UNIVERZITET "Sv. KIRIL I METODIJ"-SKOPJEFAKULTET ZA ELEKTROTEHNIKA I INFORMATIKA-SKOPJE

Prof. d-r Mito Zlatanoski

RAZVODNIPOSTROJKI

- predavawa -

SKOPJE 2008 god.

NAPONI I STRUI VO RAZVODNITE POSTROJKI

1.VOVED

Razvodnite postrojki treba da bidat taka izgradeni i taka odr`uvani za dane dojde do o{tetuvawe pri dejstvuvaweto na naponot bilo me|u vodovite, bilome|u vodovite i zazemjenite delovi, a nitu pak od dejstvuvaweto na golemite struikoi pogotovo vo slu~aj na kratok spoj mo`at da se pojavat vo vodovite. Osven toatreba uredite koi se vgraduvaat vo razvodnata postrojka taka da se odberat damo`at da go izdr`at dejstvuvaweto i na naponot i na strujata.

2. NAPONI VO RAZVODNITE POSTROJKI

Za elektrifikacija se upotrebuva trofazen sistem, pa koga se zboruva zanaponot sekoga{ se misli na efektivnata vrednost na liniskiot napon.Razlikuvame nominalen napon na mre`ata i najvisok napon na mre`ata.Nominalniot napon , spored definicija, e konvencionalno usvoena vrednost naliniskiot napon po koj mre`ata go dobiva imeto. Ako na primer nominalniotnapon na mre`ata e 10 kV, ne zna~i deka i vistinskiot napon na mre`ata e to~no 10kV. Toj mo`e da bide i povisok i ponizok od 10 kV i razli~en vo poedini to~ki odmre`ata.

Najvisok napon e najvisokata vrednost na naponot koja vo normalnipogonski uslovi se pojavuva vo bilo koj moment i vo bilo koja to~ka vomre`ata. Taa vrednost ne gi zema predvid promenite na naponot zaradi pre~ki izaradi nagloto ispa|awe na golemite optovaruvawa. Podatokot za najgolemiotnapon e pova`en od onoj za nominalniot zatoa {to slu`i za utvrduvawe na nivotona izolacijata. Nominalniot i najvisokiot napon na mre`ata se utvrdeni sostanardi. Vo tabelata 2.1 se navedeni naponi spored va`e~kite standardi voRepublika Makedonija

Tab.2.1.Standardni naponi na elektri~nite mre`i za naponi nad 1 kV

Nominalennapon(kV) 3* 6* 10 20 35 60** 110 220 380Najvisoknapon(kV) 3,6* 7,2* 12 24 38 72,5** 123 245 420

*Ne e dozvolena upotreba za javna elektrifikacija.Doa|a vo predvid kako generatorski napon, kako i za industriski i rudarskipogoni.** Mo`e da se upotrebuva vo isklu~itelni slu~ai,ako upotrebata e mo`no da seopravda so ekonomski pri~ini.

Me|utoa, ne e dovolno samo da se definira najvisokiot napon na mre`ata,bidej}i vo mre`ata se pojavuvaat i zna~itelno povisoki naponi zaradi preodnipojavi, pri ispa|awe od pogon na dalekuvodi, generatori ili potro{uva~i,atmosferski praznewa i sl., pa izolacijata mora da bide sposobna da izdr`i izna~itelno povisoki naponi, bidej}i vo sprotiven slu~aj sekoja takva pojava }epredizvika o{tetuvawe vo postrojkata. Zaradi toa se standardizirani i ispitninaponi koi mora da gi izdr`i ispituvaniot ured ili element od postrojkata.

Zbirot od merki za spre~uvawe na {tetite zaradi zgolemuvawe na naponotse nare~uva koordinacija na izolacijata, koja se sproveduva taka dapreskoknuvawata se lokaliziraat na mesto kade {to nema da nanesat {teta akove}e so ekonomi~ni sredstva ne mo`at sosema da se otklonat. Za da se postigne toase opredeluva stepen na izolacijata na uredite koj {to e definiran so vrednostana ispitnite naponi koi ja karakteriziraat izolacijata na toj aparat ili ured soogled na nivnata dielektri~na cvidovina.

Vo tabelata se navedeni ispitnite naponi spored jugoslovenskiot standard(koi va`at i kaj nas) koi vo potpolnost odgovaraat na preporakite na IEC.Stepenot na izolacija odgovara na najvisokiot napon na mre`ata. Za najgolemitenaponi na mre`ata 123 kV i 245 kV treba da se razlikuva poln i smalen stepen naizolacija (oznaka S za stepen na izolacija). Aparatite i uredite so smalen stepenna izolacija se upotrebuvaat vo mre`ite so direktno zazemjena nulta to~ka. Zanajgolemiot napon na mre`ata 420 kV predviden e samo smalen stepen na izolacija.Ispitniot napon mo`e da bide: ednominuten i udaren.

Ednominuten ispiten napon e najvisokiot napon so frekvencija 50Hz koj{to uredot mo`e da go izdr`i za 1 minuta a da ne dojde do probiv ili preskokpri ispituvawe vo standardni atmosferski uslovi. Uredite {to se predvideniza upotreba na sloboden prostor se ispituvaat na do`d (tipsko ispituvawe) i nasuvo (komandno ispituvawe).

Osven naponot so frekvencija 50 uredot mora da go izdr`i i ispituvawetoso udaren napon ~ij {to oblik e prika`an na sl.2.1

.Sl.2.1.Standarden oblik na udarniot napon

Nagliot porast na naponot se narekuva ~elo, a negovoto traewe e opredelenoso spojnicata na to~kite za koi naponot iznesuva 30%,odnosno 90% od temenatavrednost. Traeweto na ~eloto spored preporakite na IEC treba da iznesuva 1,2mikrosekundi. Smaluvaweto na naponot se narekuva til, a negovoto traewe dosmaluvawe na 50%od temenata vrednost spored istite preporaki treba da iznesuva50 mikrosekundi. Oznakata za udaren napon od takov oblik e 1,2/50 mikrosekundi.Takov oblik na udarniot napon propi{uva na{iot standard. Udarniot ispitennapon naveden vo tab.2.3. e temena vrednost na udarniot napon koj ispituvaniotured mora da go izdr`i a da ne dojde do probiv ili preskok pri standardni

atmosferski uslovi. Izolacijata na uredot se ispituva so 5 udari. Izolacijata edobra ako ne nastane nitu eden preskok,a lo{a ako nastanat dva ili povekepreskoci. Ako dojde do preskok samo edna{,ispituvaweto se povtoruva za u{te 10udari. Ako gi izdr`i site 10 udari,se smeta deka izolacijata gi zadovolilabarawata. Ako nastane samo eden preskok,ne zadovoluva. Ispituvaweto so udarniotnapon sekoga{ se izveduva na suvo,bez razlika dali uredot slu`i za razvodnipostrojki so vnatre{na ili nadvore{na izvedba.

