Kutokana na Ugawaji wa Mwanga wa Kikasi kwa Kutumia Kiteteji wa Mwanga (Transient Recovery Voltage (TRV) katika Kutokana na Ugawaji wa Mwanga wa Kikasi kwa Kutumia Circuit Breakers)
Uchambuzi wa Vitendo vya Muda fupi katika Mipango Mstari kwa Kutumia Sera ya Juu
Katika uchambuzi wa vitendo vya muda fupi yanayotokana na shughuli za kutumia/vifungo katika mipango mstari, sera ya juu ni zana inayofaa. Kwa kuchanganya suluhisho la muda wa kuwa tayari kilichoko wakati kabla ya shughuli za kutumia/vifungo na majibu ya muda fupi yanayotokana na chanzo cha umeme cha kiukweli na chanzo cha umeme cha kifungo, na kuzingatia umeme unayoungwa kupitia magamba ya vifungo, anaweza kupata maoni kamili ya mchakato wa kutumia/vifungo.
Uchambuzi wa Muda Fupi wa Shughuli za Kutumia/Vifungo
Wakati wa shughuli za kutumia/vifungo, umeme unayosogeza kupitia magamba ya vifungo lazima awe sifuri baada ya shughuli. Hivyo, umeme unayoungwa kwenye mfumo lazima awe sawa na umeme unayosogeza kupitia magamba ya vifungo kabla ya shughuli za kutumia/vifungo. Mara magamba haya yavyoanza kujitengeneza, umeme wa muda fupi wa kutengenezwa (TRV) hutengenezwa mara moja upande wa magamba. TRV hutokea mara moja baada ya umeme kukua sifuri na kawaida hutaka sekunde kadhaa tu katika mfumo halisi. Katika mfumo halisi ya umeme, tabia za TRV ni muhimu kwa ufanisi na uhakika wa vifungo vya umeme.
Umuhimu wa Umeme wa Muda Fupi wa Kutengenezwa (TRV)
Kuelewa kwa kutosha vitendo vya muda fupi vilivyovutia shughuli za vifungo vya umeme katika mfumo ya umeme inaweza kuboresha taratibu za utafiti na kuongeza uhakika ya vifaa vya kutumia/vifungo. Maendeleo yanayopendekezwa vya thamani za tabia za kutengeneza TRV, yanayosaidia muhandisi kubora na kudhibiti tabia ya vifaa vya kutumia/vifungo.
Aina tofauti za Kutumia/Vifungo
Ramani ifuatayo inaelezea TRV kwenye magamba ya vifungo wakati wa kutumia/vifungo umeme katika mipango madogo. Kila kesi huathiri waveform tofauti, kulingana na tabia ya mifano:
Mizigo ya Ukwikunza: Kwa mizigo ambayo ni ukwikunza tu, umeme unaporuka sifuri haraka baada ya shughuli za kutumia/vifungo, huku inatoa waveform ya TRV yenye mwendo wa polepole.
Mizigo la Induktansi: Kwa mizigo la induktansi, umeme upande wa induktansi unapokuwa na thamani yake ya juu wakati umeme unapokuwa sifuri. Tangu induktansi hii iwe na nishati, ambayo inahitaji kutumika kupitia vifaa vingine (kama vile kapasitansi), matumizi huonekana. Matumizi haya yanatokana na kutumia nishati kati ya induktansi na kapasitansi.
Mizigo la Kapasitansi: Kwa mizigo la kapasitansi, umeme unaporuka sifuri polepole baada ya shughuli za kutumia/vifungo, huku umeme unaruka haraka. Waveform ya TRV mara nyingi hutokea na pulse ya umeme inayoruka haraka.
Kutumia/Vifungo Umeme Ndogo na Vitendo vya Kutumia/Vifungo Kwa Mwisho
Katika mfumo wa umeme, kutumia/vifungo umeme ndogo unaweza kuathiri vitendo vyanavyojulikana kama kutumia/vifungo kwa mwisho na kutumia/vifungo virtual. Vitendo hivi vinaweza kuwa na athari kubwa kwenye umeme wa muda fupi wa kutengenezwa (TRV) na kutoa matatizo ya umeme wa juu na kutumia/vifungo tena.
Kutumia Normal vs. Kutumia/Vifungo Kwa Mwisho
Kutumia Normal: Waktu umeme unatumika kwa kiholela kwenye namba ya sifuri, hii ni shughuli nzuri. Hapa, TRV kawaida hutokea kwenye hatari uliyopendekezwa, na hakuna umeme wa juu au kutumia/vifungo tena.
