
Սահմանված բացատրություն հոսանքի հոսքի և պարագային հարվածի երևույթի մասին կամուրջային սարքերում
Կամուրջային սարքերում, ことに շղթայի դիմարկաններում (CB) և լիարժեք բաժանման սարքերում (LBS), հոսանքի հոսքը նշանակում է էլեկտրական աղեղի սկսման պրոցեսը, երբ կապի կետերը սկսում են փակվել։ Այս պրոցեսը չի սկսվում ճիշտ այն պահին, երբ կապի կետերը ֆիզիկականորեն շփում են, այլ կարող է սկսվել մի քանի միլիվայրկյան շուրջ շփման առաջ, որը հայտնվում է որպես պարագային հարված։ ქვეևոր պարագային հարվածի և նրա հետևանքների մանրամիտ բացատրությունն է։
1. Պարագային հարված. Աղեղի սկիզբ կապի կետերի շփման առաջ
• Դիէլեկտրիկ հարված. Երբ կապի կետերը մոտենում են միմյանց փակման ժամանակ, դրանց միջև գտնվող իզոլացիոն միջոցը (օրինակ՝ օդ, SF6 կամ վակուում) հարվածվում է։ Այս երևույթը տեղի է ունենում, որովհետև կապի կետերի միջև գտնվող միջանկյալ տարածության էլեկտրական դաշտը ավելանում է, երբ դրանք մոտենում են։ Երբ դաշտի ուժը գերազանցում է իզոլացիոն միջոցի դիէլեկտրիկ ուժը, միջանկյալ տարածությունը հարվածվում է, և սկսվում է սկսարկան աղեղ։
• Էլեկտրական դաշտի կառուցվացում. Կապի կետերի միջև էլեկտրական դաշտը կառուցվում է, երբ դրանք շարժվում են միմյանց ընդառաջ։ Այս դաշտը համեմատական է կապի կետերի միջև գտնվող լարմանը և հակադարձ համեմատական է դրանց հեռավորությանը։ Երբ դաշտը բավարար ուժեղ է, այն առաջացնում է գազի մոլեկուլների իոնացումը միջանկյալ տարածության մեջ, որը հանգեցնում է հոսանքի հոսքի համար հանդիպող հաղորդական ճանապարհի առաջացմանը։
• Աղեղի սկիզբ. Աղեղը սկսվում է առաջ կապի կետերի ֆիզիկական շփման առաջ, ընդհանուր առմամբ մի քանի միլիվայրկյան շուրջ։ Այս առաջին աղեղի սկիզբը կոչվում է պարագային հարված։ Պարագային հարվածի ընթացքում աղեղը կառուցվում է կապի կետերի միջև փոքր տարածությունում, և հոսանքը սկսում է հոսել աղեղով, անպայման չսպասելով կապի կետերի ֆիզիկական շփմանը։
2. Պարագային հարվածի հետևանքները
• Կապի կետերի մակերևույթների ավելացված ծալում. Եթե պարագային հարվածի ընթացքում միանգամից ներգույնվող էներգիան շատ մեծ է, այն կարող է առաջացնել կապի կետերի մակերևույթների ավելացված ծալում։ Այս հարցը կարող է լինել հատուկ խնդիր կորուստային շղթայի պայմաններում, որտեղ հոսանքը կարող է լինել չափազանց բարձր։ Մակերևույթների վրա ներգույն մետաղը կարող է առաջացնել կապի կետերի միացումը, որտեղ երկու մակերևույթները միացնում են միասին։
• Կապի կետերի միացում. Միացված կապի կետերը կարող են խանգարել սարքի ճիշտ աշխատելու հաջորդ բացման հրամանին։ Եթե սարքի գործողության մեխանիզմը չի տալիս բավարար ուժ միացված կետերի կոտրմանը, սարքը կարող է չի բացվել ճիշտ, որը կարող է հանգեցնել անվտանգության խնդիրների և սարքավորումների կորսացմանը։
• Կորուստային հոսանքի բնութագրերը. Կորուստային հոսանքները հաճախ պարունակում են ԴՑ կոմպոնենտ, որը կարող է առաջացնել հոսանքի գագաթային արժեքը շատ բարձր լինել միայն ՀԱ կորուստային հոսանքի համեմատական արժեքից։ Այս ավելացված գագաթային հոսանքը կարող է բարձրացնել պարագային հարվածի ազդեցությունը, առաջ առաջ կապի կետերի ավելի ծալող կարծելավորումը և միացումը։
• Աղեղի լարման կախվածությունը. Աղեղի վրա գտնվող լարումը (աղեղի լարումը) շատ կախված է կամուրջային սարքերում օգտագործվող կոտրման միջոցից։ Այն էլ նույնիսկ շատ կարճ աղեղների դեպքում կարող է ունենալ նշանակալի լարման կորուստներ էլեկտրոդների մոտ։ Այս է առաջացնում աղեղի դիմադրության հավասարչությունը դրա երկարության ընթացքում, և էլեկտրոդների մոտ գտնվող հատվածները ունենում են ավելի բարձր դիմադրություն ջերմության և իոնացված մոլեկուլների կենտրոնացման պատճառով։
3. Հոսանքի հոսքը կորուստային պայմաններում
• Շղթայի դիմարկաններ (CB). Շղթայի դիմարկաններում հոսանքի հոսքը կորուստային պայմաններում հատուկ դիմադրություններ է ներկայացնում։ Բարձր հոսանքի մակարդակները և ԴՑ կոմպոնենտի առկայությունը կարող են առաջացնել մեծ աղեղ և կապի կետերի կարծելավորում։ Առաջադրական շղթայի դիմարկանները կառուցված են առաջադրական նյութերով և հովացման մեխանիզմներով այս ազդեցությունները կրատելու համար, բայց պարագային հարվածը շարունակում է մնալ խնդիր։
• Լիարժեք բաժանման սարքեր (LBS). Լիարժեք բաժանման սարքերը նույնպես են պարագային հարվածի վերաբերյալ հոսանքի հոսքի ընթացքում հատուկ դիմադրություններ ներկայացնում, հատուկ է բարձր հոսանքի կիրառումներում։ Այնուամենայնիվ, LBS սարքերը համեմատաբար օգտագործվում են ցածր-լարման և ցածր-հոսանքի կիրառումներում շղթայի դիմարկանների համեմատ, ուստի կապի կետերի ավելացված կարծելավորման հարցը ընդհանուր առմամբ ցածր է։
4. Կամուրջային սարքերում հոսանքի հոսքի փուլերը
Կամուրջային սարքերում հոսանքի հոսքի գործողությունը կարող է բաժանվել մի քանի փուլերի, ինչպես ցույց է տրված նկարում.