Zgolemenite standardni ispitni naponi vo prv red se primenuvaat zauredite i aparatite izlo`eni na atmosferski prenaponi. Standardniot ispitennapon za mre`ata so najvisok napon 420 kV e daden vo tab.3.3. spored preporakitena IEC. Pri ispituvaweto na standardnite ispitni naponi izolacijata zadovoluvaako pri 5 udari ne nastane preskok ili ako do preskok dojde samo edna{,no posleslednite 5 udari ne smee da dojde do preskok. Ispituvaweto se odnesuva naizolacija vo vozduh, me|u provodnite elementi i zemjata. Na toj na~in seispituvaat npr. potporni i provodni izolatori, izolatori za nadzemni vodovi,prekinuva~i, otvoreni kontakti na prekinuva~ite i rastavuva~ite itn. Soprese~en bran se ispituvaat za 6 udarni branovi po sledniot redosled: 2 polniudarni branovi 1/50 mikrosekundi,2 prese~eni branovi ~ija temena vrednost eednakva na vrednostite od tab.1.4.,no paralelnoto iskri{te na ispituvaniotaparat e podeseno taka da probie vo interval od 2 do 4 mikrosekundi, i na kraj pakdva polni udarni branovi 1/50 mikrosekundi. Pri ispituvaweto so polni udarnibranovi iskri{teto e razvle~eno za da ne nastane probiv.Nitu pri eden od 6-teudari ne smee da nastane preskok,odnosno probiv vo vnatre{nostana ispituvanatanaprava.Takvoto ispituvawe se odnesuva na kruti i te~ni izolacii,na prekidnimesta na rastavuva~ite,prekinuva~ite, osiguruva~ite i sl.

Za ispituvawe so naizmeni~en napon so frekvencija 50Hz se opredeleniispitni naponi vo zavisnost od ispituvaniot ured ili aparat. Za da se osigurapostrojkata od preskok me|u fazite i me|u nekoja od fazite i zazemjenite delovipropi{ani se najmalite me|usebni rastojanija me|u fazite ili najmaliterastojanija me|u nekoja od fazite i zazemjenite delovi. Tie rastojanija se dadenivo tabele 2.3. i se odnesuvaat za delovi od postrojkata koi ne se ispituvaat soispitni naponi. Spomenatite rastojanija ne se odnesuvaat npr. za prekinuva~i,rastavuva~i i sl,koi se ispitani na propi{aniot ispiten napon.

Tabela 2.2. Podnoslivi udarni naponi

Oznaka zastepen naizolacija

Najgolem ipogonskinaponi

mre`ata (Um)

Podnoslivi udarninaponi

Si 3.6 3.6 kV 45 kVSi 7.2 7.2 kV 60 kVSi 12 12 kV 75 kVSi 24 24 kV 125 kVSi3S 38 kV 170kVSi 72,5 72,5 kV 325 kVSi 123 123 kV 550 kVSi 123 s 123 kV 450 kVSi 245 245 kV 1050 kVSi 245 si 245 kV 900 kVSi 420 s2 420 kV 1550 kV

Tabela 2.3. Najmali rastojanija me|u provodnite delovi na postrojkite

Si420s3 420 kV 1425 kV

Oznaka zastepen naizolacija

Najgolempogonski

napon

Najmalirastojanija

Si 3,6 3,6 kV 60 mm

Si 7,2 7,2 kV 90 mm

Si 12 12 kV 120 mm

Si 24 24 kV 220 mm

Si 38 38 kV 320 mm

Si 72.5 72,5 kV 630 mm

Si 123 123 kV 1150 mm

Si 123 s 123 kV 920 mm

Si 245 245 kV 2300 mm

Si 245 si 245 kV 1960 mm

Si 420 s2 420 kV 3300 mm

Si 420 s3 420 kV 3050 mm

ZABELE[KA: Vrednostite va`at zapostrojki na nadmorska visina do 1000 m. Nanadmorska visina preku 1000 do 3000 m,minimalnoto rastojanie treba da se zgolemiza 1,25% za sekoi 100 m.

3. STRUI VO RAZVODNI POSTROJKI

3.1. NOMINALNA STRUJA VO RAZVODNATA POSTROJKA

Nominalnata struja pretstavuva struja koja {to pri beskone~no dolgoprote~uvawe niz elementite od postrojkata elementot na postrojkata }e gozagree to~no na dozvolenata temperatura. Bidej}i zagrevaweto na elementot odpostrojkata zavisi od okolnata temperatura vo koja e elementot vgraden, kakonominalna struja se smeta struja pri temperatura na okolina 35 stepenicelziusovi.

Sekoj element vo postrojkata kako: sobirnici, rastavuva~i, prekinuva~i,strujni i naponski merni transformatori se bira na t.n. maksimalna struja vonormalen re`im na rabota. Toa zna~i deka nominalnata struja e osnovnakarakteristika na sekoj od elementite vo razvodnata postrojka i nivniot izbor edirektno zavisen od nejzinata golemina.

3.2 STRUI NA KUSI VRSKI

Da pretpostavime deka vozbuden sinhron generator rotira vo prazenod,zna~i so otvoreni stegalki. Magnetniot fluks koj go proizveduvaatampernavivkite na rotorot (vozbudna namotka) e opfaten so vozbudnata namotka,adel od toj fluks e opfaten i so namotkata na statorot. Goleminata na fluksotopfaten so statorskata namotka zavisi od me|usebnata polo`ba na rotorot istatorot. Bidej}i pri nagla promena na sostojbata ne mo`e da dojde do naglapromena na fluksot,sostojbata vo generatorot za vreme na traeweto na kusatavrska }e zavisi od fluksot zafaten so namotkata na statorot vo momentot napojavuvawe na kusata vrska.

