Flytandi endurheimtispán (TRV) við brytingu á litlum spæðstraums af veiflu
Notkun hagnýingarhættar í línulegum kerfum með notkun súperposíshunsstefnu
Við að greina hagnýingarhætti sem orsakaðir eru skiptingu í línulegum kerfum, er súperposíshunsstefnan mikilvægt tól. Með því að sameina stöðugnámslausn sem var til áður en opinberingsaðferðin hefur verið framkvæmd, viðbótarhagnýingar sem orsakaðar eru af sturtuhringingarspannungsfrumdum og opinberingsstraumsfrumdum, og með tilliti til straumsins sem innræstur er í gegnum skiptingartenginguna, fæst almennt lýsing á skiptingarferlinu.
Hagnýingargreining á opinberingsaðferðum
Á meðan opinberingsaðferð er framkvæmd, verður straumurinn sem fer í gegnum tengingarnar á skiptingareiningunni að verða núll eftir aðferðina. Því miður verður straumurinn sem innræstur er í kerfið að vera jafn straumnum sem fór í gegnum tengingarnar á skiptingareiningunni áður en opinberingsaðferðin byrjaði. Þegar tengingarnar byrja að skilast, kemur birtur bráðtímahagnýing (TRV) strax milli tenginganna. TRV kemur upp strax eftir að straumurinn hefur nálgast núll og venjulega heldur hann áfram í millisekúndum í raunverulegum kerfum. Í raunverulegum raforkukerfum er eiginleikar TRV mikilvægir fyrir gildi og traustheit skiptingareininga.
Mikilvægi bráðtímahagnýingar (TRV)
Góð skilningur á hagnýingarhættum sem tengjast skiptingaraðferðum í raforkukerfum getur mikið bætt við prófunaráferðir og hækkað traustheit skiptingareininga. Stöndur tilgreina rekystaðgengilegar eigindavæði fyrir að mynda TRV, sem hjálpa verkfræðimönnum að betri spáa og hönnuða atferli skiptingareininga.
mismunandi tegundir af skipting
Eftirfarandi mynd sýnir TRV á tengingunum á skiptingareiningu þegar straumur er stokkur í mjög einföldum kerfum. Hver tilfærsla leiðir til miskenndra ljósmyndar, eftir því hvaða tegund af kerfi er:
Rauðstöðuleg laustenging: Fyrir einungis rauðstöðulegar laustengingar, falla straumurinn strax eftir skiptingaraðferðina, sem leifir að miskenndrar ljósmynd af TRV.
Induktíve laustenging: Fyrir induktíva laustengingar, nálgast spenna í indúktorn sitt hámark þegar straumurinn hefur nálgast núll. Þar sem indúktorinn geymir orku, sem þarf að sleppa í gegnum aðra hluti (eins og spennuskapar), koma svifningar. Þessar svifningar eru valin vegna orkuflutnings milli indúktors og spennuskapar.
Spennuskapur: Fyrir spennuskapar, falla straumurinn hæfilega eftir skiptingaraðferðina, en spennan stígur fljótlega. Ljósmynd af TRV sýnir venjulega hratt stigandi spennuspurt.
Stokkur litils straums og straumskerfingar
Í raforkukerfum getur stokkur litils straums leitt til hagnýingarhætta sem kallað er straumskerfing og virtuella straumskerfing. Þessir hagnýingarhættir hafa mikilvægar áhrif á bráðtímahagnýingar (TRV) og geta valdi ofrspennu og endurteknar tendar.
Venjuleg stokkur vs. straumskerfing
Venjuleg stokkur: Þegar straumur er stokkur sjálfgefið við núllpunkt, þá er þetta besta skiptingaraðferð. Í þessu tilfelli er TRV venjulega innan tilgreindra marka, og engin ofrspenna eða endurteknar tendar koma fyrir.
Straumskerfing: Ef straumur er stokkur á undan tíma sem hann hefur nálgast núll, þá kallast þessi hagnýingarhættur straumskerfing. Bráð upphör straumsins leiðir til ofrspennu, sem getur valdi háfrekastofnun. Þessi tegund óvenjulegrar stokkur getur valdi hættu fyrir skiptingareiningu og kerfið.
Afleiðingar af straumskerfing
Þegar skiptingareining stokkur straum nálægt topppunkt, stigrar spennan strax. Ef þessi ofrspenna fer yfir díelektríska styrk sem tilgreindur er fyrir skiptingareininguna, gerist endurteknar tendar. Þegar þessi ferli endurtakast margar sinnum, stigrar spennan hratt vegna háfrekastofnunar. Þessi háfrekastofnunar svifningar eru stýrdar af rafmagnsparametrar tengdra kerfa, kerfasettingu, og hönnun skiptingareiningar, sem leiðir til núllpunkt áður en rauntíma straumurinn hefur nálgast núll.
Mismunur milli straumskerfing og virtuella straumskerfing
Straumskerfing: Kemur fyrir þegar straumur er stokkur á undan tíma sem hann hefur nálgast núll, sem valdi ofrspennu og háfrekastofnun.
Virtuella straumskerfing: Kemur fyrir þegar straumur er stokkur strax áður en hann hefur nálgast núll, en hann er mjög nálægt núll. Þetta getur ennþá valdi smá ofrspennu og endurteknar tendar.
