
כאשר מתרחש תקלה בקו תחבורה המרוחק בין 100 מטרים לכמה קילומטרים, נדרש כבוי חשמל (CB) כדי לנקות את התקלה הקצרה לקו (SLF). תהליך ניקוי התקלה על ידי כבוי החשמל יכול להוביל ליצירת מתח השיקום הטרנסיאנטי (TRV) עם שיעור עלייה תלול, לעתים דומה לגל בשיני פשתן. תופעה זו נגרמת מאוסילציות בתדר גבוה שנוצרות על ידי גלי נסיעה הנעים לאורך הקו ומוחזרים בין סוף כבוי החשמל לנקודת התקלה.
אוסילציות בתדר גבוה וגל בשיני פשתן:
כאשר כבוי החשמל מפסיק את זרם התקלה בתנאי SLF, נוצרות אוסילציות בתדר גבוה בשל שינויים מהירים בזרם ובמתח. האוסילציות הללו מובילות ל TRV עם שיעור עלייה תלול, שניתן לראות אותו כגל בשיני פשתן או משולש.
צורת השיני הפשתן נגרמת מגלי הנסיעה שנעים לאורך קו התחבורה ומוחזרים בין סוף כבוי החשמל לנקודת התקלה. כל מחזור מוחזר תורם לתנהגות האוסילטוריית של TRV, מה שמביא למספר пики и впадины в волне напряжения.
אוסילציות בצד המקור:
בצד המקור של כבוי החשמל (הצד המחובר למערכת החשמל), המתח בסוף כבוי החשמל חוזר לרמת המתח של המערכת, שברוב המקרים הוא המתח בסוף המרתף. המעבר הזה גורם לאוסילציה בתדר המתח (לדוגמה, 50 Hz או 60 Hz) במעגל המקור.
אוסילציה בתדר המתח היא עקב שינוי פתאומי בהרכב המעגל כאשר התקלה מתוקנת, מה שמוביל לתגובה טרנסיאנטית במערכת. האוסילציה הזו מתכלכת עם הזמן ככל שהמערכת מתיצבת.
אוסילציות בצד הקו:
בצד הקו של כבוי החשמל (הצד המחובר לקו התחבורה), המתח בסוף כבוי החשמל יורד כמעט למתח הקרקע לאחר שהתקלה מתוקנת. ירידת המתח הזו יוצרת אוסילציה נוספת, אבל הפעם היא מאופיינת בצורת שיני פשתן (משולש) עקב גלי הנסיעה והמחזוריות לאורך הקו.
המעגל בצד הקו ניתן לשחזור כמעגל פרמטרים מבוזרים עם התכה קטנה. המחזורים בין סוף כבוי החשמל לנקודת התקלה גורמים למתח לאוסילט, מה שמייצר צורת שיני הפשתן. תדירות האוסילציות הללו גבוהה הרבה יותר מתדר המתח ומשתנה בהתאם למהירות ההישג של הגלים והמרחק בין כבוי החשמל לנקודת התקלה.
ניתן למדל את מעגל הצד הקו כמעגל קטן עם התכה עם פרמטרים מבוזרים, כגון התנגדות, אינדוקטיביות וקיבוליות ליחידת אורך. המודל הזה מסייע להבין את התנהגות גלי הנסיעה והמחזוריות שלהם. התכונות העיקריות של המודל כוללות:
稽延时间:波从断路器端到故障点并返回所需的时间。
反射系数:反射波幅值与入射波幅值的比率,取决于线路与故障之间的阻抗不匹配。
衰减:波沿线路传播时幅度的减少,受线路电阻和电导的影响。
הגלים של TRV המופיעים על פני סוף כבוי החשמל ועל פני הצד הקו יכולים לסיכם כדלקמן:
צד המקור (סוף כבוי החשמל):
המתח חוזר לרמת המתח של המערכת, מה שגורם לאוסילציה בתדר המתח.
האוסילציה היא איטית יחסית לעומת האוסילציות בתדר גבוה על פני הצד הקו.
צד הקו (סוף כבוי החשמל):
המתח יורד כמעט למתח הקרקע, מה שמקלט צורת גל בשיני פשתן (משולש).
צורת השיני הפשתן נגרמת משינויים מהירים במתח בעקבות גלי הנסיעה והמחזוריות לאורך הקו.
ציור טיפוסי המראה את גלי TRV על פני סוף כבוי החשמל ועל פני הצד הקו יציג:
TRV בצד המקור: גל עם עלייה הדרגתית למתח המערכת, ולאחר מכן אוסילציה בתדר המתח.
TRV בצד הקו: גל עם ירידת חדה כמעט לאפס, ולאחר מכן סדרה של пики и впадины высокой частоты, образующие форму зуба пилы или треугольника.