Sl.3.1. Magnetni fluksevi vo sinhroniot generator za vreme na kusata vrska akokusata vrska nastane vo momentot koga fluksot zafaten so statorskatanamotka e maksimalen;a) Vo momentot na nastanuvawe na kusata vrskab) ^etvrtina perioda posle nastanuvaweto na kusata vrskac) Polovina perioda posle nastanuvaweto na kusata vrska

Da gi razgledame najprvin sostojbite vo generatorot ako kusata vrska nastegalkite nastane vo momentot koga fluksot zafaten so namotkite na statorot emaksimalen. Polo`bata na rotorot vo odnos na statorskata namotka vo momentotna kusata vrska e prika`an na sl.3.1a. Zaradi podobra preglednost , namotkite narotorot i statorot se prika`ani so po edna namotka.Vo momentot na nastanuvawena kusata vrska vo namotkata na statorot nema struja,bidej}i pretpostavivme dekageneratorot e vo prazen od,a i naponot na stegalkite e nula,bidej}i fluksot koj jaopfa}a statorskata namotka e maksimalen.Koga ne bi bila kusata vrska nastegalkite na generatorot,fluksot zafaten so statorskata namotka bi se menuval

zaradi vrtewe na rotorot spored izrazot s = sm cos , kade e sm maksimalenfluks, a agol na zavrtuvawe na rotorot (vistinski agol za generator so eden parna polovi,a elektri~en agol za generator so pove}e parovi na polovi). Zaradinastanuvawe na kusata vrska na stegalkite, me|utoa,nitu fluksot zafaten sonamotkata na statorot,nitu fluksot zafaten so namotkata na rotorot,ne mo`e dase promeni ako pretpostavime deka aktivniot otpor na namotkata e ednakov nanula. Rotorot se vrti i se e pomal delot na fluksot proizveden od vozbudnatanamotka a zafaten so statorskata namotka, pa zaradi odr`uvawe na fluksot sepojavuva struja vo statorskata namotka koja treba da bide tolkava da go odr`i

vkupniot fluks na konstantna vrednost. Posle ~etvrtina perioda ( =2

) od

nastanuvaweto na kusata vrska (sl.3.1b.) fluksot proizveden vo vozbudnata namotkanema da bide zafaten so statorskata namotka pa niz statorot }e mora da prote~etolkava struja za da poni{ti onolku fluks kolku {to postoel vo momentot nanastanuvawe na kusata vrska. So ponatamo{no vrtewe na rotorot fluksotproizveden od vozbudnata namotka, a zafaten so statorskata namotka, stanuva sepogolem,no ima sprotivna nasoka od onoj koj go imal vo momentot na nastanuvawena kusata vrska,pa strujata vo statorskata namotka i ponatamu mora da raste. Segavsu{nost ne samo {to mora da proizvede fluks koj postoel vo momentot nanastanuvawe na kusata vrska, tuku i protiv ampernavivki koi }e se sprotivstavatna magnetniot fluks proizveden od vozbudnata namotka. Strujata postignuvamaksimalna vrednost polovina perioda ( = ) posle nastanuvaweto na kusatavrska,bidej}i so ponatamo{no vrtewe na rotorot povtorno se smaluva fluksotproizveden od vozbudnata namotka,a zafaten so statorskata namotka. Odr`uvawetona fluksot zafaten so statorskata namotka }e bara vo ovoj slu~aj pulsira~kastruja vo statorot (sl.3.2.), koja mo`eme da ja razdelime na dvekomponenti:ednonaso~na (i '

s) i naizmeni~na koja se superponira na ednonaso~natakomponenta.

Sl.3.2. Strujata vo statorskata namotka (i s) na sinhroniot generator za vremena kusata vrska,ako kusata vrska nastane vo momentot ( =0), koga fluksotzafaten so statorskata namotka ( s ) e maksimalen (e s napon na stegalkitepred kusata vrska).

Da gi razgledame sega sostojbite vo generatorot,koga do kusa vrska doa|a vomomentot ( =0) koga fluksot zafaten so statorskata namotka e ednakov na nula

s =0, Sostojbite vo neoptovareniot generator vo toj moment se prika`ani nasl.3.3a. Bidej}i vo momentot na nstanuvawe na kusata vrska ne postoi fluks

zafaten so statorskata namotka,so pretpostavka deka R=0, ne smee ni poslenastanuvaweto na kusata vrska da se pojavi fluks. So zavrtuvawe na rotorot odpolo`bata koja ozna~ivme so =0, }e se zgolemi fluksot proizveden vo namotkatana rotorot,a zafaten so namotkata na statorot,pa zaradi toa,za da se odr`i s =0,niz kusospoenata namotka na statorot }e prote~e struja koja }e proizveduvaampernavivki koi }e se sprotivstavuvaat na ampernavivkite proizvedeni odstrujata vo rotorot. Maksimalniot fluks proizveden od rotorskata namotka,a

zafaten so statorskata namotka }e bida za =2

odnosno za polo`ba na rotorot

prika`an sl.3.3b, pa vo toj moment i strujata vo statorskata namotka }e mora dabide maksimalna (sl.2.16). So ponatamo{no zavrtuvawe na rotorot,a vo momentotkoga = rotorot }e dojde vo polo`ba prika`ana na sl.3.3c, koga }e bide s =0, pa

i strujata vo statorot }e bide i s =0. So ponatamo{no pomestuvawe na rotorotfluksot proizveden vo rotorskata namotka,a zafaten so statorskata namotka,}eraste,no vo sprotivna nasoka,pa i strujata vo statorskata namotka,za da proizvedefluks koj }e se sprotivstavuva na fluksot na rotorot,}e ja promeni nasokata.Zaradi toa,strujata na kusa vrska vo statorot e naizmeni~na struja so istafrekvencija kako i strujata na opteretuvawe.

Slu~aite prika`ani na sl.3.1.-3.4. se grani~ni slu~ai,pa sekako mo`ni se ime|uslu~ai,odnosno kusata vrska mo`e da se pojavi pri bilo koja polo`ba narotorot.