Samanburður á laustengingaspennu og TRV
Eftirfarandi mynd sýnir samanburð á laustengingaspennu og TRV undir tveimur mismunandi aðstæðum:
Stokkur við straumur núllpunkt: Í þessu tilfelli stigrar laustengingaspennan stöðugt, og TRV er innan tilgreindra marka, sem tryggir venjulegt kerfisvirði.
Stokkur á undan straumur núllpunkt (straumskerfing): Hér stigrar laustengingaspennan hratt, og TRV stigrar mjög, sem getur valdi ofrspennu og endurteknar tendar. Það er augljóst úr þessu dæmi að seinni tilfærsla er alvarlegari.
Mikilvægi skilnings á straumskerfing
Til að skilja betur áhrif straumskerfing, ætti að hernaða áhrif laustengingarlauslyklar. Eftir að straumur hefur verið stokkur við núllpunkt, er orkan sem er geymd á laustengingarhluta aðallega í spennaskapar, þar sem spennan nálgast sitt hámark. En ef straumur er skorinn áður en hann hefur nálgast núll, getur orkan í spennaskapar ekki verið fullkomlega sleppt, sem leifir að hratt stigandi spennu og síðan ofrspennu og endurteknar tendar.
(a) Jafngildi kerfi. (b) Bogan stokkur við straumur núllpunkt. (c) Bogan stokkur á undan straumur núllpunkt.
Straumskerfing og háfrekastofnunarhagnýingar
Í tilfærslu straumskerfing, getur óstöðugleiki boga nálægt straumur núllpunkt valdi háfrekastofnunarstraum sem fer í nærliggjandi kerfisdeild. Þessi háfrekastofnunarstraum leggur undir lagströkur, sem er skorinn við núll. Sérstaklega:
Óstöðugleiki boga nálægt straumur núllpunkt: Þegar straumur nálgast núll, getur boginn verið óstöðugur, sem valdi háfrekastofnunarstraum. Þessir straumar leggast undir nú þegar smá straumur er, sem flóknar kerfis hagnýingar.
Áhrif háfrekastofnunarstraums: Tilgangur háfrekastofnunarstraums getur valdi ofrspennu og endurteknar tendar, sérstaklega í induktíva laustengingar. Vegna hratt breytnar í þessum straumum, getur hann valdi mjög há spennuspurt á stutt tíma, sem gerir hættu fyrir díelektrískum efni í kerfinu.
Virtuella straumskerfing og áhrif hennar
Í tilfærslu virtuella straumskerfing, er óstöðugleiki boga hækkaður af svifningum með nálægum fazum, sem valdi háfrekastofnunarstraum áður en straumur hefur nálgast núll. Sérstaklega:
Hvernig virtuella straumskerfing kemur fyrir: Virtuella straumskerfing kemur venjulega fyrir þegar straumur er nálægt en ekki kominn að núll. Þegar boginn mun snúa svifningum frá nálægum fazum, sem valdi háfrekastofnunarstraum. Þetta óstöðugt kerfi og hækka hættu fyrir endurteknar tendar.
Áhorfðar hagnýingar: Virtuella straumskerfing hefur verið áhorfð í loftsogum, SF6, og olíu. Bogar í tölvubogakerfum eru einnig hæfilega við straumskerfing vegna þess að boginn í tölvubogakerfi er fleiri við ástæður, sem valdi óstöðugleiki.
Orsakir skerfingar og endurteknar tendar
Hagnýingarhættir skerfingar og endurteknar tendar, og tengdir háfrekastofnunarofrspennu, eru aðallega valin vegna hönnunar skiptingareiningar. Sérstaklega:
Hönnun fyrir há misfallastraums: Skiptingareiningar eru venjulega hönnuðar til að meðhöndla há misfallastraums. Ef hönnun fyrir nefnist aðallega á virkni fyrir há straum, mun hún líka vera virk fyrir litlar straum, sem reynir að stokkur þeim áður en þeir kominn að núllpunkt.
Undantekningar: Þessi hönnunarmáti getur valdi straumskerfing og endurteknar tendar, sem valdi ofrspennu og önnur óvænt hagnýingar. Til dæmis, ofrspennu getur skemmt díelektrískum efni, sem valdi vélbrot eða styttri líftíma.
Bætum skiptingareiningar hönnun
Til að takast við bæði litlum og stórum straum, skiptingareiningar hönnun ætti að innihalda mörg eiginleikar til að tryggja virkni undir mismunandi aðstæður. Tilkynningar eru:
Jafnvægi á virkni fyrir litla og stóra straum: Skiptingareiningar hönnun ætti að taka tillit til bæði litla og stóra straum, og hernaða við að vera of virk fyrir eina tegund á straum. Til dæmis, breyting á tengingar efni, bogaslit hönnun, og stýringar máti getur hjálpað að jafnbæði virkni á mismunandi straum.
Lækkun háfrekastofnunar svifninga: Hönnun ætti að reyna að lækkun háfrekastofnunar svifninga, sérstaklega nálægt straumur núllpunkt. Þetta getur verið búið með því að innleiða rétt stillingar eða optima kerfis parametrar til að dæmpa háfrekastofnunarstraum.
Styrking díelektrísk virkni: Til að takast við möguleg ofrspennu, ætti díelektrísk hönnun skiptingareiningar að hafa nógu sterk díelektrísk styrk. Val á hágæða díelektrísk efni og optima díelektrísk hönnun getur tryggt trúaðlegt díelektrísk efni jafnvel undir alvarlegar aðstæður.
