Միափուլ սենսոր բարձր գագաթային կապույտ հետևողականությամբ

1 Ներածություն

Ապահով կառավարման համակարգերի հաշվին լուսական հաղորդակցության համակարգերը տեղադրելու և լուսական վնասները նվազեցնելու համար հեղինակը հատուկ ուսումնասիրել է և նախագծել մի շարք ձեռնարկ փոխակերպիչ, որը ունի բարձր լուսական վնասավոր կայունություն, մոդել D10 - 1.2 - 30/10։ Այս փոխակերպիչը օգտագործում է կերոսինի պահոց և լիովին փակ կառուցվածք (ըստ պահանջվող կարիքի կարող է նաև անհոսն կառուցվածք ունենալ)։ Այս շարքի փոխակերպիչները հատուկ նպատակով սարքեր են կանաչագույն կառավարման նշանակումների համար և կարող են կիրառվել նաև փոքր մասштабի էլեկտրաէներգետիկ և գյուղատնտեսական էլեկտրաէներգետիկ ցանցերի համակարգերում, ունենալով որոշ համադրողական հատկություններ:

2 Լուսական վնասների վերլուծություն և նրանց հատկությունները
2.1 Լուսական ֆիզիկական հատկությունները

Լուսականը էապես անպարբեր ազդանշան է: Այն առաջին մասը շատ արագ բարձրանում է և ապա դանդաղ նվազում: Լուսական ազդանշանի շատ արագ բարձրանող մասը կարող է շատ հաճախ վնասել էլեկտրական սարքերը:

2.2 Լուսականի դասակարգումը և պատճառները

Լուսականը գլխավորապես բաժանվում է երկու տեսակի՝ ուղիղ լուսական և ինդուկտիվ լուսական: Ուղիղ լուսականը այն լուսականն է, որը ուղղակիորեն ազդում է գծերի կամ սարքերի վրա: Չնայած նրա վնասը շատ մեծ է, իր հանդիպման հավանականությունը համեմատաբար ցածր է. բայց ամենաշատը լուսական վնասները հանդիպում են ինդուկտիվ լուսականի պատճառով: Ինդուկտիվ լուսականը համարվում է էլեկտրոստատիկ ինդուկտիվ լուսական և էլեկտրոմագնիսական ինդուկտիվ լուսական: Էլեկտրոստատիկ ինդուկտիվ լուսականը ծագում է գործակալ էլեկտրական դաշտի կառուցվածքի հետևանքով գործակալ գծի և երկրի միջև: Էլեկտրոմագնիսական ինդուկտիվ լուսականը ծագում է գործակալ գծի կառուցվածքի հետևանքով գործակալ գծի մոտ լուսականի դուրս գալու պատճառով գծի վրա առաջացող ազդանշանի հետևանքով: Բայց նրա ազդեցությունը շատ փոքր է էլեկտրոստատիկ ինդուկտիվ լուսականի համեմատ:

2.3 Լուսականի վնասը փոխակերպիչների վրա

Համակարգի աշխատանքի ընթացքում հաճախ հանդիպում են փոխակերպիչների վնասներ լուսականի պատճառով: Այդպիսի անհաջողությունները ոչ միայն վնասեն փոխակերպիչը, այլ նաև երկրորդական սարքերը վնասեն ազդանշանի հետևանքով, որը կարող է հանգեցնել ավելի լայն շրջանակով սխալների հանդիպմանը:

2.4 Լուսականի ազդեցությունը փոխակերպիչների վրա

Փոխակերպիչների վնասը լուսականի ազդանշանի հետևանքով գլխավորապես բացակայում է երկու գործոններից. Առաջինը, ազդանշանի լարումը շատ բարձր է, հասնում է փուլային լարման 8-12 անգամ մինչև առավելագույնը: Երկրորդը, լուսական ազդանշանը կարող է առաջացնել էլեկտրական դաշտի բարձր կոնցենտրացիան, որը նախապես վնասելու է փոխակերպիչի դիելեկտրիկ կայունությունը: Ազդանշանի ազդեցության տակ փոխակերպիչի գլխավոր դիելեկտրիկ կայունությունը կարող է վնասվել: Սա այն պատճառով, որ լուսական ազդանշանը ունի բարձր հաճախականություն և շատ ստորագրված առաջին մաս, որը կարող է դարձնել վերջանային կոյլի առաջին մասի պոտենցիալ գրադիենտը մաքսիմալ, ինչը կարող է շատ հեշտ բարձրացնել երկայնական դիելեկտրիկ կայունության վնասը:

2.5 Լուսական ազդանշանի լարման փոխանցումը փոխակերպիչի կոյլերում

Երբ լուսական ազդանշանը ազդում է փոխակերպիչի առաջին կոյլի վրա, կոյլի լարումը արագ բարձրանում է, որը համարժեք է շատ բարձր հաճախականությամբ բարձր լարման կիրառմանը: Այդ դեպքում երկրորդ կողմում նույնպես կառաջանա ազդանշանի լարում: Առաջին և երկրորդ կոյլերի միջև էլեկտրոստատիկ կապակցության և մագնիսական դաշտի կապակցության գոյության պատճառով, երկրորդ կողմում առաջացող ազդանշանի լարումը առաջին կոյլի համար չի համապատասխանում պարզ փոխակերպման հարաբերությանը: Որոշ հատուկ դեպքերում այս ազդանշանի լարումը կարող է շատ գերազանցել երկրորդ կոյլի և այն կարողացող էլեկտրական սարքերի դիելեկտրիկ կայունությունը, որը վերջնապես կարող է հանգեցնել երկրորդ կոյլի կապված էլեկտրական սարքերի վնասին: Երկրորդ կոյլի վրա ազդող ազդանշանի լարումը կարող է բաղկացալ էլեկտրոստատիկ և էլեկտրոմագնիսական կոմպոնենտներից: Էլեկտրոմագնիսական կոմպոնենտը կարող է հաշվարկվել բանաձևով me/n (բանաձևում n է փոխակերպման հարաբերությունը, e է առաջին կողմի լարումը, m է կոպիլացիայի գործակիցը, որը մոտավորապես 1 է):

Փոխակերպիչի առաջին և երկրորդ կոյլերի միջև և կոյլերի և երկրի միջև գոյություն ունեն կողմնակի էլեկտրական կապակցություններ: Երբ առաջին կոյլի և երկրի միջև կիրառվում է ազդանշանի լարում, երկրորդ կոյլի էլեկտրոստատիկ ազդանշանի լարումը կախված է կոյլերի և երկրի միջև բաշխված էլեկտրական կապակցություններից, ոչ թե պտույտների հարաբերությունից: Երկրորդ կոյլի և երկրի միջև առաջացող փոխանցվող լարում t₂ = &t₁ (&: փոխանցման գործակից, t₁: առաջին կոյլ-երկր ազդանշանի լարում):

3 Միափուլ փոխակերպիչներ բարձր լուսական կայունությամբ

Էլեկտրաէներգետիկ փոխակերպիչի լարման փոխանցման գործակիցը (t₂/t₁) սովորաբար տարածվում է 0.2-0.9 միջակայքում. փորձարկված փոխակերպիչն ուներ 0.25 գործակից:

Փոխակերպիչները ենթարկվում են նախատեսված լուսական վնասավոր կայունության փորձարկումների ըստ լարման մակարդակների/ազգային ստանդարտների: Այս ապարատը (10 kV ցանց, փորձարկված 15 kV-ով) վնասված չէ: Սպեցիալ նախագծված բարձր լուսական կայունությամբ փոխակերպիչը նվազեցնում է երկրորդ կոյլի վրա առաջացող ազդանշանի լարումը, դիմադրում է լուսական ազդանշաններին, սահմանափակում է միջամոլորակումը և բարելավում է էլեկտրական հանրահաշիվը: Այն փորձարկվել է รถไฟทางวิทยาศาสตร์ และได้ผลลัพธ์ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนแรงดันไฟฟ้า ≤ 1/200 ทำให้แรงดันไฟฟ้าช็อตจากขดลวดหลักไปยังขดลวดรองน้อยกว่า 1/200:

เพื่อป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงดันต่ำจากการถูกฟ้าผ่า จำเป็นต้องมีการต่อกราวด์ที่เชื่อถือได้ (ความแตกต่างของศักยภาพระหว่างการฟ้าผ่าสามารถทำลายอุปกรณ์ได้ การต่อกราวด์เปลือกภายนอกจะช่วยปรับสมดุลศักยภาพและลดแรงดันไฟฟ้าช็อต) ทางเข้าของแรงดันไฟฟ้าช็อตในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงดันต่ำมีความซับซ้อน (ข้างขดลวดหลัก/ขดลวดรอง/ข้างกราวด์ อาจเกิดขึ้นเดี่ยวๆ หรือพร้อมกัน) การต่อกราวด์ที่เชื่อถือได้เป็นสิ่งสำคัญ:

4 clusão

Փոխակերպիչը միափուլ շարքով (որը ունի կերոսինի պահոց և բարձր լուսական կայունություն) միակարգ է բացահայտել առաջին կոյլի և երկրի միջև բաշխված էլեկտրական կապակցությունները, որոնց հետևանքով երկրորդ կոյլի և երկրի միջև փոխանցվող լարում t₂ =&t₁ (&: փոխանցման գործակից, t₁: առաջին կոյլ-երկր ազդանշանի լարում):

3 Միափուլ փոխակերպիչներ բարձր լուսական կայունությամբ

Էլեկտրաէներգետիկ փոխակերպիչի լարման փոխանցման գործակիցը (t₂/t₁) սովորաբար տարածվում է 0.2-0.9 միջակայքում: Փորձարկված փոխակերպիչն ուներ 0.25 գործակից:

Փոխակերպիչները ենթարկվում են նախատեսված լուսական վնասավոր կայունության փորձարկումների ըստ լարման մակարդակների/ազգային ստանդարտների: Այս ապարատը (10 kV ցանց, փորձարկված 15 kV-ով) վնասված չէ: Սպեցիալ նախագծված բարձր լուսական կայունությամբ փոխակերպիչը նվազեցնում է երկրորդ կոյլի վրա առաջացող ազդանշանի լարումը, դիմադրում է լուսական ազդանշաններին, սահմանափակում է միջամոլորակումը և բարելավում է էլեկտրական հանրահաշիվը: Այն փորձարկվել է รถไฟทางวิทยาศาสตร์ และได้ผลลัพธ์ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนแรงดันไฟฟ้า ≤ 1/200 ทำให้แรงดันไฟฟ้าช็อตจากขดลวดหลักไปยังขดลวดรองน้อยกว่า 1/200:

Effective for protecting low-voltage equipment from lightning, it requires reliable grounding (potential differences during lightning can damage equipment; grounding the shell balances potentials, reducing impulse voltage). Impulse voltage intrusion paths into low-voltage equipment are complex (primary/secondary/ground-side; single or simultaneous). Reliable grounding is key.

4 CLUSION

The single-phase series transformer (with oil conservator, high impulse voltage withstand) abandons traditional oil conservator structures, achieving material-saving, easy-processing, and attractive design. The single-phase oil-immersed series (with oil conservator/fully sealed) has high lightning impulse resistance, reduces over-voltage, protects secondary equipment, and cuts power-line noise for power-supply lightning protection.

Since the 1990s, many such transformers have operated across railway bureaus (hydropower/signal/power-supply sections, etc.), covering most stations, especially lightning-prone areas. Proven in thunderstorms, they offer low loss, material savings, energy efficiency, and reliability, ensuring electrical equipment safety. With railway modernization and technological progress, these transformers will see wider use.