არკის დამატებითი კოილი ან პეტერსენის კოილი
გარბენის დასაშლელი კოილის განმარტება
გარბენის დასაშლელი კოილი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც Petersen კოილი, არის ინდუქციური კოილი, რომელიც გამოიყენება ქვემოთ გაფართოებულ ელექტრო ქსელებში დედამიწის ხარისხის შეცდომისას კაპაციტური ჩართვის დენის ნეიტრალიზებისთვის.
მიზანი და ფუნქცია
კოილი ქარის შეცდომისას დიდი კაპაციტური ჩართვის დენის შემცირებას ხდის საპირისპირო ინდუქციური დენის შექმნით.
მუშაობის პრინციპი
კოილის მიერ შექმნილი ინდუქციური დენი კაპაციტურ დენს ანულდებს და არ საშუალებს გარბენის წარმოქმნას შეცდომის ადგილას.
კაპაციტური დენი ქვედა სისტემებში
ქვედა კებლების შემთხვევაში უწყვეტი კაპაციტური დენი არსებობს კონდუქტორსა და დედამიწას შორის დიელექტრიული იზოლაციის გამო.
ინდუქციის გამოთვლა
სამფაზო ბალანსური სისტემის ვოლტაჟი ნაჩვენებია ფიგურაში – 1.
ქვედა მაღალი და საშუალო ვოლტაჟის კებლების ქსელებში თითოეულ ფაზას აქვს კაპაციტური შემთხვევა კონდუქტორსა და დედამიწას შორის, რაც იწვევს უწყვეტ კაპაციტურ დენს. ეს დენი წინასწარ არის ფაზის ვოლტაჟის 90 გრადუსით როგორც ნაჩვენებია ფიგურაში – 2.
თუ დედამიწის ხარისხის შეცდომა ხდება ყვითელი ფაზაში, ყვითელი ფაზის დედამიწამდე ვოლტაჟი ხდება ნული. სისტემის ნეიტრალური წერტილი გადადის ყვითელი ფაზის ვექტორის მწვერვალზე. შედეგად, ჯანმრთელი ფაზების (წითელი და ლურჯი) ვოლტაჟი ზრდის მიერ ხდება საფუძველი მნიშვნელობის √3 ჯერად.
ბუნებრივია, თითოეულ ჯანმრთელ ფაზაში (წითელი და ლურჯი) შესაბამისი კაპაციტური დენი ხდება √3 ჯერად საფუძველი მნიშვნელობის როგორც ნაჩვენებია ფიგურაში-4, ქვემოთ.
ამ ორი კაპაციტური დენის ვექტორული ჯამი ახლა იქნება 3I, სადაც I არის ბალანსური სისტემაში თითოეული ფაზის რეიტინგული კაპაციტური დენი. ეს ნიშნავს, რომ სისტემის ჯანმრთელი და ბალანსური მდგომარეობაში, IR = IY = IB = I.
ეს ნაჩვენებია ქვემოთ ნაჩვენები ფიგურაში – 5,
ეს შედეგური დენი შემდეგ დინდება შეცდომის გზით დედამიწამდე როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ.
თუ ჩვენ შევაერთებთ სისტემის სტარის წერტილს ან ნეიტრალურ წერტილს დედამიწასთან ერთი შესაბამისი ინდუქციის მნიშვნელობის ინდუქციური კოილი (ზოგადად იყენებენ გარკვეული კორის ინდუქტორს), სცენარი სრულიად შეიცვლება. შეცდომის მდგომარეობაში, ინდუქტორის დინება იქნება ზუსტად და საპირისპირო მაგნიტუდით და ფაზით შეცდომის გზით დინდებული კაპაციტური დენის მიერ. ინდუქციური დენი ასევე დინდება შეცდომის გზით სისტემის შემდეგ. კაპაციტური და ინდუქციური დენები ანულდებენ ერთმანეთს შეცდომის გზაზე, ამიტომ შეცდომის გზაზე არ იქნება რეზულტატული დენი ქვედა კებლების კაპაციტური მოქმედების გამო. იდეალური სიტუაცია ნაჩვენებია ქვემოთ ნაჩვენები ფიგურაში.
ეს კონცეფცია პირველად განხორციელდა W. Petersen-ის მიერ 1917 წელს, ამიტომ ინდუქტორის კოილი გამოიყენება ამ მიზნისთვის და ეწოდება Petersen კოილი.
შეცდომის დენის კაპაციტური კომპონენტი მაღალია ქვედა კებლების სისტემებში. დედამიწის ხარისხის შეცდომისას ამ კაპაციტური დენის მნიშვნელობა შეცდომის გზით ხდება 3 ჯერად მეტი რეიტინგული ფაზის დედამიწამდე კაპაციტური დენის მნიშვნელობიდან. ეს იწვევს დენის ნულის გადაკვეთის მნიშვნელოვან შეცვლას სისტემაში. ამ მაღალი კაპაციტური დენის შეცდომის გზაზე შეცდომის ადგილას შეიძლება შეიქმნას სერია რესტრაიქინგები. ეს შეიძლება გამოწვეული იყოს სისტემაში უსამართლებრივ ზედამიწის ვოლტაჟი.
Petersen კოილის ინდუქცია არის შერჩეული ან რეგულირებული ისეთი მნიშვნელობით, რომ ინდუქციური დენი ზუსტად ნეიტრალიზებს კაპაციტურ დენს.
დავითვალოთ Petersen კოილის ინდუქცია სამფაზო ქვედა სისტემისთვის. ამისთვის დავუშვათ რომ სისტემის თითოეულ ფაზაში კონდუქტორსა და დედამიწას შორის კაპაციტური შემთხვევა C ფარადია. ამით თითოეულ ფაზაში კაპაციტური დენი იქნება
ამიტომ, ერთფაზიან დედამიწამდე შეცდომისას შეცდომის გზით კაპაციტური დენი იქნება
შეცდომის შემდეგ, სტარის წერტილს იქნება ფაზის ვოლტაჟი, რადგან ნულოვანი წერტილი გადადის შეცდომის ადგილას. ამიტომ, ინდუქტორზე მოქმედი ვოლტაჟი იქნება Vph. შესაბამისად, კოილის მიერ დინდებული ინდუქციური დენი იქნება
ახლა, რათა ნეიტრალიზებული იყოს 3I მნიშვნელობის კაპაციტური დენი, IL უნდა იყოს იგივე მაგნიტუდით, მაგრამ ელექტრონულად 180o დაშორებული. ამიტომ,
როდესაც სისტემის დიზაინი ან კონფიგურაცია იცვლება, როგორიცაა სიგრძე, მოჭრის მოცულობა, სიმკვრივე ან იზოლაციის ხარისხი, კოილის ინდუქცია უნდა იცვლოს. ამიტომ, Petersen კოილებს ხშირად აქვთ ტაპის ცვლილების დიზაინი.