Kutumia/Vifungo Kwa Mwisho: Ikiwa umeme unatumika mapema kabla ya kukua sifuri, hii itakuwa kutumia/vifungo kwa mwisho. Kutumia/vifungo kwa haraka hutokea umeme wa muda fupi wa juu, ambao unaweza kutoa kutumia/vifungo tena ya kiwango cha juu. Aina hii ya kutumia/vifungo isiyokiholela inaweza kuwa na hatari kwa vifungo vya umeme na mfumo.
Matokeo ya Kutumia/Vifungo Kwa Mwisho
Wakati vifungo vya umeme vimumtumia umeme karibu na piki, umeme unaruka mara moja. Ikiwa umeme huu wa juu unapitisha nguvu ya dielectric iliyopendekezwa kwa vifungo vya umeme, kutumia/vifungo tena hutokea. Mara mwingine hii hutokea mara kadhaa, umeme unaruka haraka kwa sababu ya kutumia/vifungo tena cha kiwango cha juu. Osilasyioni hii ya kiwango cha juu hutengenezwa na parameta ya umeme ya mifano, mifano ya circuit, na ubuni wa vifungo vya umeme, ikitoa namba ya sifuri kabla ya umeme wa kiwango cha juu kukua sifuri.
Tofauti kati ya Kutumia/Vifungo Kwa Mwisho na Kutumia/Vifungo Virtual
Kutumia/Vifungo Kwa Mwisho: Inatokea wakati umeme unatumika kabla ya kukua sifuri, inatoa umeme wa muda fupi wa juu na kutumia/vifungo tena cha kiwango cha juu.
Kutumia/Vifungo Virtual: Inatokea wakati umeme unatumika karibu na sifuri, ingawa ni karibu na sifuri. Hii inaweza kuwa na umeme wa juu mdogo na kutumia/vifungo tena.
Mtaani kati ya Umeme wa Upande wa Mizigo na TRV
Ramani ifuatayo inamtaanisha umeme wa upande wa mizigo na TRV kwenye viwango mbili:
Kutumia Kwenye Namba ya Sifuri: Hapa, umeme wa upande wa mizigo unaruka polepole, na TRV hutokea kwenye hatari iliyopendekezwa, husaidia mchakato mzuri wa mfumo.
Kutumia Kabla ya Namba ya Sifuri (Kutumia/Vifungo Kwa Mwisho): Hapa, umeme wa upande wa mizigo unaruka haraka, na TRV unaruka sana, unaweza kutoa umeme wa juu na kutumia/vifungo tena. Ni rahisi kuelewa kwa mfano huu kuwa viwango la pili ni zaidi ya hatari.
Umuhimu wa Kuelewa Kutumia/Vifungo Kwa Mwisho
Kuelewa vizuri zaidi athari za kutumia/vifungo kwa mwisho, tafadhali tafuta kusisimka athari za upande wa mizigo. Baada ya umeme kutumika kwenye namba ya sifuri, nishati imetengenezwa kwenye upande wa mizigo ni kwenye kapasitansi, ambako umeme unaruka hadi kiwango chake cha juu. Lakini, ikiwa umeme unatumika kabla ya kukua sifuri, nishati katika kapasitansi haina weza kutumika kwa kutosha, hutoa umeme wa haraka na matatizo ya umeme wa juu na kutumia/vifungo tena.
(a) Circuit Equivalent. (b) Kutumia Arc Kwenye Namba ya Sifuri. (c) Kutumia Arc Kabla ya Namba ya Sifuri.
Kutumia/Vifungo Kwa Mwisho na Vitendo vya Muda Fupi wa Kiwango cha Juu
Katika kesi ya kutumia/vifungo kwa mwisho, usafi wake wa arc karibu na namba ya sifuri unaweza kutoa umeme wa muda fupi wa kiwango cha juu kutoka kwenye mifano yasiyozingati. Umeme huu wa kiwango cha juu unaongezeka kwenye umeme wa kiwango cha juu wa ndogo, ambaye unatumika kwa sifuri. Kwa ujumla:
Usafi Wake wa Arc Karibu na Namba ya Sifuri: Mara umeme unapopungua sifuri, arc unaweza kuwa usafi, kutoa umeme wa muda fupi wa kiwango cha juu. Umeme huo unaongezeka kwenye umeme wa kiwango cha juu wa ndogo, unaweza kuongeza athari za muda fupi wa mfumo.
