விரைவு அலை

வரையறை
திரியும் அலை என்பது ஒரு தாக்கத்தை உருவாக்கி மாறிலிச் சீரிய வேகத்தில் ஒரு போக்குவரத்து கொள்கலத்தில் பரவும் ஓர் அறிவியல் அலை ஆகும். இது சுற்று நேரத்தில் (ஒரு சில மைக்ரோசெகண்டுகள்) இருக்கும், ஆனால் போக்குவரத்து கொள்கலத்தில் முக்கியமான தாக்கத்தை உருவாக்கும். இந்த அறிவியல் அலைகள் போக்குவரத்து கொள்கலத்தில் முக்கியமாக திருப்புதல், பழுதுகள், மற்றும் போராட்ட தாக்குதல் போன்ற செயல்பாடுகளின் காரணமாக உருவாகும்.
திரியும் அலைகளின் முக்கியத்துவம்
திரியும் அலைகள் விளையாடும் பெரும் மற்றும் குறைவான இடங்களில் விளையாடும் வோல்ட்டேஜ் மற்றும் கரண்டி ஆகியவற்றை நிர்ணயிக்க முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. மேலும், அவை இன்ஸ்யூலேட்டர்கள், பாதுகாப்பு சாதனங்கள், முடிவு சாதனங்களுக்கான இன்ஸ்யூலேஷன், மற்றும் விளையாடும் அமைப்பின் மொத்த இன்ஸ்யூலேஷன் ஆகியவற்றின் வடிவமைப்பில் முக்கியமான பங்கு வகிக்கின்றன.
திரியும் அலைகளின் விபரங்கள்
கணித அடிப்படையில், திரியும் அலை பல வழிகளில் குறிக்கப்படலாம். இது பெரும்பாலும் ஒரு முடிவிலியான செவ்வக அலை அல்லது படி அலையாக குறிக்கப்படுகிறது. திரியும் அலை கீழே காட்டப்பட்டுள்ள நான்கு குறிப்பிட்ட அம்சங்களால் அமைக்கப்படுகிறது.

• திரியும் அலைகளின் அம்சங்கள்
  குறிப்பிட்ட அதிகாரம்: இது அலையின் அதிகார அம்ப்லிட்யூட் ஐ குறிக்கும், மற்றும் போதுமான அளவில் வோல்ட்டேஜ் அலைகளுக்கு கிலோவோல்ட்ஸ் (kV) அல்லது கரண்டி அலைகளுக்கு கிலோஆம்பியர்கள் (kA) அளவில் அளவிடப்படுகிறது.

• முன்னுரை: இது அலையின் குறிப்பிட்ட அதிகாரத்தை முன்னும் உள்ள பகுதியைக் குறிக்கும். முன்னுரையின் நீளம் அலையின் தொடக்கத்திலிருந்து அது தனது குறிப்பிட்ட அதிகார மதிப்பை அடையும் வரையிலான நேர இடைவெளியில் அளவிடப்படுகிறது, பொதுவாக மிலிசெகண்டுகள் (ms) அல்லது மைக்ரோசெகண்டுகள் (µs) அளவில் குறிக்கப்படுகிறது.

• தொடர்ச்சி: அலையின் தொடர்ச்சி குறிப்பிட்ட அதிகாரத்திற்கு பின்னும் உள்ள பகுதியைக் குறிக்கும். இது அலையின் தொடக்கத்திலிருந்து அதன் அம்ப்லிட்யூட் 50% குறைந்த நேரத்தை குறிக்கும். போலாரிட்டி: இது குறிப்பிட்ட அதிகார வோல்ட்டேஜின் போலாரிட்டியை மற்றும் அதன் எண் மதிப்பை குறிக்கும். உதாரணமாக, 500 kV குறிப்பிட்ட அதிகார வோல்ட்டேஜ், 1 µs முன்னுரை நீளம், மற்றும் 25 µs தொடர்ச்சி நீளம் கொண்ட ஒரு நேர்ம அலை +500/1.0/25.0 எனக் குறிக்கப்படும்.

வெடிமுறைகள்
வெடிமுறை என்பது திரியும் அலையின் ஒரு சிறப்பு வகை ஆகும், இது ஒரு கடிகாரத்தில் விளையாடும் மின்னல் அலைகளின் இயக்கத்திலிருந்து உருவாகிறது. வெடிமுறைகள் வோல்ட்டேஜின் மிகவும் விரைவான மற்றும் உயர்ந்த வெடிமுறை (வெடிமுறை முன்னுரை), பின்னர் வோல்ட்டேஜின் மிகவும் நீண்ட குறைவு (வெடிமுறை தொடர்ச்சி) ஆகியவற்றால் குறிப்பிடப்படுகின்றன. இந்த வெடிமுறைகள் கேபிள் பெட்டிகள், டிரான்ச்பார்மர்கள், அல்லது ஸ்விச்ச் சாதனங்கள் போன்ற முடிவு சாதனங்களை வெற்றி செல்லும்போது, சாதனங்கள் போதுமான அளவில் பாதுகாப்பாக இல்லாமல் இருந்தால் அவை பொருளாதாரத்தை ஏற்படுத்தும்.
போக்குவரத்து கொள்கலத்தில் திரியும் அலைகள்
போக்குவரத்து கொள்கலத்தில் ஒரு விரிவாகிய தளம் - பணியான சுற்று வழியும், இது வோல்ட்டேஜ் மற்றும் கரண்டி அலைகளின் பரவலை ஆதரிக்கிறது. விரிவாகிய தளத்தில், விசை தளம் மிகித்த வேகத்தில் பரவுகிறது. திருப்புதல் மற்றும் போராட்ட தாக்குதல் போன்ற செயல்பாடுகள் சுற்று வழியின் அனைத்து புள்ளிகளையும் ஒரே நேரத்தில் தாக்காது. அதற்கு பதிலாக, அவை திரியும் அலைகள் மற்றும் வெடிமுறைகள் வடிவில் சுற்று வழியில் பரவுகின்றன.