Sl.3.3. Magnetni fluksevi vo sinhroniot generator za vreme na kusata vrska akokusata vrska nastane vo momentot koga fluksot zafaten so statorskatanamotka e nula.a)Vo momentot na nastanuvawe na kusata vrskab) ^etvrtina perioda posle nastanuvaweto na kusata vrskac) Polovina perioda posle nastanuvaweto na kusata vrska

Vo dosega{nite razgleduvawa ja razgleduvavme samo namotkata na edna fazana statorot, no so sli~no razmisluvawe doa|ame i do sostojbata vo sinhroniotgenerator,ako gi zememe vo predvid namotkite na site tri fazi koi se rasporedenipo statorot. Fluksot proizveden so rotorskata namotka miruva vo odnos narotorot, a rotira so sinhrona brzina vo odnos na statorot. Ako pretpostavimedeka raspredelbata na magnetnoto pole vo prostorot e sinusna,fluksot proizvedenso statorskata namotka mo`eme da go razdelime na tri fluksa nepodvi`ni konstatorot,no vremenski promenlivi po sinusen zakon. Tie tri fluksa me|usebe sepomesteni za 120 , a nivnata momentalna vrednost zavisi od polo`bata narotorot,pa mo`eme da gi prika`eme so ravenkite:

Rs = sm cos

Ss = sm cos( -120 )

Ts = sm cos( -240 )

kade {to sm e maksimalna vrednost na fluksot, a agol na podol`nata oska napolovite na rotorot i oskata na namotkata na fazata R (sl.2.17). Agolot efunkcija od vremeto,kade = t.

Sl.3.4. Strujata vo statorskata namotka (i s ) na sinhroniot generator zavreme na kusata vrska,ako kusata vrska nastane vo momentot ( =0),kogafluksot zafaten so statorskata namotka ( s =0); (e s napon na stegalkite predkusata vrska).

Ako na primer nastane kusa vrska vo momentot =60 , fluksevite zafateniso poedinite fazi na statorskata namotka }e iznesuvaat: Rs =0,5 F sm , Ss =0,5 F sm

i Ts =-1,0 F sm . Zaradi magnetnata tromavost, a so pretpostavka deka aktivniototpor R=0,takvite fluksevi trajno }e gi zafatat namotkite na poedinite fazi,paza da vakvite fluksevi se odr`at }e se pojavi vo poedinite fazi ednonaso~nakomponenta na strujata(i '

s na sl.2.14).Sekako deka nasokata i goleminata nastrujata }e zavisat od nasokata i goleminata na fluksot koj se odr`uva,pa mo`e dase pojavi i slu~aj da vo edna od fazite nema ednonaso~na komponenta na strujata nakusa vrska (vo fazata R koga e =90 i =270 ,vo fazata S za =30 i =210 , a vofazata T za =150 i =330 ). Fluksot proizveden od rotorot,koj rotira sosinhrona brzina,}e dejstvuva na statorskata namotka,pa toj fluks zavisno odpolo`bata na rotorot }e nastojuva ili da go oslabne ili da go zasili fluksotzafaten so statorskata namotka.Toa nastojuvawe,zaradi odr`uvawe nakonstantnosta na fluksot, }e dovede do pojava na naizmeni~na komponenta nastrujata na kusa vrska vo namotkite na statorot. Vrednosta na naizmeni~natakomponenta na strujata vo poedinite fazi }e zavisi od me|usebnata polo`ba narotorot i namotkite na tie fazi,pa faznoto pomestuvawe me|u struite vopoedinite fazi }e iznesuva 120 . Na sl.3.5. se prika`ani struite vo faznitenamotki za slu~aj na nastanuvawe na kusa vrska vo momentot koga =45 .Vo siteslu~ai nacrtani se fluksevite koi moraat da ostanat konstantni ( Rs , Ts , Ss seprika`ani so polna linija), kako i fluksevite proizvedeni od rotorskatanamotka,koi bi bile zafateni od statorskite namotki na poedinite fazi koga nebi postoela kusata vrska ( Rs ' , Ts ' , Ss ' prika`ani se so isprekinata linijaposle nastanauvaweto na kusata vrska). Vo site slu~ai naizmeni~nata komponenta

na strujata se superponira na ednonaso~nata komponenta. Amplitudite nanaizmeni~nite komponenti na struite vo site fazi me|usebe se ednakvi,dodekavrednosta na ednonaso~nite komponenti e zavisna od fluksot vo momentot nanastanuvawe na kusata vrska (zna~i zavisna od momentot na nastanuvawe na kusatavrska), a sumata na ednonaso~nite komponenti na struite e ednakva na nula.

Sl.3.5. Primer za promena na strujata na kusa vrska:Koga nema ednonaso~na komponentaKoga se pojavuva ednonaso~na komponenta na strujata na kusa vrska

Fluksot zafaten so rotorskata namotka e konstanten i takov }e ostane iposla pojavuvaweto na kusata vrska,na koj se sprotivstavuvaat fluksevite nastatorot. Ednonaso~nata komponenta na strujata na kusa vrska vo statorskatanamotka proizveduva fluks koj vo odnos na statorot miruva i ~ija magnetnaindukcija e sinusno raspredelena vo prostorot,isto onaka kako {to bilo vomomentot na nstanuvawe na kusata vrska. Na toj fluks, koj vo odnos na statorotmiruva, }e mu bide potrebna vo rotorot naizmeni~na struja za da se odr`ikonstanten fluks zafaten so rotorskata namotka. Od druga stranapak,naizmeni~nata komponenta na kusa vrska vo trite fazi }e proizvede tri

naizmeni~ni fluksa,koi mo`at da se zamenat so eden sinusno rasporeden fluks,nokoj rotira so sinhrona brzina. Vo odnos na rotorot, rezultantniot fluksproizveden od naizmeni~nata komponenta na strujata e konstanten fluks na koj }emu treba vo rotorskata namotka ednonaso~na struja (za da se zadr`i fluksotzafaten so rotorskata namotka). Strujata vo rotorot zna~i }e bide sostavena odednonaso~na i naizmeni~na komponenta na strujata. Pojavata nitu na ednata nituna drugata komponenta nema da zavisi od momentot na nastanuvawe na kusata vrska.Bez ogled na momentot na pojavuvawe na kusata vrska }e se pojavat istifluksevi(gledaj}i go statorot kako celina) proizvedeni kako od ednonaso~natataka i od naizmeni~nata komponenta na strujata na kusa vrska vo statorskitenamotki,a celokupnite fluksevi na statorot (a ne fluksevite na poedinite fazi)merodavni se za pojavata na struja vo rotorskata namotka.

