ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
При падении волны грозового перенапряжения на
резистивную на-
грузку
R
н
выполняется соотношение
ннн
Riu
=
, или
н
В
ннп
R
Z
uuu +=2,
н
В
п
н
R
Z
u
u
+
=
1
2
,
то есть напряжение на нагрузке может быть в пределах от
до нуля.
Форма напряжения на нагрузке повторяет форму падающей волны, а наи-
большее напряжение получается при отсутствии нагрузки в конце линии
или при большом входном сопротивлении нагрузки.
п
u2
В случае
емкостной нагрузки линии (рис. 14.3б) достаточно про-
стые уравнения получаются только для прямоугольной волны напряжения,
что эквивалентно включению схемы под постоянное напряжение величи-
ной
. Задача расчета напряжения на конденсаторе при его заряже-
нии от источника постоянного напряжения через резистор является про-
стейшей задачей анализа переходных процессов; ток через конденсатор и
напряжение на нем равны
п
uU 2=
)exp(
CZ
t
Z
U
i
ВВ
−= ;
)]exp(1[
1
0
CZ
t
Udti
C
u
В
t
н
−−==
∫
.
Характерное значение входной емкости оборудования C=1000 пФ,
если Z
В
=300 Ом, то Z
В
C=0.3 мкс, это означает заряжение емкости оборудо-
вания за время менее 1 мкс. Таким образом, при воздействии на оборудо-
вание падающей волны грозового перенапряжения с фронтом порядка 1
мкс или более емкость оборудования в 1000 пФ почти не влияет на время
нарастания напряжения и на оборудование действует удвоенная волна гро-
зового перенапряжения. Если же
входная емкость оборудования велика,
порядка 1 мкФ и более (кабельные вставки и конденсаторы), то Z
В
C=300
мкс, и будет происходить существенное снижение перенапряжения.
Анализ воздействия волны перенапряжения на
индуктивную на-
грузку
(рис. 14.3в) также проще сделать для прямоугольной падающей
волны. В этом случае, как известно, ток через катушку определяется фор-
мулой
)]exp(1[
2
τ
t
Z
u
i
В
п
−−=
, где
В
Z
L
=
τ
- постоянная времени цепи. На-
пряжение на нагрузке равно
)exp(2
τ
t
u
dt
di
Lu
п
−== , что означает спад на-
пряжения на нагрузке через некоторое время, определяемое постоянной
τ
.
Если это время велико по сравнению с длительностью падающей волны, то
это равнозначно отсутствию нагрузки линии. При L=0.1 Гн (у силового
трансформатора при заземлении нейтрали индуктивность катушки значи-
тельно больше) и Z
В
=300 Ом
τ
=0.3 мс, падающая волна грозового напря-
106
При падении волны грозового перенапряжения на резистивную на- грузку Rн выполняется соотношение u н = iн Rн , или Z 2u п 2u п = u н + u н В , u н = , Rн ZВ 1+ Rн то есть напряжение на нагрузке может быть в пределах от 2u п до нуля. Форма напряжения на нагрузке повторяет форму падающей волны, а наи- большее напряжение получается при отсутствии нагрузки в конце линии или при большом входном сопротивлении нагрузки. В случае емкостной нагрузки линии (рис. 14.3б) достаточно про- стые уравнения получаются только для прямоугольной волны напряжения, что эквивалентно включению схемы под постоянное напряжение величи- ной U = 2u п . Задача расчета напряжения на конденсаторе при его заряже- нии от источника постоянного напряжения через резистор является про- стейшей задачей анализа переходных процессов; ток через конденсатор и напряжение на нем равны U t 1t t i= exp(− ) ; u н = ∫ i dt = U [1 − exp(− )] . ZВ Z ВC C0 Z ВC Характерное значение входной емкости оборудования C=1000 пФ, если ZВ=300 Ом, то ZВC=0.3 мкс, это означает заряжение емкости оборудо- вания за время менее 1 мкс. Таким образом, при воздействии на оборудо- вание падающей волны грозового перенапряжения с фронтом порядка 1 мкс или более емкость оборудования в 1000 пФ почти не влияет на время нарастания напряжения и на оборудование действует удвоенная волна гро- зового перенапряжения. Если же входная емкость оборудования велика, порядка 1 мкФ и более (кабельные вставки и конденсаторы), то ZВC=300 мкс, и будет происходить существенное снижение перенапряжения. Анализ воздействия волны перенапряжения на индуктивную на- грузку (рис. 14.3в) также проще сделать для прямоугольной падающей волны. В этом случае, как известно, ток через катушку определяется фор- 2u t L мулой i = п [1 − exp( − )] , где τ = - постоянная времени цепи. На- ZВ τ ZВ di t пряжение на нагрузке равно u = L = 2u п exp(− ) , что означает спад на- dt τ пряжения на нагрузке через некоторое время, определяемое постоянной τ . Если это время велико по сравнению с длительностью падающей волны, то это равнозначно отсутствию нагрузки линии. При L=0.1 Гн (у силового трансформатора при заземлении нейтрали индуктивность катушки значи- тельно больше) и ZВ=300 Ом τ =0.3 мс, падающая волна грозового напря- 106
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- …
- следующая ›
- последняя »