Задачи нестационарного электрического поля переменных токов |
313 |
Результат:
Смотрите задачу ACElec3.pbm в папке Examples.
Задачинестационарногоэлектрическогополя переменныхтоков
TElec1: Варистор (нелинейный конденсатор)
Пример задачи расчета нестационарного электрического поля с нелинейными свойствами материалов.
Тип задачи:
Осесимметричная задача расчета нестационарного электрического поля.
314 Глава 11 Примеры
Геометрия:
Нелинейный конденсатор состоит из металлических пластин, прослоенных нелинейным диэлектриком.
Дано:
Относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика - нелинейная; Напряжение U = 0.. 240 В.
Задача:
Вычислить зависимость емкости от напряжения C(U).
Решение:
Чтобы вычислить зависимость емкости от напряжения C(U) необходимо провести серия расчетов: изменяя величину напряжения, рассчитывать поле и измерять величину заряда q. Емкость будет равна отношению заряда к напряжению C = q / u.
Для автоматизации этой задачи приложим к конденсатору напряжение, зависящее от времени u(t) = Umax*t, где t - время. Таким образом мы сможем заменить серию статических задач на одну задачу расчета переходного процесса. Решив задачу, ELCUT построит кривую q(t) автоматически.
Задачи нестационарного электрического поля переменных токов |
315 |
Результат:
Смотрите задачу TCElec1.pbm в папке Examples.
TElec2: Ограничитель перенапряжений
Расчета поля в ограничителе перенапряжений на основе оксида цинка.
Тип задачи:
Осесимметричная задача расчета нестационарного электрического поля.
316 Глава 11 Примеры
Геометрия:
Ограничитель состоит из цилиндрических таблеток оксида цинка ZnO, помещенных внутрь керамической трубки. К торцам крайних таблеток присоединены выводные электроды.
Дано:
Относительная диэлектрическая проницаемость воздуха ε = 1; Относительная диэлектрическая проницаемость керамической трубы ε = 2; Относительная диэлектрическая проницаемость оксида цинка ZnO ε = 60; Электропроводность оксида цинка ZnO γ - нелинейная;
Номинальное напряжение U0 = 35 кВ;
Максимальный ток Imax = 520 А Импульсное перенапряжение Umax = 200 кВ.
Форма импульса напряжения, приложенного к ограничителю:
Задача:
Рассчитать ток через ограничитель напряжения.
Задачи нестационарного электрического поля переменных токов |
317 |
Решение:
Ограничитель может быть представлен эквивалентной схемой из параллельно соединенных нелинейного резистора R и конденсатора C. При номинальном приложенном напряжении ограничитель работает как конденсатор (IC>IR). При сильном скачке напряжения активная составляющая тока IR становится превалирующей, и ограничитель работатет скорее как резистор. ELCUT вычисляет обе составлющие тока: активную IR и реактивную IC.
Результат:
|
Напряжение |
Активный ток |
|
|
|
|
|
|
35 кВ |
0.67 мА |
|
|
|
|
|
|
197 кВ |
433 А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Смотрите задачу TElec2.pbm в папке Examples.
TElec3: Концевая кабельная муфта
Расчет электрического поля в концевой кабельной муфте
318 Глава 11 Примеры
Тип задачи:
Осесимметричная задача расчета нестационарного электрического поля.
Геометрия:
Дано:
Относительная диэлектрическая проницаемость воздуха ε = 1; Относительная диэлектрическая проницаемость изоляции ε = 2; Относительная диэлектрическая проницаемость оболочки ε = 1.2; Относительная диэлектрическая проницаемость выравнивающей трубки -
нелинейная, зависит от напряженности поля E;
Напряжение U = 4 кВ.
Задача:
Полупроводящая выравнивающая трубка используется для выравнивания электрического поля в месте обрыва кабельной изоляции. Требуется оценить степень уменьшения максимальной напряженности поля при использовании трубки