بستن دستگاه قطع کننده مدار (CB) واقعاً منجر به جریان ترانزیانت ورودی در کابل میشود. ویژگیهای این جریان ورودی تحت تأثیر عوامل مختلف در سیستم الکتریکی است. در ادامه توضیحات دقیقتر و جامعتر آورده شده است:
عوامل تأثیرگذار بر جریان ورودیولتاژ اعمال شده: سطح ولتاژ در لحظه بستن CB مستقیماً بر مقدار جریان ورودی تأثیر میگذارد. ولتاژهای بالاتر میتوانند منجر به پیکهای اولیه جریان بالاتر شوند.
امپدانس ترانزیانت کابل: این امپدانس مشخصه کابل است که نقش مهمی در تعیین رفتار جریانهای ترانزیانت دارد. این امپدانس جریانهای ترانزیانت را که در زمان رویدادهای تغییر مدار رخ میدهند، محدود میکند.
واکنشگر ظرفیتی کابل: کابلها دارای ظرفیت ذاتی هستند، به خصوص کابلهای طولانی یا با ولتاژ بالا. هنگام فعال شدن، این ظرفیتها شارژ میشوند که منجر به جریان ورودی میشود. واکنشگر ظرفیتی هم بر مقدار و هم بر مدت زمان جریان شارژ تأثیر میگذارد.
الکترودینامیک در مدار: عناصر القایی در مدار نرخ تغییر جریان را تحت تأثیر قرار میدهند. این عناصر تغییرات جریان را مقاومت میکنند و بنابراین بر شکل و نرخ کاهش موج جریان ترانزیانت تأثیر میگذارند.
شارژ موجود در کابل: هرگونه شارژ باقیمانده در کابل در لحظه بستن میتواند به طور قابل توجهی بر رفتار ترانزیانت تأثیر بگذارد. اگر کابل قبلاً فعال شده و به طور کامل خارج از حالت شارژ نشده باشد، میتواند به جریان ورودی کمک کند.
دمپینگ مدار: عناصر دمپینگ نوسانات را کاهش میدهند و به سرعتتر پایدار شدن سیستم پس از رویداد تغییر مدار کمک میکنند. دمپینگ بالا میتواند پیک و مدت زمان جریان ورودی را محدود کند.
سوئیچینگ کابل به کابل
وقتی کابلها به صورت سوئیچینگ کابل به کابل (b-to-b) سوئیچ میشوند، یعنی یک کابل غیرفعال میشود در حالی که کابل دیگری با استفاده از همان تجهیزات سوئیچ میشود، جریانهای ترانزیانت با مقدار بالا و نرخ تغییر سریع ممکن است بین کابلها جریان یابند. این جریانها عمدتاً به دلیل انتقال انرژی ذخیره شده در ظرفیت کابل غیرفعال به کابل فعال هستند.
ویژگیهای جریان ترانزیانت: جریان ترانزیانت ناشی از سوئیچینگ b-to-b توسط امپدانس ترانزیانت کابلها و هرگونه القای سری موجود بین کابلهای فعال و سوئیچ شده محدود میشود. معمولاً این ترانزیانت به سرعت کاهش مییابد، غالباً در کسری از یک چرخه فرکانس سیستم.
تأثیر منبع: در طول این نوع سوئیچینگ، مولفه جریان تأمین شده توسط منبع برق کم است و به آرامی تغییر میکند به طوری که معمولاً در تحلیل پدیدههای ترانزیانت میتوان از آن صرف نظر کرد.
تأثیر بر CBهای مدرن: به دلیل اثر دمپینگ بسیار بالا بر جریان ورودی، سوئیچینگ کابلهای موازی در سیستمهای مدرن معمولاً چالشی برای دستگاههای قطع کننده مدار مدرن که برای مقابله با چنین شرایط ترانزیانتی طراحی شدهاند، ایجاد نمیکند.
مدار نمونه برای سوئیچینگ کابل به کابل
مدار نمونه برای سوئیچینگ کابل به کابل شامل دو مجموعه کابل متصل به یک نقطه مشترک از طریق یک دستگاه قطع کننده مدار است. در زمان سوئیچینگ، وقتی یک مجموعه کابل غیرفعال میشود و مجموعه دیگر فعال میشود، جریانهای ترانزیانت از طریق دستگاه قطع کننده مدار و بین کابلها جریان مییابند. طراحی مدار باید عوامل فوق را در نظر بگیرد تا عملکرد ایمن و کاهش تنشهای بالقوه بر روی تجهیزات را تضمین کند.
متاسفانه، نمیتوانم تصویر یا شکلی ارائه یا نمایش دهم، اما میتوانید تصاویر یا دیاگرامهای مربوطه را در ادبیات فنی یا دستورالعملهای مرتبط با مهندسی سیستمهای برق پیدا کنید که چنین مدارهایی را نشان میدهند. این منابع ترتیب قرار گرفتن کابلها، دستگاههای قطع کننده مدار و احتمالاً دیگر دستگاههای محافظ در عملیات سوئیچینگ b-to-b را نشان میدهند.