Dövələndirici Kətən və ya Petersen Kətəni

Dövüş Səsini Sürətli Təmizləmə Katalininin Tərif

Dövüş səsini sürətli təmizləmə katali, yaxud Petersen katali, yer altı elektrik şəbəkələrində yer cəmiyyəti zamanı kapasitiv yükləmə cürrəyini nötrallaşdırmaq üçün istifadə olunan induktiv kataldir.

Məqsədi və Funksiyası

Katal, yer cəmiyyəti zamanı böyük kapasitiv yükləmə cürrəyini qarşılıqda olan induktiv cürrəyi yarataraq azaltır.

İşləmə Prinsipi

Katal tərəfindən yaratılan induktiv cürrəy kapasitiv cürrəyi ləğv edir və bu sayədə cəmiyyət nöqtəsində dövüş formalaşmasını önələr.

Yer Altı Sistemlərdəki Kapasitiv Cürrəy

Yer altı kablolarında, iletəç və yer arasındakı dielektrik izolyasiya səbəbindən davamlı kapasitiv cürrəy var.

Induktivlik Hesablanması

Üç fazada mütənasib sistem voltajları şəkil – 1-də göstərilir.

Yer altı yüksək və orta voltajlı kabel şəbəkələrində, hər faza iletəç və yer arasındakı kapasitivliklərinə malikdir, bu da davamlı kapasitiv cürrəyinə səbəb olur. Bu cürrəy fazada voltajdan 90 dərəcə öndədir, buna şəkil – 2-də göstərilir.

Əgər sarı fazada yer cəmiyyəti baş verirsə, sarı fazanın yerə nisbətən voltazı sıfır olur. Sistemin nötral nöqtəsi sarı fazanın vektorunun ucuna köçür. Nəticədə, sağlam fazalar (qırmızı və mavi) voltazı √3 dəfə artır.

Tabii ki, hər bir sağlam fazadakı (qırmızı və mavi) kapasitiv cürrəy asıl dəyərdən √3 dəfə artacaq, buna şəkil-4-də göstərilir.

Bu iki kapasitiv cürrəynin vektor cəmi indi 3I olacaq, burada I mütənasib sistemin hər fazasına aid nominal kapasitiv cürrəydir. Bu o deməkdir ki, sistemin sağlam mütənasib vəziyyətində, IR = IY = IB = I.

Bunun şəkilləri aşağıda göstərilmişdir,

Bu nəticə cürrəyindən sonra cəmiyyət yolunda yerə doğru akar.

İndi, əgər sistemin yıldız nöqtəsi və ya nötral nöqtəsi və yer arasında uyğun induktivlik dəyərinə malik bir induktiv katal qoşaq, situasiya tamamilə dəyişəcək. Cəmiyyət vəziyyətində, katal vasitəsilə gələn cürrəy kapasitiv cürrəyin qiymət və fazasına bərabər və zidd olacaq. İnduktiv cürrəy də cəmiyyət yolunu takip edəcək. Kapasitiv və induktiv cürrəy cəmiyyət yolunda bir-birini ləğv edəcək, beləliklə yer altı kabelin kapasitiv effektindən qaynaqlanan cəmiyyət yolunda heç bir nəticə cürrəyi yox olacaq. İdeal situasiya aşağıda göstərilmiştir.

Bu konsept 1917-ci ildə W. Petersen tərəfindən ilk dəfə tətbiq edilmişdir, bu səbəbdən də induktor katal Petersen katal adlanır.

Yer altı kabel sistemlərində cəmiyyət cürrəyinin kapasitiv komponenti yüksəkdir. Yer cəmiyyəti baş verəndə, cəmiyyət yolunda kapasitiv cürrəyin qiyməti sağlam fazaların yerə nisbətən nominal kapasitiv cürrəyindən 3 dəfə çox olacaq. Bu, sistemin cürrəyin sıfır keçməsi və voltajın sıfır keçməsi arasındakı nöqtənin çox məhdudlaşmasına səbəb olur. Bu yüksək kapasitiv cürrəyin cəmiyyət yolunda olması, cəmiyyət nöqtəsində bir sıra yenidən isyanlar yaradacaq. Bu, sistəmin istənilən artım voltajına səbəb olabilir.

Petersen katalının induktivliyi, kapasitiv cürrəyi tamamilə nötrallaşdıra bilən induktiv cürrəyi yaradan dəyərə seçilir və ya tənzimlənir.

Gəlin, 3 fazalı yer altı sistem üçün Petersen katalının induktivliyini hesablayaq. Bunun üçün, sistemin hər fazedə iletəç və yer arasındakı kapasitivliyi C farad olsun. Onda, hər fazadakı kapasitiv sızıntı cürrəyi və ya yükləmə cürrəyi olacaq

Beləliklə, tək fazadan yerə cəmiyyət zamanı cəmiyyət yolunda kapasitiv cürrəy olacaq

Cəmiyyətdən sonra, yıldız nöqtəsində faz voltajı cəmiyyət nöqtəsinə köçər. Buna görə, induktor üzərində gələn voltaj Vph olacaq. Beləliklə, katal vasitəsilə gələn induktiv cürrəy olacaq

İndi, 3I dəyərindəki kapasitiv cürrəyin ləğv edilməsi üçün, IL eyni dəyərə malik olmalıdır, amma elektrik cəhətdən 180° ilə ayrılmış olmalıdır. Buna görə,

Sistemin dizayn və ya konfigurasiyası, uzunluq, kesit sahəsi, qalınlık və ya izolyasiya keyfiyyəti dəyişdikdə, katalın induktivliyi tənzimlənə bilər. Buna görə, Petersen kataları adətən tap-deyişmə aranjmanına malikdir.