Дуга сычқичи ёки Петерсен катуши

Zamonaviy quvvat tarmog'ida va orqali o'tkaziladigan quvvat tarmog'idagi zamin qatoriga o'tuvchi tez-tez ko'paytiriladigan zaryadlanish arusining mavjudligi. Bu sababli, zamin va kabelning konduktor orasidagi dielektrik izolyatsiyada bo'lib o'tadi. Uch fazalik bunday tizimda har qanday fazada zamin xatosi paytda, tizimning zaryadlanish arusi ideal holda har bir fazada belgilangan zaryadlanish arusidan uch marta ortadi. Bu katta zaryadlanish arusi, xato nuqtadan o'tib, zamin tomonga o'tadi va bu joyda elektrik ark paydo bo'ladi. Zamin xatosi paytda katta kapasitiv zaryadlanish arusini kamaytirish uchun, yulduz nuqtadan zamina qatorga bir induktiv spiral ulaniladi. Xato paytda bu spiralda yaratilgan arus, kabel zaryadlanish arusining shu paytdagi qiymati bilan qarama-qarshi bo'lib, shunday qilib, tizimning zaryadlanish arusini neutraliz qiladi. Bu mos inductance lik spiral "Elektrik arkni cheklash spiral" yoki "Petersen spiral" deb ataladi.

Uch fazalik taraz tizimning voltajlari 1-rasmga ko'rsatilgan.

Zamonaviy quvvat tarmog'idagi har bir fazada zamin va konduktor orasida doimiy kapasitivlik mavjud. Shuning uchun har bir fazada fase dan zamina tomonga kapasitiv arus o'tadi. Har bir fazada kapasitiv arus mos keladigan fazaviy voltajdan 90 gradus oldin o'tadi (2-rasmga ko'ra).

Endi farovonki, tizimning sariq fazasida zamin xatosi paydo bo'lgan. Ideal holda, sariq fazaning voltaji, ya'ni sariq fazadan zamina tomonga voltaj nolga teng bo'ladi. Natijada, tizimning nol nuqtasi sariq fazaviy vektorning uchiga siljib ketadi (3-rasmga ko'ra). Natijada, sog'liqli fazalarning (qizil va ko'k) voltaji asosiy qiymatdan &sqrt;3 marta oshadi.

Tabiiy ravishda, har bir sog'liqli fazadagi (qizil va ko'k) kapasitiv arus asosiy qiymatdan &sqrt;3 marta oshadi (4-rasmga ko'ra).

Bu ikki kapasitiv arusning vektor yig'indisi, ya'ni natija 3I bo'ladi, bu yerda I - taraz tizimda har bir fazadagi belgilangan kapasitiv arus hisoblanadi. Bu demak, tizimning taraz holatida, IR = IY = IB = I.

Bu 5-rasmga ko'rsatilgan,

Natija arusi keyin xato yo'li orqali zamina tomonga o'tadi (quyidagicha).

Agar biz tizimning yulduz nuqtasidan yoki nol nuqtasidan zamina tomonga mos inductance lik spiral (ko'pincha temir oyog'li induktor ishlatiladi) ulansak, holat butunlay o'zgaradi. Xato holatida, spiraldan o'tuvchi arus xato yo'lidagi kapasitiv arusning qiymati va fazasi bilan teng bo'lib, unga qarama-qarshi bo'ladi. Induktiv arus ham tizimning xato yo'lini kuzatadi. Kapasitiv va induktiv aruslar xato yo'rida bir-birini bekor qiladi, shunday qilib, kapasitiv arus tufayli zamonaviy kabelning xato yo'rida hech qanday natija arusi bo'lmaydi. Ideal holat quyidagi rasmga ko'rsatilgan.

Bu tushuncha 1917-yilda W. Petersen tomonidan ilk bor amalga oshirildi, shuning uchun induktor spiral ushbu maqsadda foydalaniladi, Petersen spiral deb ataladi.
Zamonaviy kabel tizimida xato arusining kapasitiv komponenti yuqori. Zamin xatosi paytda, xato yo'lidagi bu kapasitiv arusning hajmi sog'liqli fazadagi fazadan zamina tomonga kapasitiv arusidan uch marta ortadi. Bu tizimda arusning nol kesish nuqtasini voltajning nol kesish nuqtasidan aniq qadamda sur'atlaydi. Bu yuqori kapasitiv arus xato joyida qayta-chalaqlanishlar yetakchi bo'lishi mumkin. Bu tizimda keraksiz yuqori voltajga olib kela oladi.
Petersen spiralining inductancesi, kapasitiv arusni aniq neutraliz qilishi mumkin bo'lgan induktiv arusni yaratishi uchun tanlanadi yoki sozlanadi.
Uch fazalik zamonaviy tizim uchun Petersen spiralining inductancesini hisoblaymiz.

Shuning uchun, tizimning har bir fazasidagi konduktor va zamin orasidagi kapasitivlik C farad deb qaraylik. Unda har bir fazadagi kapasitiv zaryadlanish arusi yoki zaryadlanish arusi quyidagicha bo'ladi

Demak, bir fazadan zamina tomonga xato paytda xato yo'rida o'tuvchi kapasitiv arus quyidagicha bo'ladi

Xato keyin, yulduz nuqtasida fazaviy voltaj paydo bo'ladi, chunki nol nuqta xato nuqtasiga sur'atlandi. Demak, indaktorning ustida Vph voltaj paydo bo'ladi. Shunday qilib, spiral orqali o'tuvchi induktiv arus quyidagicha bo'ladi

Endi, 3I qiymatli kapasitiv arusni bekor qilish uchun IL esa bir xil hajmda, lekin elektrik jihatdan 180 gradus ajratilgan bo'lishi kerak. Shunday qilib,

Tizimning dizayni yoki konfiguratsiyasi (uzunlik, kesit yoki qopqoqning qalinligi va kalitli sifatlari) o'zgarsa, spiralning inductancesi mos ravishda sozlanishi kerak. Shuning uchun Petersen spiral ko'pincha tap changlangan qurilma bilan ta'minlanadi.

Statement: Asl matnqa hurmat qiling, yaxshi maqolalar ulashishga layiq, agar huquq buzilsa, iltimos, o'chirish uchun bog'laning.