Princip raskida kratkog prekida (SLF) u mreži prekidivačima
Visoki-frekvencijsko privremeno oporavljajuće napon (TRV) na prenosnim linijama
Kada se dogodi greška na prenosnoj liniji na udaljenosti od 100 metara do nekoliko kilometara, potreban je prekidač (CB) za očišćenje kratkog spoja (SLF). Proces očišćavanja greške prekidacem može dovesti do stvaranja Privremenog oporavljajućeg napona (TRV) s visokim stopom porasta, često sličnog valovnom obliku. Ovaj fenomen uzrokuju visokofrekvencijske oscilacije generirane talasima koji se šire duž linije i reflektiraju između terminala prekidaca i točke greške.
Ključni fenomeni tijekom prekida greške
Visokofrekvencijske oscilacije i valovni oblik:
Kada prekidač prekida struja greške pod uvjetima SLF, generiraju se visokofrekvencijske oscilacije zbog brzih promjena struje i napona. Te oscilacije rezultiraju TRV s visokom stopom porasta, što se može vizualizirati kao valovni ili trokutasti oblik vala.
Valoviti oblik uzrokovan je talasima koji se šire duž prenosne linije i reflektiraju između terminala prekidaca i lokacije greške. Svaki refleks doprinosi oscilatornom ponašanju TRV-a, vodeći do više vrha i dolina u valnom obliku napona.
Oscilacije na strani izvora:
Na strani izvora prekidaca (strana spojena na sustav snage), napon na terminalu prekidaca vraća se na nivou sustava, što je tipično napon na terminalu transformatora. Taj prijelaz uzrokuje oscilaciju na frekvenciji snaga (npr. 50 Hz ili 60 Hz) u izvornom krugu.
Oscilacija na frekvenciji snaga je posljedica iznenadne promjene konfiguracije kruga kada se greška očisti, što uzrokuje privremeni odgovor u sustavu. Ta oscilacija postupno nestaje s vremenom kako se sustav stabilizira.
Oscilacije na strani linije:
Na strani linije prekidaca (strana spojena na prenosnu liniju), napon na terminalu prekidaca pada blizu potencijala zemlje nakon prekida greške. Taj pad stvara još jednu oscilaciju, ali ovaj put je karakterizirana valovitim (trokutastim) oblikom zbog talasa koji se šire i reflektiraju duž linije.
Krug na strani linije može se aproksimirati kao krug s distribuiranim parametrima s malom prigušenju. Refleksija između terminala prekidaca i točke greške uzrokuje da napon oscilira, stvarajući valoviti oblik. Frekvencija tih oscilacija je puno veća od frekvencije snaga i utječe na brzinu širenja talasa i udaljenost između prekidaca i greške.
Aproksimacija kruga na strani linije
Krug na strani linije može se modelirati kao mali prigušeni krug s distribuiranim parametrima, poput otpora, induktivnosti i kapacitance po jedinici duljine. Taj model pomaže u razumijevanju ponašanja talasa koji se šire i njihove refleksije. Ključne karakteristike ovog modela uključuju:
Zakasnilost širenja: Vrijeme potrebno za talas da se pomakne od terminala prekidaca do točke greške i natrag.
Koeficijent refleksije: Omjer amplituda reflektiranog talasa i amplituda incidentnog talasa, koji ovisi o neusklađenosti impedancije između linije i greške.
Prigušenje: Smanjenje amplituda talasa dok se širi duž linije, što je utjecano otporom i provodljivošću linije.
Oblici valova TRV-a na terminalima prekidaca i na strani linije
Oblici valova TRV-a promatranih na terminalima prekidaca i na strani linije mogu se sažeti sljedeće:
Strana izvora (terminal prekidaca):
Napon vraća se na nivou sustava, uzrokujući oscilaciju na frekvenciji snaga.
Oscilacija je relativno spora usporedba s visokofrekvencijskim oscilacijama na strani linije.
Strana linije (terminal prekidaca):
Napon pada blizu potencijala zemlje, rezultirajući visokofrekvencijskim valovitim (trokutastim) oblikom vala.
Valoviti oblik uzrokovan je brzim promjenama napona uzrokovanim talasima koji se šire i reflektiraju duž linije.
Vizualna reprezentacija oblika valova TRV-a
Tipična figura koja pokazuje oblike valova TRV-a na terminalima prekidaca i na strani linije ilustrirala bi:
TRV na strani izvora: Valovni oblik s postepenim porastom do napona sustava, slijedeno oscilacijom na frekvenciji snaga.
TRV na strani linije: Valovni oblik s ostrim padom blizu nule, slijedeno serijom visokofrekvencijskih vrhova i dolina, formirajući valoviti ili trokutasti oblik.