Site dosega posmatrani razgleduvawa se zasnovaat na pretpostavkata dekaaktivniot otpor e nula. Ako me|utoa go zememe vo predvid i nego nema da mo`e dase odr`i konstanten fluks koj e zate~en vo momentot na kusata vrska,bidej}inegovata energija }e se tro{i za pokrivawe na gubitocite vo namotkite i`elezoto. Zaradi toa fluksot zate~en vo momentot na kusata vrska postepeno }eopa|a,dodeka potpolno ne is~ezne. Gubitocite doveduvaat do smaluvawe na fluksotproizveden od namotkite na statorot,pa fluksot proizveden od rotorskatanamotka se pove}e }e prodira vo statorskata namotka, dodeka kone~no ne sevospostavi sostojba kako da imame generator optovaren so reaktansa so konstantnagolemina, bidej}i aktivniot otpor na namotkite na generatorot e mnogu mal voodnos na negovata reaktansa. Spored toa, i ednonaso~nata i naizmeni~natakomponentavo statorot opa|aat,so taa razlika {to ednonaso~nata komponentapotpolno is~eznuva dodeka naizmeni~nata komponenta kone~no se stabilizira iostanuva se dodeka trae kusata vrska. Zemaj}i go vo predvid dejstvuvaweto narotorot, za {to ve}e govorevme, mo`eme da tvrdime deka naizmeni~natakomponenta na strujata vo rotorskata namotka opa|a kako ednonaso~natakomponenta na strujata vo statorot,a ednonaso~nata komponenta na strujata vorotorot kako naizmeni~nata komponenta na strujata vo statorskata namotka.Na sl.3.6.prika`ana e promenata na strujata na kusa vrska vo statorskata namotkaza slu~aj koga nema ednonaso~na komponenta i za slu~aj koga taa komponenta sepojavuva. Dosega pretpostavuvavme deka vo generatorot ne postojat drugi mo`nistrujni krugovi osven onie koi ja so~inuvaat vozbudnata namotka na rotorot istatorskite namotki. Vo rotorot na generatorot me|utoa postoi i prigu{nanamotka. Taa e ili posebno izvedena vo oblik na metalni klinovi koi gi zatvaraatkanalite na rotorot (turbogeneratori) stapovi vgradeni paralelno so oskata vopolnite stapala i me|usebno kuso spoeni (generator so ispaknati polovi). Zaprigu{na namotka mo`e da se smetaat i delovite na rotorot napraveni od masivno`elezo. Ako generatorot nema posebno izvedena prigu{na namotka i ako rotorot eizveden od limovi,mo`e da se smeta deka nema nikakvi prigu{ni namotki narotorot, pa spored toa nitu ima nivno dejstvuvawe. Toa va`i samo kako prvaaproksimacija, bidej}i sekoga{ }e postojat delovi preku koi }e mo`e da se zatvoristrujata.

Sl.3.6. Primer za promena na strujata na kusa vrska: (a)koga nema ednonaso~nakomponenta i (b)koga se pojavuva ednonaso~na komponenta na strujata na kusavrska.

Prigu{nata namotka e vsu{nost kusospoena namotka niz koja vo normalen pogon nete~e struja. Zaradi nejziniot raspored na rotorot i zaradi masivnite delovipopovolno e nejzinoto vlijanie da se razgleduva kako vlijanie na dve odvoeninamotki: namotka ~ija oska se poklopuva so oskata na vozbudnata namotka(podol`na prigu{na namotka) i namotka ~ija oska e normalna so oskata navozbudnata namotka (popre~na prigu{na namotka). Vo podol`nata prigu{nanamotka }e se pojavi struja kako i vo vozbudnata namotka na rotorot,bidej}ipodol`nata namotka zafa}a pogolem ili pomal del od fluksot proizveden sovozbudnata namotka. Na popre~nata prigu{na namotka koja ne e zafatena sofluksot na vozbudnata namotka, }e dejstvuva fluksot na koj vo namotkite nastatorot mu treba ednonaso~na struja pa (spored prethodno izlo`enoto) vopopre~nata prigu{na namotka }e se pojavi naizmeni~na struja,za da niz taanamotka fluksot se odr`i na nula,kakov {to bil i pred nastanuvawe na kusatavrska. Seto toa }e proizvede u{te ponepovolen raspored na fluksot predizvikanod statorskata namotka, pa niz statorskata namotka }e mora da prote~e u{tepogolema struja od onaa koja bi se pojavila koga ne bi postoela prigu{na namotka.Vremenskata konstanta na prigu{nata namotka e mala, bidej}i taa ima relativnogolem aktiven otpor pa i vlijanieto na prigu{nata namotka vrz strujata vostatorot trae kuso.

Sl.3.7. Primer za promena na strujata na kusa vrska na generatorot so pridu{nanamotka za slu~aj koga nema ednonaso~na komponenta na strujata na kusa vrska.

Na sl.3.7. e prika`ana promenata na strujata vo edna faza za vreme na kusata vrskana generator so prigu{na namotka,za slu~aj da nema ednonaso~na komponenta.Pojavata na ednonaso~na komponenta }e dovede do pomestuvawe za taa komponentaanalogno (sl.3.6).

Pri razgleduvaweto na pojavata vo sinhroniot generator morame da girazlikuvame turbogeneratorite i generatorite so ispaknati polovi. Vo prvite evozdu{niot prostor me|u rotorot i statorot na site mesta prakti~no ednakov, pamagnetniot otpor e nezavisen od polo`bata na rotorot. Nasproti toa, vogeneratorot so ispaknati polovi vozdu{niot prostor zna~itelno e pomal podpolovite stapala, a zna~itelno pogolem vo delot me|u polovite. Za da taa razlikana magnetniot otpor se zeme vo predvid dovolno e polo`bata na statorot da sepodeli vo dva dela: podol`na polo`ba ~ija oska se poklopuva so podol`nata oskana rotorot, i popre~na polo`ba, ~ija oska se poklopuva so popre~nata oska narotorot . Taa podelba e mo`na, bidej}i vo trifazniot generator struite na tritefazi proizveduvaat vrtlivo pole, koe {to rotira so sinhron broj na vrte`i t.e.miruva vo odnos na rotorot, i osnovniot bran mo`e da se podeli vo dva sinusnibrana koi (kako i osnovniot bran) rotiraat so sinhron broj na vrte`i. Sega imamepodol`no prote~uvawe, koe proizveduva magneten fluks koj mo`e da se zatvoripreku relativno kratok vozdu{en prostor i popre~no prote~uvawe, koeproizveduva magneten fluks koj mora da se zatvori vo zna~itelen del prekuvozduhot me|u polovite. Takvata podelba ovozmo`uva odvoeno razgleduvawe,pa natoj na~in mo`e da se zemat vo predvid razli~ni magnetni otpori vo generatorot soispaknati polovi.