Athari za Umeme wa Muda Fupi wa Kiwango cha Juu: Kuwepo kwa umeme wa muda fupi wa kiwango cha juu unaweza kutoa umeme wa juu na kutumia/vifungo tena, hasa kwenye mizigo la induktansi. Kwa sababu ya mabadiliko machache ya umeme huu, unaweza kutoa umeme wa juu wa kiwango cha juu kwa muda mfupi, kuwa na hatari kwa vifaa vya insulation katika mfumo.
Kutumia/Vifungo Virtual na Athari Zake
Katika kesi ya kutumia/vifungo virtual, usafi wake wa arc unaweza kuongezeka kwa osilasyioni na viwango vingine, kutoa umeme wa kiwango cha juu hata kabla ya umeme kukua sifuri. Kwa ujumla:
Mechanism ya Kutumia/Vifungo Virtual: Kutumia/vifungo virtual kawaida hutokea wakati umeme unapokuwa karibu na sifuri. Hapa, arc unaweza kuwasiliana na osilasyioni kutoka kwenye viwango vingine, kutoa umeme wa kiwango cha juu. Hii inaweza kuongeza usafi wake wa mfumo na kuongeza hatari ya kutumia/vifungo tena.
Vitendo Vilivyowekwa: Kutumia/vifungo virtual vilivyowekwa kwenye arcs za gas katika air, SF6, na oil. Arcs za vacuum pia ni wenye usafi mkubwa wa kutumia/vifungo kwa sababu arc katika mazingira ya vacuum ni zaidi ya kuwa na athari za nje, kutoa usafi mkubwa zaidi.
Sababu za Kutumia/Vifungo na Kutumia/Vifungo Ten
Vitendo vya kutumia/vifungo na kutumia/vifungo tena, pamoja na umeme wa muda fupi wa juu, kawaida hutokea kutokana na ubuni wa vifungo vya umeme. Kwa ujumla:
Ubuni wa Umeme wa Fault wa Kiwango cha Juu: Vifungo vya umeme kawaida huubuni kuheshimu umeme wa fault wa kiwango cha juu. Ikiwa ubuni unazungumzia tu ufanyikazi mzuri kwa umeme wa kiwango cha juu, unaweza kuwa mzuri kwa umeme ndogo, kutumia/vifungo kabla ya namba ya sifuri.
Athari Zisizofaa: Mbinu hii ya ubuni inaweza kutoa kutumia/vifungo na kutumia/vifungo tena, kutoa umeme wa juu na athari zingine zisizofaa. Kwa mfano, umeme wa juu unaweza kuwa na hatari kwa insulation ya mfumo, kutoa matatizo ya vifaa au muda wa kuishi mdogo.
Kuboresha Ubuni wa Vifungo vya Umeme
Kuheshimu umeme ndogo na kiwango cha juu, ubuni wa vifungo vya umeme lazima liwe na vipengele vingine ili kuhakikisha ufanyikazi wa uhakika kwenye masharti tofauti. Maendeleo yanayopendekezwa ni:
Kuwahakikisha Ufanisi wa Umeme Ndogo na Kiwango cha Juu: Ubuni wa vifungo vya umeme lazima liweze kuheshimu umeme ndogo na kiwango cha juu, kutoa over-optimization kwa aina moja kwa ajili ya nyingine. Kwa mfano, kubadilisha vifaa vya magamba, ubuni wa chumba cha kutumia arc, na mbinu za kudhibiti zinaweza kuboresha ufanisi kwenye kiwango tofauti.
Kuridhi Umeme wa Muda Fupi wa Kiwango cha Juu: Ubuni lazima liweze kuridhi umeme wa muda fupi wa kiwango cha juu, hasa karibu na namba ya sifuri. Hii inaweza kufanyika kwa kuongeza vifaa vya damping vya busara au kuboresha parameta ya circuit kurekebisha umeme wa muda fupi wa kiwango cha juu.
Kuboresha Ufanisi wa Insulation: Kuheshimu umeme wa juu, ubuni wa insulation wa vifungo vya umeme lazima liwe na nguvu ya dielectric inayostahimili. Kuchagua vifaa vya insulation vya ufanisi mkubwa na kuboresha ubuni wa insulation inaweza kuhakikisha insulation ya uhakika hata kwenye masharti ya kiwango cha juu.
