Mtoto wa Arc Suppression au Petersen Coil

Maelezo ya Mkoa wa Kupunguza Magorofani

Mkoa wa kupunguza magorofani, ambao pia unatafsiriwa kama mkoa wa Petersen, ni mkoa wa induktansi unachotumiwa kutokomeza kutosha kwa kiwango cha umeme katika mitandao ya chini ya ardhi wakati kuna hitilafu ya ardhi.

Maana na Fanya

Mkoa huu unapunguza kiwango kikubwa cha umeme wa kapasitansi wakati kuna hitilafu ya ardhi kwa kuunda umeme wa induktansi ukipanda.

Sera za Kufanya

Umeme wa induktansi unaojengwa na mkoa huujiza kwa umeme wa kapasitansi, husababisha ukosefu wa magorofani kwenye eneo la hitilafu.

Umeme wa Kapasitansi katika Mitandao ya Chini ya Ardhi

Vyombo vya umeme vilivyopo chini ya ardhi vina umeme wa kapasitansi usiofimia kutokana na insulation ya dielectric kati ya conductor na ardhi.

Uhesabu wa Induktansi

Vizuri vya tatu phase system yenye mizani zinazozingatia zimeonyeshwa katika mfano – 1.

Katika mitandao ya kabla ya umeme juu na wazi ya chini ya ardhi, kila phase ina kapasitansi kati ya conductor na ardhi, husababisha umeme wa kapasitansi usiofimia. Umeme huu unaelekea vizuri vya phase kwa 90 digri kama ilivyoelezwa katika mfano – 2.

Ikiwa hitilafu ya ardhi itahusu kwenye phase yellow, vizuri vya phase yellow kwa ardhi yatabadilika kuwa sifuri. Nukta ya neutral ya system itaingia kwenye mwisho wa vector ya phase yellow. Katiba, vizuri vya phase zenye afya (red na blue) yataongezeka kuwa &sqrt;3 mara ya asili.

Kwa urahisi, umeme wa kapasitansi kwenye phase zenye afya (red na blue) utakuwa &sqrt;3 wa asili kama ilivyoelezwa katika mfano-4, chini.

Jumla ya vector ambayo ni matokeo ya umeme wa kapasitansi hawa sasa itakuwa 3I, ambako I imechaguliwa kama umeme wa kapasitansi maalum kwa phase katika system yenye mizani. Hii inamaanisha, katika hali sahihi ya system, I R = IY = IB = I.

Hii imeonyeshwa katika mfano- 5 chini,

Umeme huu wa matokeo basi utanoka kwenye njia ya hitilafu hadi ardhi kama ilivyoelezwa chini.

Sasa, ikiwa tutawunganisha mkoa wa induktansi wa thamani ya induktansi inayostahimili (kwa kawaida inatumika core ya fero) kati ya nukta ya star au neutral point ya system na ardhi, scenario itabadilika kamili. Katika hali ya hitilafu, umeme kwenye mkoa hutakuwa sawa na upande mzito na fase ya umeme wa kapasitansi kwenye njia ya hitilafu. Umeme wa induktansi pia anafuata njia ya hitilafu ya system. Umeme wa kapasitansi na induktansi huujiza kwenye njia ya hitilafu, hivyo hakutakuwa na umeme wa matokeo kwenye njia ya hitilafu uliyotengenezwa kutokana na uchesi wa kabla ya ardhi. Hali nzuri imeonyeshwa katika mfano chini.

Hadithi hii imetumika kwa mara ya kwanza na W. Petersen mwaka 1917, kwa hiyo mkoa wa induktansi unatumika kwa maana, unatafsiriwa kama mkoa wa Petersen.

Component ya kapasitansi ya umeme wa hitilafu ni juu katika mitandao ya kabla ya umeme chini ya ardhi. Wakati kuna hitilafu ya ardhi, kiwango cha umeme huu wa kapasitansi kwenye njia ya hitilafu hutakuwa mara tatu zaidi ya umeme wa phase kwa ardhi wa phase yenye afya. Hii husababisha mabadiliko makubwa ya zero crossing ya umeme kutoka kwenye zero crossing ya vizuri vya system. Kutokana na uwepo wa umeme huu wa kapasitansi mkubwa kwenye njia ya hitilafu ya ardhi, itakuwa na mfululizo wa magorofani kwenye eneo la hitilafu. Hii inaweza kusababisha over voltage isiyotakikana katika system.

Induktansi ya mkoa wa Petersen inachaguliwa au kubadilishwa kwa thamani ambayo hutengeneza umeme wa induktansi ambao unaweza kutoa usawa wa umeme wa kapasitansi.

Tufanye hesabu ya induktansi ya mkoa wa Petersen kwa ajili ya system ya tatu phase chini ya ardhi.Kwa hii tuangalie kapasitansi kati ya conductor na ardhi kwenye kila phase ya system, ni C farad. Bas, umeme wa leakage au charging current kwenye kila phase utakuwa

Basi, umeme wa kapasitansi kwenye njia ya hitilafu wakati single phase to earth fault ni

Baada ya hitilafu, nukta ya star itakuwa na vizuri vya phase kama nukta ya neutral imeingia kwenye eneo la hitilafu. Basi, vizuri vya phase yanayopatikana kwenye mkoa ni Vph. Hivyo, umeme wa induktansi kwenye mkoa ni

Sasa, kwa upunguzaji wa umeme wa kapasitansi wa thamani 3I, IL lazima kuwa na kiwango sawa lakini 180o electrically apart. Hivyo,

Wakati muundo au configuration ya system hutabadilika, kama vile urefu, cross-section, thickness, au ubora wa insulation, induktansi ya mkoa lazima kubadilishwa. Hivyo, mkozi wa Petersen mara nyingi wanapatikana na tap-changing arrangement.