• Փուլ 1. Կապի կետերի սկզբնական մոտեցում. Կապի կետերը սկսում են շարժվել միմյանց ընդառաջ, և դրանց միջև էլեկտրական դաշտը սկսում է կառուցվել։ Այս փուլում հոսանքը չի հոսում, բայց պարագային հարվածի հնարավորությունը ավելանում է։
• Փուլ 2. Պարագային հարվածի աղեղի կառուցվացում. Երբ կապի կետերը մոտենում են միմյանց, էլեկտրական դաշտը գերազանցում է իզոլացիոն միջոցի դիէլեկտրիկ ուժը, որը հարվածվում է դիմարկան աղեղի կառուցվացումը և հոսանքը սկսում է հոսել աղեղով առաջ կապի կետերի շփման առաջ։
• Փուլ 3. Կապի կետերի շփումը և աղեղի փոխանցումը. Կապի կետերը վերջնական շփում են կատարում, և աղեղը փոխանցվում է կապի կետերի միջև գտնվող տարածությունից կապի կետերի մակերևույթներին։ Հոսանքը շարունակում է հոսել արդեն փակ շղթայով առանց աղեղի։
• Փուլ 4. Ստացիոնար գործողություն. Կապի կետերը լիովին փակվելուց հետո համակարգը մուտք է գործում ստացիոնար գործողության մեջ, և հոսանքը հոսում է փակ կապի կետերով առանց աղեղի։
5. Միջոցները պարագային հարվածի և կապի կետերի միացման նվազեցման համար
Պարագային հարվածի և կապի կետերի միացման նվազեցման համար կարող են օգտագործվել մի շարք կառուցվածքային և գործողության միջոցներ.
• Բարձր դիէլեկտրիկ ուժով իզոլացիոն միջոցների օգտագործում. Օգտագործելով բարձր դիէլեկտրիկ ուժով իզոլացիոն միջոցներ, ինչպես SF6 գազ կամ վակուում, կարող է նվազեցնել պարագային հարվածի հավանականությունը, քանի որ դրա համար պահանջվում է ավելի բարձր էլեկտրական դաշտ հարվածման սկիզբ առաջացնելու համար։
• Առաջադրական կապի նյութեր. Օգտագործելով բարձր մելթերական կետերով և լավ ջերմահաղորդական հատկություններով կապի նյութեր, կարող է նվազեցնել պարագային հարվածի ընթացքում կապի կետերի կարծելավորումը։ Այսպիսի նյութերից է օգտագործվում կոպր-վոլֆրամ համաձուլությունները բարձր լարման կամուրջային սարքերում։
• Հովացման մեխանիզմներ. Ներառելով հովացման մեխանիզմներ, ինչպես հովացման համակարգեր կամ ուժային գազի հոսք, կարող է օգնել ջերմության հեռացման համար աղեղից և նվազեցնել կապի կետերի մակերևույթների ջերմությունը, նվազեցնելով միացման հավանականությունը։
• Մեխանիկական կառուցվածքի բարելավումներ. Ապահովելով, որ գործողության մեխանիզմը տալիս է բավարար ուժ միացված կետերի կոտրմանը բացման գործողության ընթացքում, կարող է նպաստել կամուրջային սարքի բացման հաշվի չվերցնելուն և կորսացմանը նվազեցնելուն։
• Պաշտպանական համակարգեր. Ինպլեմենտացնելով պաշտպանական համակարգեր, ինչպես գերհոսանքի ռելեներ և կորուստային պայմանների հայտնաբերման մեխանիզմներ, կարող է օգնել ավելի արագ հայտնաբերել և պատասխանել կորուստային պայմաններին, նվազեցնելով աղեղի տևողությունը և ինտենսիվությունը։
Ամփոփում
Պարագային հարվածի երևույթը, որտեղ աղեղը սկսվում է առաջ կապի կետերի ֆիզիկական շփման առաջ, կամուրջային սարքերում հոսանքի հոսքի գործողության հիմնական տարր է։ Այն կարող է առաջացնել կապի կետերի ավելացված կարծելավորումը, միացումը և սարքի հանգույցի հնարավոր հանգումը։ Պարագային հարվածի համար ներդրող գործոնների, ինչպես էլեկտրական դաշտի կառուցվացումը և իզոլացիոն միջոցի բնութագրերը, հասկանալը կարևոր է կամուրջային սարքերի կառուցման և գործողության