3.2.2.Op{t izraz za struite na kusi vrski

Da pretpostavime deka na kraevite na generatorot do{lo do trofazna kusavrska bez preoden otpor na mestot na gre{ka. Ke pretpostavime deka do gre{kado{lo neposredno so elektri~no spojuvawe na fazite (Metalna kusa vrska) a nepreku elektri~en lak, iako e ovaa vrsta na gre{ka verojatna. Vovedenatapretpostavka ja uprostuva presmetkata voedno dava rezultati ne{to pokriti~no odvistinskite , bidej}i preodniot otpor na mestoto na gre{ka doprinesuva za pobrzoprigu{uvawe na ednonaso~nata komponenta na strujata na gre{ka a go smaluva voizvesna merka efektivnata vrednost na naizmeni~nata komponenta na strujata nagre{ka.

Mestoto na gre{ka, nezavisno od toa dali e kusa vrska propraten sokontaktot so zamja ili ne, pokraj simetrijata na elektri~noto kolo doa|a na nultipotencijal. Na mestoto na gre{ka doa|a do potpono razdvojuvawe na delovite naelektro energetskiot sistem levo i desno od mestoto na gre{ka. (sl. 1.1.1) Zaraditoa del od sistemot desno ne vlijae na tokovite na struja na kusa vrska koi seodredeni samo so parametrite na generatorot i negoviot re`im na rabotadirektno pred nastanuvawe na gre{kata.

K

)))

))

i3i2i1

Sl 1.1.1 Trofazna kusa vrska na kraevite na generatorot

Strujata na gre{ka na primer vo fazata eden se menuva od vremeto po slo`enzakon:

i tEq

Xd12

( ) cos= (t+0 )

+ 2U cos 1 1Xd Xd" '

- e

tTd "

cos (t+0 )

+ 2U cos 1 1Xd Xd'

- e

tTd '

cos (t+0 )

+ 2U cos 1 1Xq Xq"

- e

tTq "

sin (t+0 ) (111)

+ - 22U 1 1

Xd Xq" "- cos (2t+0+) e

tTa

+ - 22U 1 1

Xd Xq" "- cos (0-) e

tTa

Izrazot (1.1.1) e izveden pod pretpostavka deka brzinata na vrtewe narotorot na generatorot ostanala nepromeneta posle na stanuvawe na gre{ka, a ne eopfateno dejstvuvaweto na regulatorot na vozbuda. Vlijanieto na zasituvawe namagnetnoto kolo se opfa}a uprosteno, taka {to za reaktansa na ma{inata sevnesuvat slednite vrednosti. Pokraj navedenoto ne e opfateno vlijanieto naaktinite otpornosti na namotkata na statorot na efektivnata vrenost nanaizmeni~nata komponenta na strujata na gre{ki. Site spomnati efekti popravilo ne doa|aat osetno do izraz neposredno posle nastanuvaweto na gre{kakoga strujata na kusa vrska ja dostignuva svojata kriti~na vrednost koja e bitna zapresmetka na napregaweto na opremata.

Prviot ~len vo (1.1.1) pretstavuva struja na trajna kusa vrska bidej}iedinstveno toj ne se prigu{uva so vremeto. so Eq e ozna~ena elektromotornata

sila (EMS) vozbuda koja e proporcionalna so strujata na vozbuda, U e napon nakraevite na namotkata na fazata na statorot a e agol za koj EMS Eq predna~i

G

elektri~na mre`a

pred naponot. Site spomenati veli~ini se odnesuvaat na re`imot na ma{inatakoja i prethodelo na nastanuvaweto na gre{kata (sl.112) Navedenite veli~iniednostavno se odreduvat od podatocite vo fazniot napon U, faznata struja I ifazniot napon sruja sprema na ponot vo re`im koj prethodel na gre{kata. Ako nakompleksnana amplituda na naponot se dodade padot na naponot na reaktansata Xqkoja ja proizveduva strujata I se dobiva EMS IQ koja le`i vo q-oska. So toa e

opredelena plo`bata na ovie oski i d-oskata koja prema usvoenata konvencijadocni zad q-oska 900 Agolot pome|u EMS EQ i naponot U e agol-i bidej}i se EMS

EQ vo faza. Komponentata na strujata i vo d-oska ja ozna~uvame so Id ' se dobiva so

proekcija na i na d-oskata. EMS Eq se dobiva koga EMS EQ ' se dodade padot na

naponot ( ) 'Xd Xq Id-

Vo (111) so 0 e ozna~en agolot koj vo momentot na nastanuvawe na gre{ka jaopfa}a oskata na vozbudnata namotka so oskata na namotkata na prvata faza (sl.113) ovoj agol e, sprema toa, slu~ajna veli~ina koja mo`e da gi imea site vrednostivo interval od 0360 zaradi toa za 0 kja analizite na karakteri~ti~nitevrenosti na strujata na kusa vrska mora da se

Sl. 113 Namotki na sinhronata ma{ina i oskata na simetrija.

Drugiot ~len vo (111) e posledica od preodnite procesi vo namotkite koimagnetno dejstvuvaat po d-oska na ma{inata, a tretite vakvi procesi koi seodvivaat vo namotkite koi dejstvuvaat po q oski. Po podol`nata, d-oska, dejstvuvanamotkata na vozbuda( ƒ ), ekvivalentna prigu{na namotka za ovaa oska (D) inamotkata na statorot koja u~estvuva vo spomentatite procesi preku soodvetnitekomponenti na svojata magnetno vozbudna sila (MPS) . Po popre~nata, q-oska,

Sl. Dijagram na faznite veli~ini vo re`im pred kvarot

magnetno dejstvuva ekvivalentnata prigu{na namotka za ovaa oska i soodvetnatakomponenta MPS na statorot.

Posledniot ~eln vo(111) sodr`i ednonaso~na komponeneta i komponenta nadvostruka frekfencija koja se prigu{uva so vremenskata konstantaTa.

