Impulsweerstandslading of SIL

Surge Impedance Loading is 'n baie belangrike parameter wanneer dit kom by die studie van kragstelsels, want dit word gebruik in die voorspelling van die maksimum belastingskapasiteit van oorspanningslyne.
Maar voordat ons SIL kan verstaan, moet ons eers 'n idee hê van wat Surge Impedance (Zs) is. Dit kan op twee maniere gedefinieer word, een 'n eenvoudiger en die ander 'n bietjie meer streng.
Metode 1
Daar is 'n bekende feit dat lange oorspanningslyne (> 250 km) verspreide induktansie en kondensasie as sy inherente eienskappe het. Wanneer die lyn gelaa word, voer die kondensasiekomponent reaktiewe krag aan die lyn terwyl die induktansiekomponent die reaktiewe krag absorbeer. As ons nou die balans van die twee reaktiewe krage neem, kom ons by die volgende vergelyking uit

Kapasiewe VAR = Induktiewe VAR

Waar,
V = Fase-spanning
I = Lyn-stroom
Xc = Kapasiewe reaksie per fase
XL = Induktiewe reaksie per fase
Na vereenvoudiging

Waar,
f = Frekwensie van die stelsel
L = Induktansie per eenheid lengte van die lyn
l = Lengte van die lyn
Dus kry ons,

Hierdie hoeveelheid, wat die dimensies van weerstand het, is die Surge Impedance. Dit kan beskou word as 'n rein weerstandige belasting wat, wanneer dit by die ontvangsende van die lyn geplaas word, die reaktiewe krag wat deur die kapasiewe reaksie gegenereer word, volledig deur die induktiewe reaksie van die lyn geabsorbeer sal word.
Dit is niets anders as die Karakteristieke Weerstand (Zc) van 'n verlieslose lyn nie.

Metode 2
Vanuit die streng oplossing van 'n lange oorspanningslyn kry ons die volgende vergelyking vir spanning en stroom op enige punt op die lyn teen 'n afstand x van die ontvangsende

Waar,
Vx en Ix = Spanning en Stroom op punt x
VR en IR = Spanning en Stroom by ontvangsende
Zc = Karakteristieke Weerstand
δ = Propagasiestand

Z = Reeksweerstand per eenheid lengte per fase
Y = Snuifadmissie per eenheid lengte per fase
Deur die waarde van δ in die bo spanningsvergelyking in te stel, kry ons

Waar,

Ons sien dat die onmiddellike spanning bestaan uit twee terme, elk van wie 'n funksie van tyd en afstand is. Dus verteenwoordig hulle twee reisende golwe. Die eerste een is die positiewe eksponensiële deel wat 'n golf voorstel wat na die ontvangsende reis en word dus die insidensiegolf genoem. Terwyl die ander deel met negatiewe eksponensiaal die reflekteerde golf verteenwoordig. Op enige punt langs die lyn, is die spanning die som van albei golwe. Dieselfde geld ook vir stroomgolwe.
Nou, as die belastingsweerstand (ZL) sodanig gekies word dat ZL = Zc, en ons weet

Dus

en dus verdwyn die reflekteerde golf. So 'n lyn word 'n oneindige lyn genoem. Dit lyk vir die bron dat die lyn geen einde het nie omdat dit geen reflekteerde golf ontvang nie.
Dus, so 'n impedansie wat die lyn as 'n oneindige lyn laat voorkom, word surge impedansie genoem. Dit het 'n waarde van ongeveer 400 ohms en 'n fasehoek wat varieer van 0 tot –15 grade vir oopliglyne en ongeveer 40 ohms vir ondergrondse kabels.

Die term surge impedansie word egter in verband gebring met storme op die oorspanningslyn wat moontlik as gevolg van donder of skakeling kan wees, waar die lynverliese genegeer kan word, sodat

Nou dat ons Surge Impedansie verstaan, kan ons maklik Surge Impedansie Belasting definieer.
SIL word gedefinieer as die krag wat deur 'n lyn gelewer word aan 'n rein weerstandige belasting gelyk in waarde aan die surge impedansie van daardie lyn. Dus kan ons skryf

Die eenheid van SIL is Watt of MW.
Wanneer die lyn deur die surge impedansie beeindig word, is die ontvangsende spanning gelyk aan die sendingendespanning en hierdie geval word 'n plat spanningsprofiel genoem. Die volgende figuur wys die spanningsprofiel vir verskillende belastingsgevalle.

Dit moet ook opgemerk word dat surge impedansie en dus SIL onafhanklik is van die lengte van die lyn. Die waarde van die surge impedansie sal dieselfde wees op alle punte op die lyn en dus die spanning.
In die geval van 'n Gekompenseerde Lyn, sal die waarde van die surge impedansie dienovereenkomstig aangepas word, soos

Waar, Kse = % van reeks kapasiewe kompensasie deur Cse

KCsh = % van Snuikapasiewe kompensasie deur Csh

Klsh = % van snuikinduktiewe kompensasie deur Lsh

Die vergelyking vir SIL sal nou die aangepaste Zs gebruik.

Verklaring: Respekteer die oorspronklike, goede artikels wat waard is om gedeel te word, as daar inbreuk is maak asb kontak om te verwyder.