Elektros grandinės veikimo režimai

Elektros grandinei būdingiausi režimai yra apkrovos, tuščiosios eigos ir trumpojo jungimo režimai.

Įkrovimo režimas... Apsvarstykite elektros grandinės veikimą, kai ji yra prijungta prie bet kurio R varžos imtuvo šaltinio (rezistoriaus, elektros lempos ir kt.).

Pagrįstas Omo dėsnis NS. ir tt c) šaltinis yra lygus grandinės išorinės sekcijos įtampų IR ir grandinės IR0 sumai šaltinio vidinė varža:

Atsižvelgiant į tai, kad įtampa Ui ir šaltinio gnybtuose yra lygi įtampos kritimui IR išorinėje grandinėje, gauname:

Ši formulė rodo, kad NS. ir tt c) šaltinis yra didesnis už įtampą jo gnybtuose įtampos kritimo šaltinio viduje verte... Įtampos kritimas IR0 šaltinio viduje priklauso nuo srovės I grandinėje (apkrovos srovės), kurią lemia imtuvo varža R. Kuo didesnė apkrovos srovė, tuo mažesnė šaltinio gnybtų įtampa:

Įtampos kritimas šaltinyje taip pat priklauso nuo vidinės varžos R0.Įtampos Ui priklausomybė nuo srovės I pavaizduota tiesia linija (1 pav.). Ši priklausomybė vadinama išorine šaltinio charakteristika.

1 pavyzdys. Nustatykite įtampą generatoriaus gnybtuose esant 1200 A apkrovos srovei, jei e. ir tt s. yra 640 V, o vidinė varža yra 0,1 omo.

Atsakymas. Įtampos kritimas per vidinę generatoriaus varžą

Generatoriaus gnybtų įtampa

Iš visų galimų apkrovos režimų nominalus yra svarbiausias. Vardinis – tai šio elektros prietaiso gamintojo nustatytas veikimo režimas pagal jam keliamus techninius reikalavimus. Jam būdinga vardinė įtampa, srovė (taškas H 1 pav.) ir galia. Šios vertės paprastai nurodomos šio įrenginio pase.

Elektros įrenginių elektros izoliacijos kokybė priklauso nuo vardinės įtampos ir vardinės srovės. jų šildymo temperatūra, kuris nustato laidų skerspjūvio plotą, naudojamos izoliacijos šiluminę varžą ir instaliacijos aušinimo greitį. Jei vardinė srovė viršijama ilgą laiką, tai gali sugadinti instaliaciją.

Ryžiai. 1. Išorinės šaltinio charakteristikos

Budėjimo režimas... Šiame režime prie šaltinio prijungta elektros grandinė yra atvira, ty srovėje nėra grandinės. Tokiu atveju vidinis įtampos kritimas IR0 bus lygus nuliui

Todėl tuščiosios eigos režimu įtampa elektros energijos šaltinio gnybtuose yra lygi jo e. ir tt (taškas X 1 pav.). Šia aplinkybe galima išmatuoti e. ir tt v. elektros šaltiniai.

Trumpojo jungimo režimas. Trumpasis jungimas (trumpasis jungimas) toks šaltinio veikimo režimas vadinamas tada, kai jo gnybtai uždaromi laidu, kurio varžą galima laikyti lygiu nuliui. Praktiškai c. H. atsiranda, kai laidai, jungiantys šaltinį su imtuvu, yra sujungti kartu, nes šie laidai paprastai turi nereikšmingą varžą ir gali būti laikomi nuliu.

Trumpasis jungimas gali įvykti dėl netinkamų elektros instaliaciją aptarnaujančių darbuotojų veiksmų arba sugadinus laidų izoliaciją. Pastaruoju atveju šie laidai gali būti jungiami per žemę, kurios varža labai maža, arba per aplinkines metalines dalis (elektros mašinų ir aparatų korpusus, lokomotyvo korpuso elementus ir kt.).

Trumpojo jungimo srovė

Dėl to, kad šaltinio R0 vidinė varža dažniausiai yra labai maža, per jį tekanti srovė padidėja iki labai didelių reikšmių. Įtampa trumpojo jungimo taške tampa lygi nuliui (taškas K 1 pav.), tai yra, elektros energija nepateks į elektros grandinės sekciją, esančią už trumpojo jungimo vietos.

2 pavyzdys. Nustatykite generatoriaus trumpojo jungimo srovę, jei jos e. ir tt kurių įtampa lygi 640 V, o vidinė varža 0,1 omo.

Atsakymas.

Pagal formulę

Trumpasis jungimas yra avarinis režimas, nes dėl susidariusios didelės srovės šaltinis, taip pat į grandinę įtraukti prietaisai, prietaisai ir laidai gali tapti netinkami naudoti. Tik kai kuriems specialiems generatoriams, pavyzdžiui, suvirinimo generatoriams, trumpasis jungimas nėra pavojingas ir yra darbo režimas.

Elektros grandinėje srovė visada teka iš didesnio potencialo grandinės taškų į mažesnio potencialo taškus. Jei bet kuris grandinės taškas yra prijungtas prie žemės, tada jo potencialas laikomas nuliu. Šiuo atveju visų kitų grandinės taškų potencialai bus lygūs tarp šių taškų ir žemės veikiančioms įtampoms.

Artėjant prie įžeminto taško mažėja įvairių grandinės taškų potencialai, tai yra tarp tų taškų ir žemės veikiančios įtampos. Dėl šios priežasties traukos variklių ir pagalbinių mašinų sužadinimo apvijas, kuriose staigiai pasikeitus srovei gali atsirasti didelių viršįtampių, stengiamasi į maitinimo grandinę įtraukti arčiau „žemės“ (už armatūros apvijos).

Šiuo atveju šių apvijų izoliaciją veiks mažesnė įtampa nei tuo atveju, jei jos būtų prijungtos arčiau nuolatinės srovės elektrinių lokomotyvų kontaktinio tinklo arba kintamosios srovės elektrinių lokomotyvų lygintuvo instaliacijos neįžeminto poliaus (t. y. jos būtų didesnės). potencialus). Lygiai taip pat didesnio potencialo elektros grandinės taškai yra pavojingesni žmogui, kuris liečiasi su įtampingosiomis elektros instaliacijos dalimis. Tuo pačiu metu jis patenka į aukštesnę įtampą, palyginti su žeme.

Pažymėtina, kad kai elektros grandinės taškas yra įžemintas, srovių pasiskirstymas jame nesikeičia, nes tai nesudaro naujų šakų, kuriomis gali tekėti srovės.Jei įžeminate du (ar daugiau) grandinės taškus, kurie turi skirtingus potencialus, tada per žemę susidaro papildoma laidžioji šaka (ar šakos) ir pasikeičia srovės pasiskirstymas grandinėje.

Todėl pažeidus ar sugadinus elektros instaliacijos izoliaciją, kurios vienas iš taškų įžemintas, susidaro grandinė, kuria teka srovė, kuri iš tikrųjų yra trumpojo jungimo srovė. Tas pats atsitinka su neįžeminta elektros instaliacija, kai įžeminami du instaliacijos taškai. Nutrūkus elektros grandinei, visi jos taškai iki nutrūkimo taško yra vienodo potencialo.