Elektriahela töörežiimid

Elektriahela jaoks on kõige iseloomulikumad režiimid koormus-, tühi- ja lühisrežiimid.

Laadimisrežiim… Mõelge elektriahela toimimisele, kui see on ühendatud mis tahes takistusega R vastuvõtja allikaga (takisti, elektrilamp jne).

Põhineb Ohmi seadus NS. jne. c) allikas on võrdne ahela välissektsiooni pingete IR ja vooluringi IR0 summaga allika sisemine takistus:

Arvestades, et pinge Ui ja allika klemmides on võrdne pingelangusega IR välises vooluringis, saame:

See valem näitab, et NS. jne. c.allikas on allika sisemuse pingelangu väärtuse võrra suurem kui tema klemmide pinge... Allika sees olev pingelang IR0 oleneb vooluringis I (koormusvool), mille määrab vastuvõtja takistus R. Mida suurem on koormusvool, seda madalam on allika klemmi pinge:

Pingelangus allikas oleneb ka sisetakistusest R0.Pinge Ui sõltuvus voolust I on kujutatud sirgjoonega (joonis 1). Seda sõltuvust nimetatakse allika väliseks tunnuseks.

Näide 1. Määrake pinge generaatori klemmidel koormusvoolul 1200 A, kui e. jne. s. on 640 V ja sisetakistus on 0,1 oomi.

Vastus. Pingelangus üle generaatori sisetakistuse

Generaatori klemmi pinge

Kõigist võimalikest koormusrežiimidest on nominaalne kõige olulisem. Nominaalne on tootja poolt sellele elektriseadmele kehtestatud töörežiim vastavalt selle tehnilistele nõuetele. Seda iseloomustavad nimipinge, vool (punkt H joonisel 1) ja võimsus. Need väärtused on tavaliselt märgitud selle seadme passis.

Elektripaigaldiste elektriisolatsiooni kvaliteet sõltub nimipingest ja nimivoolust — nende küttetemperatuur, mis määrab juhtmete ristlõikepindala, rakendatud isolatsiooni soojustakistuse ja paigaldise jahutuskiiruse. Kui nimivoolu ületatakse pikka aega, võib see seadet kahjustada.

Riis. 1. Allika väliskarakteristikud

Ooterežiim… Selles režiimis on allikaga ühendatud elektriahel avatud, st voolus puudub vooluahel. Sel juhul on sisemine pingelang IR0 null

Seetõttu on jõuderežiimis elektrienergia allika klemmide pinge võrdne selle e. jne. (punkt X joonisel 1). Seda asjaolu saab kasutada e. jne. v. elektrienergia allikad.

Lühise režiim. Lühis (lühis) sellist allika töörežiimi kutsutakse siis, kui selle klemmid on suletud juhtmega, mille takistust võib lugeda võrdseks nulliga. Praktiliselt c. H. tekib siis, kui allikat vastuvõtjaga ühendavad juhtmed on omavahel ühendatud, kuna nende juhtmete takistus on tavaliselt tühine ja neid võib võtta nullina.

Lühis võib tekkida elektripaigaldisi teenindava personali ebaõige tegevuse tagajärjel või juhtmete isolatsiooni kahjustamise tõttu. Viimasel juhul saab neid juhtmeid ühendada läbi väga väikese takistusega maanduse või läbi ümbritsevate metallosade (elektrimasina ja aparatuuri korpused, veduri kere elemendid jne).

Lühisvool

Tulenevalt asjaolust, et allika R0 sisetakistus on tavaliselt väga väike, suureneb seda läbiv vool väga suurte väärtusteni. Pinge lühisepunktis muutub nulliks (joon. 1 punkt K), see tähendab, et elektrienergia ei voola lühisekoha taga asuvasse elektriahela sektsiooni.

Näide 2. Määrake generaatori lühisvool, kui selle e. jne. 640 V ja sisetakistus 0,1 oomi.

Vastus.

Vastavalt valemile

Lühis on avariirežiim, kuna sellest tulenev suur vool võib muuta allika kasutuskõlbmatuks, samuti vooluringis olevad seadmed, seadmed ja juhtmed. Ainult mõnede spetsiaalsete generaatorite, näiteks keevitusgeneraatorite puhul ei ole lühis ohtlik ja on töörežiim.

Elektriahelas liigub vool alati kõrgema potentsiaaliga punktidest madalama potentsiaaliga punktidesse. Kui vooluringi mõni punkt on maandusega ühendatud, võetakse selle potentsiaal nulliks. Sel juhul on ahela kõigi teiste punktide potentsiaalid võrdsed nende punktide ja maapinna vahel toimivate pingetega.

Maandatud punktile lähenedes vähenevad vooluringi erinevate punktide potentsiaalid, st nende punktide ja maa vahel toimivad pinged. Sel põhjusel püütakse veomootorite ja abimasinate ergutusmähiseid, kus äkiliste voolumuutustega tekkida võivad suured liigpinged, kaasata toiteahelasse "maapinnale" lähemal (ankru mähise taga).

Sel juhul mõjub nende mähiste isolatsioonile madalam pinge kui siis, kui need oleks ühendatud alalisvoolu elektrivedurite kontaktvõrgule või vahelduvvoolu elektrivedurite alaldipaigaldise maanduseta poolusele (st need oleksid kõrgemal). potentsiaal). Samamoodi on elektripaigaldiste pingestatud osadega kokkupuutuvale inimesele ohtlikumad elektriahela punktid, mis on suurema potentsiaaliga. Samal ajal langeb see maapinna suhtes kõrgema pinge alla.

Tuleb märkida, et kui elektriahela punkt on maandatud, siis voolude jaotus selles ei muutu, kuna see ei moodusta uusi harusid, mille kaudu voolud saaksid voolata.Kui maandada vooluringil kaks (või enamat) erineva potentsiaaliga punkti, siis moodustub läbi maanduse täiendav juhtiv haru (või harud) ja voolujaotus ahelas muutub.

Seetõttu tekib elektripaigaldise isolatsiooni rikkumisel või kahjustamisel, mille üks punkt on maandatud, vooluahel, mille kaudu liigub vool, mis on tegelikult lühisvool. Sama juhtub ka maanduseta elektripaigaldisega, kui paigaldise kaks punkti on maandatud. Kui elektriahel on katkenud, on kõik selle punktid kuni katkestuspunktini sama potentsiaaliga.