ஒரு போக்குவரத்து கொள்கலத்தை ஒரு வோல்ட்டேஜ் தூற்று மூலத்துடன் ஒரு ஸ்விச்சை மூலம் தொடர்பு ஏற்படுத்தும்போது, முழு கொள்கலத்தில் அதிகாரம் தடிவில் உருவாகாது. இதன் பொருள், கொள்கலத்தின் வெறுமை முனையில் வோல்ட்டேஜ் தோற்றாது. இந்த செயல்பாடு விரிவாகிய மாறிலிகளான இந்தக்டன்ஸ் (L) மற்றும் கேபைசன்ஸ் (C) உள்ள இழப்பு இல்லாத கொள்கலத்தில் நிகழும்.

விரிவாகிய தளத்தில் இந்தக்டன்ஸ் (L) மற்றும் கேபைசன்ஸ் (C) உள்ள ஒரு நீண்ட போக்குவரத்து கொள்கலத்தை எடுத்துக்கொள்க. கீழே காட்டப்பட்டுள்ள படத்தில், இந்த நீண்ட கொள்கலத்தை சிறிய பகுதிகளாக வித்திடலாம். இங்கு S என்பது ஸ்விச்சிங் செயல்பாடுகளின் தொடக்கத்தில் அல்லது முடிவில் வெடிமுறைகளை தொடங்குவதற்கு பயன்படுத்தப்படும் ஸ்விச்சைக் குறிக்கும். ஸ்விச்சை மூடப்படும்போது, இந்தக்டன்ஸ் L1 முதலில் ஒரு திறந்த சுற்று போன்று செயல்படுகிறது, அதே நேரத்தில் கேபைசன்ஸ் C1 ஒரு மூடிய சுற்று போன்று செயல்படுகிறது. அந்த நேரத்தில், கேபைசன்ஸ் C1 மேலும் வோல்ட்டேஜ் மாறாமல் தான் இருக்கும், ஏனெனில் கேபைசன்ஸ் C1 மேலும் வோல்ட்டேஜ் மதிப்பு ஆரம்பத்தில் சுழியாக இருக்கும்.

எனவே, கேபைசன்ஸ் C1 ஒரு தரமான அளவு வோல்ட்டேஜ் தூற்றம் வரை வோல்ட்டேஜ் தூற்றம் நிகழாமல், கேபைசன்ஸ் C2 இந்தக்டன்ஸ் L2 மூலம் வோல்ட்டேஜ் தூற்றம் செய்ய முடியாது, மற்றும் இந்த தூற்றம் நிகழ்வது நேரம் எடுக்கும். இதே தொடர்பு போக்குவரத்து கொள்கலத்தின் மூன்றாவது, நான்காவது, மற்றும் பின்னர் வரும் பகுதிகளுக்கும் பொருந்தும். இதனால், ஒவ்வொரு பகுதியிலும் வோல்ட்டேஜ் கட்டுக்கட்டி அதிகரிக்கும். இந்த கட்டுக்கட்டியான வோல்ட்டேஜ் தூற்றம் போக்குவரத்து கொள்கலத்தின் ஒரு முனையிலிருந்து மற்றொரு முனையை வந்து சேரும் வோல்ட்டேஜ் அலையாக அமைகிறது. இந்த தூற்றத்திற்கு பொருள்படுத்தப்பட்ட கரண்டி அலை போக்குவரத்து கொள்கலத்தின் சுற்று வெளியில் ஒரு மைக்கெல் தளத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த அலைகள் விளையாடும் அமைப்பின் மேலும் மேலும் புள்ளிகளுக்கு வந்து போகும்போது, அவை பிரதிபலித்து மற்றும் பிரதிவிதித்து வருகின்றன. பல கொள்கலங்களும் புள்ளிகளும் உள்ள விளையாடும் அமைப்பில், ஒரு அலை பல திரியும் அலைகளை தொடங்குகிறது. இந்த அலைகள் பிரதிவிதித்து மற்றும் பிரதிபலித்து வரும்போது, அவற்றின் எண்ணிக்கை மிகவும் அதிகரிக்கிறது. ஆனால், இந்த பல அலைகளின் மொத்த அணுவோ வோல்ட்டேஜோ அல்லது கரண்டியோ அவற்றின் முதல் அலையின் அணுவோ வோல்ட்டேஜோ அல்லது கரண்டியோ விட அதிகமாக இருக்க முடியாது, இது விளையாடும் அமைப்பின் அணுவோ வோல்ட்டேஜோ அல்லது கரண்டியோ விதியை பொறுத்து நிகழும்.