Alternativniot oblik na izrazot za struja na kusa vrska, koja jasno uka`uvana prirodata na procesot koja se odviva vo sinhronata ma{ina e:

iEq

Xd1

2= cos (+0)

+ 2EqXd

EqXd

""

'

'- e

tTd "

+EqXd

EqXd

'

'- e

tTd '

cos (+0)

+ 2EdXq

EdXq

""

''

- e

tTq "

sin(t+0) (112)

- 22U 1 1

Xd Xq" "- cos (2+0+) e

tTa '

- 22U 1 1

Xd Xq" "- cos (0+) e

tTa '

Vo (112) se:Eq "= U cos + Xd "Id (113)

Eq '= U cos + Xd 'Id (114)

Ed "= U sin + X "Iq q (115)

Pri toa e (sl. 114):Ed = U sin - X I = 0q q

(116)taka da tretiot ~len se uprostuva.

EMS Eq" i Ed

' poteknuva od vkupniot fluks koja opfatena od namotkite na

rotorot po soodvetnite oski vo re`imot koi prethodel na gre{kata. Ova EMS nemo`e momentalno da se promeni taka da direkno posle na stanuvaweto na gre{kata

ima ista vrednost kako vo prethodniot re`im.EMS Eq" poteknuva od fkupniot

fluks opfaten od namotkata na vozbuda koja se odr`uva dolgo i bidej}i do{lo dopromena na fluksot na opfatena prigu{na namotka .

Sl 114 Dijagram na EMS na generagotor vo re`imot pred gre{ka

Reaktansite i vremenskite konstanti vo (111) prestavuvaat konstruktivniparametric na generatorot i zavisat od re`imot na rabota na ma{inata, samo vomerka vo koja doa|a do izraz vlijanieto na zasituvawe na magnetnoto kolo.Zna~eweto na simbolite e sledno:

Xd" -suptranzientna rektansa po d-oska

Xd' -tranzientna reaktanza po d-oska

Xd -sinhrona reaktansa po d-oska

Xq" -suptranzientna reaktansa po q-oska

Xq -sinhrona reaktansa po q-oska

Td" -suptranzientna vremenska konstanta po d-oska za kusa vrska

Td' -tranzientna vremenska konstanta po d- oska za kusa vrska

Tq" -suptranzientana vremenska konstanta po q-oska za kusa vrska

Ta -vremenska konstanta na ednonaso~nata komponenta

3.2.3.Prakti~en izraz za struite na kusa vrska

Izrazite (111),odnosno (112) mo`at da se uprostat za prakti~na presmetka.]e gop napravime slednoto uprostuvawe:(a) Zaradi brzoto prigu{uvawe i malite vrednosti na agolog se zanemaruva

~lenot povrzan so procesite po q-oska.(b) Se pretpostavuva da e:

Xd Xq" "= (1148)

So ovaa pretpostavka se izostavua ~lenot na dvostrukata frekfencija koja iinaku ima mali vrednosti vo odnos na ostanatite ~lenovi vo izrazot za strujata nagre{ka. Pokraj navedenoto, vremenskata konstanta na prigu{uvawe naedonaso~nata komponenta taka se presmetuva, soglasno (1145) i (1147) prekuizrazot:

TaXd

r= 1 "

(1149)(c) Da se dobie maksimalna vrednost na ednonaso~nata komponanta se

pretpostavuva da gre{kata se slu~uva vo najnepogoden moment pri1150

(d) Za da se kompenzira izvesno smaluvawe na vrednosta na strujata zaradizanemaruvawe na ~lenot koj e posledica na procesot po q-oska, namestokomponentata EMS vo q-oska vo presmetkite se koristi EMS i za padovite nanaponotna soodvetnite reaktansi pri protekuvawe na vkupnata struja nafaznata namotka (sl 114)

E U Xd I Xd I" ( " sin ) ( " cos )= + - ² + - ² (1151)

E U Xd I Xd I" ( ' sin ) ( ' cos )= + - ² + - ² (1152)

E U Xd I Xd I" ( sin ) ( cos )= + - ² + - ² (1153)

Kaj vnesuvaweto vo (112) se smeta deka se site navedeni EMS vo faza.(e) vo duhot na pretpostavka (s) (d) vo (111) I (112) se smeta deka e =0.

Na osnova na navedenite pretpostavki (112) mo`e da se dovede vo oblik:

iI Ip t= 2 ( )cos t I e T- 2 0

1

0"

(1154)kade e efektivnata vrednost na naizmeni~nata komponenta na strujta na

gre{ka:

Ip t I I e

tTd I Iu e

tTd Iu( ) ( " ')

"( ' )

'= - + - +

(1155)Vo(1154) i 1155 figuriraat suptrnzientnata, tranzientna i trajna struja na

kusa vrska koja se definira preku izrazot:

I EXd

I UXd

I EXd

IuE

Xd" "

", "

", ' '

',0 = =

(1156)So indeksot 0 e ozna~ena suptranzientnata struja koja bi bila vo kusa vrska

vo prazen od na ma{inata. Toga{ po{to nema reakcija namotkata na fazata nastatorot i padovite na naponot vo statorot EMS na ma{inta se poklopuva sonaponot na kraevite na fazata vo re`im koj prethodel na gre{kata.

Bidej}i vremenskta konstanta vo (1155) me|usebno se razlikuvaat povrednosti pri {to e:

Td Td" '<< (1157)

vremenskiot tek Ip t( ) mo`e da se razlo`i vo pove}e karakteristi~ni

vremenski periodi koi mo`e da se aproksimiraat vo ednostavni izrazi pa ikonstanti vrednosti.

Spomnatanata intervalna apriksimacija se bazira na osobinite naeksponencijalnite finkcii. Ja posmatrame finkcijata :

ƒ =ƒ( ) ( )t etT0 (1158)

Za prakti~na primena va`no e da se odredat dvata karakteristi~ki periodana finkcijata (1158) -period koj vo tekot na koj ja zadr`uva vrednosta bliska napo~etnata, na primer ne pomala od 0,85 (0) i momantot po~nuvaj}i od kogavrenostite na funkcijta se zanemarlivo mali vo sporedba na po~etnite, na primerne pogolemi od 0,05 (0)

Ednostavno se utvrduva deka:

( ) , ( ),t t T< ƒ >0 05 0 3 (1159)

ƒ > ƒ <( ) , ( ),,

t t T0 85 04 8

T5

(1160)

Na osnova (1159) I (1160), funkcijta (1158) mo`e vo prakti~ni presmetki dase aproksimira so izrazot:

ƒ( )0 05

< <tT

(t) ƒ-

( )0 etT T

t T5

3< < (1161)

0 t T>3

Imaj}i vo predvid (1161) mo`e da se uo~at slednite karakteri~ti~niperiodi:

(a) suptranzianten period ( t Td< 3 ")

Ip t( )

( )I I e ITd t Td

I tTd

t

Td" ' , ' ,"

"

","

"- + < <

< <

53

05 (1162)

(b) tranzienten period( 3 3Td t Td" '< < )

Ip t( )

( )I Iu e IuTd t Td

I Td tTd

t

Td' ,'

'

' , "'

'- + < <

< <

53

35 (1163)

(c) trajna kusa vrskaIp t Iu( ) , t Td>3 ' (1164)

Prvite podintervali vo suptranzintntniot i tranzientniot period mo`e dase nare~at po~etni suptranzintri i tranzientni periodi. Kaj poedinite

konstrukcii na turbo generatorite po~eten tranzienten period na postoi bidej}i

3 5Td Td" '/> .

