Переходные процессы в сээс при кз

Переходные процессы в электрических цепях постоянного тока

Рисунок 1– Схема электрической цепи при подключении к источнику электроэнергии

Предположим, что к источнику постоянного тока напряжением Uс помощью аппаратаSподключается электрическая цепь, содержащая резисторrи индуктивностьL.

При этом создается замкнутая электрическая цепь, в которой возникает переходный процесс между начальным установившимся режимом (i=0) и конечным установившимся режимом (i=i_уст).

Изменение тока в цепи от 0 до i_устза время переходного процесса связано с изменением магнитного потока катушки индуктивности и возникновением в ней ЭДС самоиндукции

.

Согласно второго закона Кирхгофа сумма напряжений и ЭДС в замкнутом контуре равна сумме падений напряжений

.

Разделим переменные

.

Получили линейное дифференциальное уравнение первого порядка. Полное решение данного уравнения относительно тока находится как сумма токов двух частных решений, т.е.

,

где i_пр– принужденный ток (или установившийся), который течет в цепи после окончания переходного процесса;

i_св – свободный ток. Соответствует свободному процессу изменения тока (при отсутствии в цепи источника электроэнергии) под действием запасенной в цепи электроэнергии.

Решение дифференциального уравнения относительно i_пр

,

так как i_пр = const, то, следовательно, дифференциальное уравнение примет вид, или.

Решение дифференциального уравнения относительно i_св

, так какU=0.

Решение данного уравнения можно представить в следующем виде

,

где А– постоянная интегрирования;

е – основание натурального логарифма;

α– корень характеристического уравнения.

Исходя из начальных условий t=0;i=0

, или

.

Поскольку любое число в нулевой степени равно 1, имеем

, откуда,, следовательно,.

Из формул следует, что принужденный ток имеет постоянное значение, а свободный ток является затухающим

,,

Вопрос 22

Опір ізоляції кабелів і проводів. Норми опору ізоляції. Методи контролю опору ізоляції

Изолирующие оболочки кабелей и проводов не являются идеальными диэлектриками. Это означает, что через оболочку любого провода протекает ток I_ут утечки, источником которого является генератор СЭС или любой другой источник электроэнергии.

Сопротивление оболочки провода протеканию упомянутого тока называется сопротивлением изоляции , где U - напряжение источника электроэнергии.

Рисунок 22.1. Схемы электрических сетей постоянного и переменного тока

Ток утечки в двухпроводной сети постоянного тока имеет две составляющие .

В сетях переменного тока ток утечки имеет активную и емкостную составляющие.

Токи утечки каждого элемента длины кабеля, замыкаясь через источник, образуют параллельные ветви. Поэтому чем длиннее линия, тем больше параллельных ветвей для указанных токов и тем меньше сопротивление изоляции линии. Токи утечки создаются не только линиями электропередачи, но также источниками и приемниками электроэнергии через сопротивление изоляции обмоток электрических машин. Поэтому одновременное включение большого числа приемников, каждый из которых имеет достаточно высокое сопротивление изоляции, может привести к значительному снижению сопротивления изоляции судовой сети.

Токи утечки, помимо тока жилы, вызывают дополнительный нагрев изоляции и ускоряют ее старение. Поэтому нагрев изоляции токоведущих жил кабелей и проводов не должен превышать пределов температур (°С), допускаемых классом изоляции:

А 105C; Е 120C; В 130C; F 150C; C >180C.

На состояние изоляции также существенно влияют внешние факторы: влажность и температура воздуха, вибрация и др. Снижение сопротивления изоляции ниже установленных норм может вызвать пожар электрооборудования или стать причиной поражения человека электрическим током.

Систематический контроль сопротивления изоляции может проводиться как при снятом напряжении, так и при его наличии на электрооборудовании.