciāli izraisīt kaitējumu, ja aprīkojums nav pietiekami aizsargāts.
Ceļojuma Vāves Pārvades Līnijās
Pārvades līnija ir izplatīto parametru shēma, kas nozīmē, ka tā atbalsta sprieguma un strāvas vāvu izplatīšanos. Izplatīto parametru shēmā elektromagnētiskais lauks izplatās ar ierobežoto ātrumu. Uzlādes un notikumi, piemēram, mugurkauga trāpījumi, neietekmē visus shēmas punktus vienlaikus. Viņu efekts izplatās pāri shēmai formā ceļojuma vāves un impulsus.

Ja pārvades līniju nagleņa saista ar sprieguma avotu, visa līnija nekļūst enerģētiska tūlīt pat. Citiem vārdiem sakot, spriegums neatrādās tūlīt pat līnijas otrajā beigā. Šis fenomens notiek tādēļ, ka ir klāt izplatītie konstanti, proti, indukcija (L) un kapacitāte (C) bez zaudējumu līnijā.

Iedomāsimies ilgu pārvades līniju ar izplatīto parametru indukciju (L) un kapacitāti (C). Kā parādīts zemāk esošajā attēlā, šo ilgo līniju var konceptuāli sadalīt mazākās daļās. Šeit S apzīmē slēdzi, kas tiek izmantots, lai sāktu vai apturētu impulsus slēdzes darbībā. Kad slēdzis tiek aizvērts, indukcija L1 sākotnēji darbojas kā atvērts kontakts, kamēr kapacitāte C1 darbojas kā īsceļš. Tieši šajā brīdī nākamā daļa nevar mainīt spriegumu, jo kapacitātes C1 spriegums sākotnēji ir nulle.

Tāpēc, līdz kapacitāte C1 tiek uzlādēta noteiktā līmenī, nav iespējams uzlādēt kapacitāti C2 caur indukciju L2, un šis uzlādēšanas process neizbēgami prasa laiku. Tāds pats princips attiecas uz trešo, ceturtāko un turpmāko pārvades līnijas daļu. Tādējādi katras daļas spriegums palielinās grādatā. Šis sprieguma palielināšanās process pārvades vednī var tikt vizualizēts kā sprieguma vāve, kas izplatās no līnijas vienas beigas uz otru. Saistītā strāvas vāve, kas izplatās kopā ar sprieguma vāvi, radīs magnētisko lauku apkārtējos telpā. Kad šīs vāves nonāk krustošanās punktos un beigu punktos elektrotīklā, tās uzsver un refraktē. Tīklā ar daudziem līnijām un krustošanās punktiem, viens incidentālais vāves var sākt vairākas ceļojuma vāves. Kad vāves sadalās un uzsver vairākas reizes, vāvu skaits palielinās būtiski. Tomēr jāņem vērā, ka rezultātā iegūto vāvu kopējā enerģija nekad nevar pārsniegt sākotnējā incidentālā vāves enerģiju, ievērojot fundamentālo enerģijas saglabāšanas likumu elektrosistēmās.