
Bir iletim hattında 100 metreden birkaç kilometreye kadar uzaklıkta bir arıza oluştuğunda, devre kesicinin (CB) kısa hat arızasını (SLF) temizlemesi gerekmektedir. Devre kesicinin arızayı temizleme süreci, genellikle testere dişi dalga formuna benzeyen dik bir yükseliş hızına sahip bir Geçici Kurtarma Gerilimi (TRV) oluşturabilir. Bu olgu, hattın boyunca yayılan ve devre kesici terminali ile arıza noktasının arasında yansıyan seyyar dalgalar tarafından üretilen yüksek frekanslı titreşimler nedeniyledir.
Yüksek Frekanslı Titreşimler ve Testere Dişi Dalga Formu:
Devre kesicinin SLF koşulları altında arıza akımını kestiği zaman, akım ve gerilimdeki hızlı değişiklikler nedeniyle yüksek frekanslı titreşimler ortaya çıkar. Bu titreşimler, testere dişi veya üçgen dalga formu olarak görselleştirilebilen dik bir yükseliş hızına sahip bir TRV'ye neden olur.
Testere dişi şekli, iletim hattı boyunca yayılan ve devre kesici terminali ile arıza konumu arasında yansıyan seyyar dalgalar nedeniyledir. Her yansıma, TRV'nin titreşim davranışına katkıda bulunarak gerilim dalga formunda birden fazla tepe ve vadide meydana getirir.
Kaynak Taraflı Titreşimler:
Devre kesicinin kaynak taraflı (elektrik sistemine bağlanan taraf), devre kesici terminalindeki gerilimin, genellikle dönüştürücü terminalindeki gerilime eşit olan sistem gerilimi seviyesine geri dönüşünü sağlar. Bu geçiş, kaynak devresinde güç frekansındaki (örneğin, 50 Hz veya 60 Hz) bir titreşim yaratır.
Güç frekansındaki titreşim, arıza temizlendiğinde devre yapılandırmasındaki ani değişim nedeniyle sistemin geçici bir tepkisini tetikler. Bu titreşim, sistem istikrara girdikçe zamanla azalır.
Hat Taraflı Titreşimler:
Devre kesicinin hat taraflı (iletim hattına bağlanan taraf), arıza kesildikten sonra devre kesici terminalindeki gerilimin yer potansiyeline yakın düşmesine neden olur. Bu düşüş, bu sefer seyyar ve yansıyan dalgalar nedeniyle testere dişi (üçgen) şekilli bir titreşim yaratır.
Hat taraflı devre, küçük bir zayıflama ile dağıtılmış parametreli bir devre olarak yaklaştırılabilir. Devre kesici terminali ile arıza noktası arasındaki yansımalardan dolayı gerilim titreşir ve testere dişi dalga formunu oluşturur. Bu titreşimlerin frekansı, güç frekansından çok daha yüksektir ve dalgaların yayılma hızı ile devre kesici ile arıza arasındaki mesafe etkisi gösterir.
Hat taraflı devre, birim uzunluk başına direnç, endüktans ve kapasitans gibi dağıtılmış parametreleri olan küçük bir zayıflamalı devre olarak modellenebilir. Bu model, seyyar dalgaların ve yansılamalarının davranışını anlamaya yardımcı olur. Bu modelin ana özellikleri şunlardır:
Yayılım Gecikmesi: Bir dalganın devre kesici terminalinden arıza noktasına ve geriye doğru seyahat ettiği süre.
Yansıma Katsayısı: Yanlış uyma oranı, hat ile arıza arasındaki empedans uyumsuzluğuna bağlıdır.
Zayıflama: Dalga hattın boyunca seyahat ederken dalga amplitudunun azalması, hattın direnci ve iletkenliğinden etkilidir.
Devre kesici terminalleri ve hat taraflı gözlemlenen TRV dalga formları aşağıdaki gibidir:
Kaynak Taraflı (Devre Kesici Terminali):
Gerilim, sistemin gerilim seviyesine geri döner ve güç frekansındaki bir titreşim yaratır.
Titreşim, hat taraflı yüksek frekanslı titreşimlere göre nispeten yavaştır.
Hat Taraflı (Devre Kesici Terminali):
Gerilim, yer potansiyinine yakın düşer ve yüksek frekanslı testere dişi (üçgen) dalga formu yaratır.
Testere dişi şekli, hattın boyunca seyyar ve yansıyan dalgalar nedeniyle gerilimdeki hızlı değişikliklerden kaynaklanır.
Devre kesici terminalleri ve hat taraflı tipik bir TRV dalga formu gösteren bir figür, şunları gösterir:
Kaynak Taraflı TRV: Sistem gerilimine yavaş bir yükseliş, ardından güç frekansındaki bir titreşim.
Hat Taraflı TRV: Neredeyse sıfıra inen keskin bir düşüş, ardından yüksek frekanslı tepe ve vadi serisi, testere dişi veya üçgen şekilli bir form oluşturan dalga.