Princip prekida kratkih grešaka (SLF) u mreži prekidivačima
Visokofrekvencijsko privremeno oporavljajuće napon (TRV) na prenosnim linijama
Kada se dogodi greška na prenosnoj liniji na rastojanju od 100 metara do nekoliko kilometara, potrebno je da prekidač (CB) otkloni grešku krace na kraćem delu linije (SLF). Proces otklanjanja greške prekidačem može dovesti do nastanka visokofrekvencijskog privremenog oporavljajućeg napona (TRV) sa brzim usponom, često sličnog valovitom obliku. Ovaj fenomen je rezultat visokofrekvencijskih oscilacija generisanih talasima koji se šire duž linije i reflektuju između terminala prekidača i tačke greške.
Ključni fenomeni tokom prekidanja greške
Visokofrekvencijske oscilacije i valoviti oblik:
Kada prekidač prekine strujni tok greške pod uslovima SLF, generišu se visokofrekvencijske oscilacije zbog brzih promena struje i napona. Ove oscilacije dovode do TRV-a sa brzim usponom, što se može vizualizirati kao valoviti ili trougaoni oblik.
Valoviti oblik je rezultat talasa koji se šire duž prenosne linije i reflektuju između terminala prekidača i lokacije greške. Svaki refleks doprinosi oscilatornom ponašanju TRV-a, što dovodi do više vrhova i dola u obliku napona.
Oscilacije na strani izvora:
Na strani izvora prekidača (strana povezana sa sistemom snabdevanja), napon na terminalu prekidača vraća se na nivo sistema, što je tipično napon na terminalu transformatora. Ova tranzicija dovodi do oscilacije na frekvenciji snabdevanja (na primer, 50 Hz ili 60 Hz) u kružnici izvora.
Oscilacija na frekvenciji snabdevanja je posledica iznenadne promene konfiguracije kružnice kada se greška otkloni, što dovodi do privremenog odgovora sistema. Ova oscilacija postepeno opada tokom vremena dok se sistem stabilizuje.
Oscilacije na strani linije:
Na strani linije prekidača (strana povezana sa prenosnom linijom), napon na terminalu prekidača pada do bliskog nivoa zemljišta nakon prekidanja greške. Ovaj pad stvara još jednu oscilaciju, ali ovog puta je karakterizovan valovitim (trougaonim) oblikom zbog talasa koji se šire i reflektuju duž linije.
Strana linije kružnice može se aproksimirati kao kružnica sa raspodeljenim parametrima sa malim prigušenjem. Refleksija između terminala prekidača i tačke greške dovodi do oscilacije napona, stvarajući valoviti oblik. Frekvencija ove oscilacije je mnogo veća od frekvencije snabdevanja i utiče na brzinu širenja talasa i rastojanje između prekidača i greške.
Aproksimacija strane linije kružnice
Strana linije kružnice može se modelirati kao mala prigušena kružnica sa raspodeljenim parametrima, poput otpora, induktivnosti i kapacitivnosti po jedinici dužine. Ovaj model pomaže u razumevanju ponašanja talasa koji se šire i njihovih refleksija. Ključne karakteristike ovog modela uključuju:
Kašnjenje širenja: Vreme potrebno za talas da se širi od terminala prekidača do tačke greške i nazad.
Koeficijent refleksije: Odnos amplituda reflektovanog talasa i amplituda incidiranog talasa, koji zavisi od neusaglašenosti impedancije između linije i greške.
Prigušenje: Smanjenje amplitude talasa dok se širi duž linije, što je uticano otporom i provodljivošću linije.
Oblici TRV-a na terminalima prekidača i strani linije
Oblici TRV-a opaženi na terminalima prekidača i na strani linije mogu se sažeti na sledeći način:
Strana izvora (terminal prekidača):
Napon vraća se na nivo sistema, što dovodi do oscilacije na frekvenciji snabdevanja.
Oscilacija je relativno sporija u poređenju sa visokofrekvencijskim oscilacijama na strani linije.
Strana linije (terminal prekidača):
Napon pada do bliskog nivoa zemljišta, što rezultira visokofrekvencijskim valovitim (trougaonim) oblikom.
Valoviti oblik je rezultat brzih promena napona uzrokovanih talasima koji se šire i reflektuju duž linije.
Vizuelna reprezentacija oblika TRV-a
Tipična figura koja prikazuje oblike TRV-a na terminalima prekidača i na strani linije bi ilustrovao:
TRV na strani izvora: Oblik sa postepenim usponom do nivoa sistema, zatim oscilacija na frekvenciji snabdevanja.
TRV na strani linije: Oblik sa oštrim padom do skoro nule, zatim serija visokofrekvencijskih vrhova i dolina, formirajući valoviti ili trougaoni oblik.
