Mtoto wa Arc au Petersen Coil

Kila wakati kuna mzunguko wa umeme mkubwa kutoka kwenye mwisho hadi dunia katika mtandao wa umeme wa chini ya ardhi wa kiwango cha juu na cha kati. Hii ni kwa sababu ya ukuta wa dielectric kati ya dunia na mwisho katika vibofu vya chini ya ardhi. Wakati kuna hitilafu katika eneo fulani, katika mfumo wa tatu viwango, mzunguko wa umeme wa mfumo huo unabadilika kuwa mara tatu zaidi ya mzunguko wa umeme wa asili kwa kila viwango. Mzunguko mkubwa huu unabadilika upite kwa dunia kupitia sehemu yenye hitilafu na kutengeneza arc pale. Kusikitisha mzunguko mkubwa wa capacitance wa umeme wa dunia, inaweza kutumia siri ya inductance moja kutoka kwenye star point hadi dunia. Umeme unao undwa na siri hii wakati wa hitilafu unategemea na unaonekana kama mzunguko wa umeme wa vibofu, kwa hiyo hutengeneza mzunguko wa umeme wa mfumo. Siri hii ya inductance nzuri inatafsiriwa kama Arc Suppression Coil au Petersen Coil.

Volta za mfumo wa tatu viwango ulio salama zinavyoonyeshwa kwenye takwimu - 1.

Katika mitandao ya vibofu vya chini ya ardhi vya kiwango cha juu na cha kati, kuna capacitance kati ya mwisho na dunia kwa kila viwango. Kwa hiyo, kuna mzunguko wa capacitance kutoka kwenye viwango hadi dunia. Kwa kila viwango, mzunguko wa capacitance huongoza volta ya viwango kwa 900 kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu - 2.

Sasa tuseme kwamba kuna hitilafu ya dunia katika viwango vya manjano vya mfumo. Kwa ufanisi, volta ya viwango vya manjano, ambayo ni volta ya viwango vya manjano hadi dunia, inabadilika kuwa sifuri. Kwa hiyo, tofauti ya mfumo huo hunabadilika kwenye pimo la vector la viwango vya manjano, kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu - 3, chini. Mara yenyewe, volta katika viwango vyenye afya (nyekundu na buluu) inabadilika kuwa &sqrt;3 mara ya asili.

Tatizo lenye afya (nyekundu na buluu) linabadilika kuwa &sqrt;3 ya asili kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu - 4, chini.

Mizizi ya mzunguko wa capacitance wa tatu viwango hii sasa itakuwa 3I, ambapo I inachukua kama mzunguko wa capacitance wa asili kwa kila viwango katika mfumo wa tatu viwango. Hiyo inamaanisha, katika hali safi ya mfumo, IR = IY = IB = I.

Hii inaelezea kwenye takwimu - 5 chini,

Mzunguko huu unapopita kwa njia ya hitilafu hadi dunia kama inavyoonyeshwa chini.

Sasa, ikiwa tutumia siri ya inductance ya thamani nzuri (maranyingine inatumika siri ya iron core) kati ya star point au neutral point ya mfumo na dunia, tabia itabadilika kamili. Katika hali ya hitilafu, mzunguko wa inductance unapotoka kwenye siri hii unategemea na unaonekana kama mzunguko wa capacitance wa njia ya hitilafu. Mzunguko wa inductance pia unapopita kwa njia ya hitilafu ya mfumo. Mzunguko wa capacitance na inductance huondokana kwa njia ya hitilafu, kwa hiyo hakutakuwa na mzunguko wowote kwenye njia ya hitilafu uliyotengenezwa kwa sababu ya capacitance ya vibofu vya chini ya ardhi. Hali ya ufanisi inaelezea kwenye takwimu chini.

Mawazo haya yalikuwa yameanzishwa kwanza na W. Petersen mwaka 1917, kwa hiyo siri ya inductor inatumika kwa maana, inatafsiriwa kama Petersen Coil.
Mzunguko wa capacitance wa hitilafu ni mkubwa katika mfumo wa vibofu vya chini ya ardhi. Wakati hitilafu ya dunia inatokea, ukubwa wa mzunguko wa capacitance huu kupitia njia ya hitilafu unabadilika kuwa mara tatu zaidi ya mzunguko wa asili wa viwango hadi dunia. Hii huchanganya zero crossing ya mzunguko wa umeme katika mfumo. Kwa sababu ya uwepo wa mzunguko mkubwa wa capacitance huu kwenye njia ya hitilafu, itakuwa na mzunguko wa mara nyingi kwenye eneo la hitilafu. Hii inaweza kuleta over voltage isiyotakikana katika mfumo.
Inductance ya Petersen Coil inachaguliwa au inabadilishwa kwa thamani ambayo inaweza kufanya mzunguko wa inductance kunyatisha mzunguko wa capacitance.
Tujaribu kutathmini inductance ya Petersen Coil kwa ajili ya mfumo wa tatu viwango wa chini ya ardhi.

Kwa hayo tuangalie capacitance kati ya mwisho na dunia kwa kila viwango la mfumo, ni C farad. Kwa hiyo, mzunguko wa capacitance leakage au charging current kwa kila viwango utakuwa

Kwa hiyo, mzunguko wa capacitance kupitia njia ya hitilafu wakati wa hitilafu ya viwango moja hadi dunia ni

Baada ya hitilafu, star point itakuwa na volta ya viwango kwa sababu tofauti imebadilika kwenye eneo la hitilafu. Kwa hiyo, volta inayoelekea kwenye inductor ni Vph. Kwa hiyo, mzunguko wa inductance kupitia siri hii ni

Sasa, kusikitisha mzunguko wa capacitance wa thamani 3I, IL lazima kuwa na ukubwa sawa lakini elektroni 180o mbali. Kwa hiyo,

Wakati, muktadha au muundo (katika urefu na au cross section na au utando na ubora wa insulation) wa mfumo huu unabadilika, inductance ya siri lazima kuwekezwa kwa busara. Kwa hiyo, mara nyingi Petersen coil hutokea na tap changing arrangement.

Taarifa: Respekti asili, vitabu vya kutosha vya kushiriki, ikiwa kuna ushawishi tafadhali wasiliana ili kufuta.