Lyhyt linjausvirheen keskeyttämisen (SLF) periaate verkkoon sulkuilla
Sähkölinjoissa esiintyvä korkeataajuinen tilapäisjännite (TRV)
Kun sähkölinjassa tapahtuu virhe, jonka etäisyys on 100 metriä ja useita kilometrejä, vika-kohteen (SLF) poistamiseen tarvitaan katkaisija (CB). Katkaisijan toiminnalla vika-kohteen poistamisessa voi syntyä jyrkkästi nousuva tilapäisjännite (TRV), joka usein muistuttaa piassavarmuksen muotoista aaltomuotoa. Tämä ilmiö johtuu korkeataajuisten heilahtelujen syntyä, jotka aiheutuvat matkustavien aaltojen liikkeestä linjaa pitkin ja niiden heijastumisesta katkaisijan päähän ja vika-kohteen välillä.
Virheen keskeyttämisen aikana ilmenevät tärkeät ilmiöt
Korkeataajuiset heilahtelut ja piassavarmuksen muotoinen aaltomuoto:
Kun katkaisija keskeyttää SLF-olosuhteissa virhevirtauksen, nopeiden virta- ja jännitearvojen muutokset aiheuttavat korkeataajuisten heilahtelujen syntymisen. Nämä heilahtelut johtavat TRV:n jyrkkään nousuun, jota voidaan kuvitella piassavarmuksen tai kolmion muotoisena aaltomuotona.
Piassavarmuksen muotoinen muoto johtuu matkustavien aaltojen liikkeestä sähkölinjaa pitkin ja niiden heijastumisesta katkaisijan päähän ja vika-kohteen välillä. Jokainen heijastuminen vaikuttaa TRV:n heilahteluun, mikä johtaa useisiin huippuihin ja laaksoihin jänniteaaltomuodossa.
Heilahtelut lähdölaidalta:
Katkaisijan lähdölaidalla (puhelinjärjestelmään yhdistetty puoli) katkaisijan pään jännite palaa järjestelmän jännitearvoon, joka on yleensä muuntajan pään jännite. Tämä siirtymä aiheuttaa sähköjännitteen taajuudessa (esim. 50 Hz tai 60 Hz) heilahtelun lähdölaitteessa.
Sähköjännitteen taajuuden heilahtelu johtuu yhtäkkiä muuttuneeseen piirikonfiguraatioon, kun vika-kohta poistetaan, mikä aiheuttaa väliaikaisen reaktion järjestelmässä. Tämä heilahtelu hidastuvasti häipyi ajan myötä, kun järjestelmä vakautuu.
Heilahtelut linjalaidalta:
Katkaisijan linjalaidalla (sähkölinjaan yhdistetty puoli) katkaisijan pään jännite laskee lähelle maanjäristyksen potentiaalia, kun vika-kohta keskeytetään. Tämä pudotus luo uuden heilahtelun, mutta tämä kerta se on piassavarmuksen (kolmion muotoinen) muotoinen matkustavien ja heijastuvien aaltojen vuoksi linjaa pitkin.
Linjalaidan piiri voidaan approksimoida pienellä hidasvaikutuksella varioituun parametripiiriin, kuten vastus, induktanssi ja kapasitanssi yksikkömittausta kohden. Heijastumat katkaisijan pään ja vika-kohteen välillä aiheuttavat jännitteen heilahtelemisen, mikä luo piassavarmuksen muotoinen aaltomuoto. Nämä heilahteluiden taajuus on paljon suurempi kuin sähköjännitteen taajuus ja se vaikuttaa aaltojen levitysnopeuteen ja etäisyyteen katkaisijan ja vika-kohteen välillä.
Linjalaidan piirin approksimaatio
Linjalaidan piiri voidaan mallintaa pienellä hidasvaikutuksella varioituun parametripiiriin, kuten vastus, induktanssi ja kapasitanssi yksikkömittausta kohden. Tämä malli auttaa ymmärtämään matkustavien aaltojen ja niiden heijastumisten käyttäytymistä. Mallin tärkeät ominaisuudet sisältävät:
Levitysviive: Aallon kulkuajasta katkaisijan pään ja vika-kohteen välillä ja takaisin.
Heijastukseen liittyvä kerroin: Heijastuvan aallon amplitudin suhde tapahtuman aallon amplitudille, joka riippuu linjan ja vika-kohteen impedanssimismatchista.
Hidasvaikutus: Aallon amplitudin vähentyminen sen kulkiessa linjaa, joka vaikuttaa linjan vastus- ja johtavuuseen.
TRV-aaltomuodot katkaisijan pään ja linjalaidan välillä
Katkaisijan pään ja linjalaidan välillä havaitut TRV-aaltomuodot voidaan tiivistää seuraavasti:
Lähdölaita (katkaisijan pää):
Jännite palaa järjestelmän jännitearvoon, mikä aiheuttaa sähköjännitteen taajuuden heilahtelun.
Heilahtelu on suhteellisen hitaampi verrattuna korkeataajuiseen heilahteluun linjalaidalla.
Linjalaita (katkaisijan pää):
Jännite laskee lähelle maanjäristyksen potentiaalia, mikä johtaa korkeataajuiseen piassavarmuksen (kolmion muotoinen) aaltomuotoon.
Piassavarmuksen muotoinen muoto johtuu nopeiden jännitearvojen muutoksista matkustavien ja heijastuvien aaltojen vuoksi linjaa pitkin.
TRV-aaltomuotojen visuaalinen esitys
Typinen kuva, joka näyttää TRV-aaltomuodot katkaisijan pään ja linjalaidan välillä, kuvaisi seuraavaa:
Lähdölaidan TRV: Aaltomuoto, jossa on hitaasti nouseva jännite järjestelmän jännitteeseen, jota seuraa sähköjännitteen taajuuden heilahtelu.
Linjalaidan TRV: Aaltomuoto, jossa on terävä pudotus lähelle nollaa, jota seuraa sarja korkeataajuista huippuja ja laaksoja, muodostaen piassavarmuksen tai kolmion muotoinen muoto.