Kako se gleda od (1162) strujata na gre{ka pretstvuva po~etna efektivnavrednost na naizmeni~nata komponanta na strujata na kusa vrska. Strujata I' biimala isto fizi~ko zna~ewe koga ma{inta ne bi imala prigu{na nametka. Ovastruja e korisna presmetkovna veli~ina preku koja, pokasno se gleda, mo`e dobroda se proceni toplotniot efekt na strujata na kusa vrska.

4. Karakteristi~ni vrednosti na strujata na kusa vrska

4.1. Udarna struja na kusa vrska

Do mehani~ki napregawa na elektri~nata oprema vo postrojkite doa|a kakorezultat na golemata elektrodinami~ka sila koja dejstvuva na provodnicite idrugite delovi na konstrukciskite aparati koi ja sproveduvaat strujata na kusavrska, kako i na mestata od feromagneten materijal. Spomenatite sili seposledica na strujata na gre{ka koja se menuva po slo`en zakon vo zavisnost odvremeto. Maksimalnata vrednost na silata, pri toa , po pravilo e vo direktna

vrska so maksimalnata vrednost koja strujata na gre{ka ja dostignuva vo svojotvremenski tek. Kaj trofazna kusa vrska maksimalnata vrednost koja dejstvuva naprovodnicite na trifaznoto kolo e direktno proporcionalna so kvadratot namaksimalnata vrednost na strujata na gre{ka. Zatoa za pravilen izbor naopremata, potrebno e poznavawe na spomenatata maksimalna vrednost na strujatana gre{ka koja obi~no se narekuva udarna struja.

Udarna struja na kusa vrska prestavuva maksimalna amplitudna vrednost nastrujata {to mo`e da prote~e niz sobirnivite.

Proizvoditelite na oprema , vo podatocite za opremata, od aspekt na mehani~kataizdr`livost na nejzinata konstrukcija, gi davaat maksimalno dozvolenitevrednosti na udarnata struja koi se dobieni eksperimentalno ili so presmetki.

Svojot maksimum, strujata na gre{ka go dostignuva najverovatno vosubtranzientniot period koga i naizmeni~nata i ednonaso~nata kompo-nentaimaat najgolemi vrednosti.

Spored izrazot 1. strujata na gre{ka vo subtranzientniot period mo`e da seopi{e so izrazot:

ad T

t

kokT

t

eItIeIIi

sin2

2cos2 (1)

Maksimalnata udarna vrednost na strujata na gre{kata se postignuva pribli`novo momentot koga naizmeni~nata komponenta go postignuva svojot prv minimum itaka se sobira so ednonaso~nata komponenta. Stujata na gre{ka toga{ ja imavrednosta.

ad T

t

koT

t

eIIeIIii11

sin22max

(2)

Vremeto t1 se opredeluva od uslovot:

kt21 (3)

od koj se presmetuva

kk

Tt

2221

1 (4)

kade so T e ozna~en periodot na naizmeni~nata komponenta. Za fre-kfrencijaf=50Hz, T=0.02s. Izrazot (2) mo`e da se dade i vo sledniot oblik:

ad T

t

kT

t

ud

udnd

eI

Ie

I

Ik

Iki

11

1.1sin1

2

6

5

Parametarot kud se narekuva udaren koeficient. Izrazot (6) mo`e za prakti~nipresmetki da se zameni so izrazot:

ad T

t

T

t

ud eI

Ie

I

Ik

11

1

(7)

Vo najgolem broj na slu~ai na gre{ka kolata se so izrazeno induktiven karaktertaka da mo`e da se usvoi

t1=T/2=0.01s… (8).

Kaj gre{kite vo mre`a ne neposredno na kraevite na genera-torot, odnosot nastruite I'/I" e mnogu blizok do edinica pa zatoa izrazot (7) se zamenuva soednostaven izraz:

aTud ek

01.0

1

(9)

Izrazot (9) se dobiva od (7) koga se pravi pretpostavka deka efektivnata vrednostna naizmeni~nata komponenta ne se namaluva so vremeto, pa spored toa , toj davanekoja zgolemena pesimisti~ka vrednost za kud . Kaj gre{kite na kraevite nageneratorot, koga pretpostavkata za blizina na vrednostite na struite I" i I' ne eispolneta namesto izrazot (9) treba da se koristi izrazot (7).

4.2. Toploten impuls i termi~ka struja

Toplotnite efekti na strujata na kusa vrska se vo korelacija kako {to sepoka`uva so veli~inata:

t

dtiA0

2 (10)

koja {to obi~no se narekuva toploten impuls. So t vo (10) e ozna~enovremetraeweto na gre{kata.

Toplotniot impuls brojno e ednakov na energijata koja bi se pretvorila votoplina spored xulovite zagubi koga strujata na gre{ka bi protekuvala nizprovodnik so otpornost od 1Ω. Kako alternativno merilo na toplinskiot efekt nastrujata na kusa vrska se koristi termi~kata struja definirana kako:

Pome|u toplotniot impuls i termi~kata struja postoi ednostavna vzaemna vrska:

tIA 2 (12),

odnosno,

t

AI t (13)

Spored definicijata (11) strujata It pretstavuva presmetkovna konstanta nastrujata, koja spored svoite toplinski efekti vo tekot na vremeto t e ekvivalentnana vistinskata, slo`ena promenliva struja na gre{ka.

Toplotniot impuls na strujata na gre{ka vo nejziniot op{t oblik e:

t t t t

ppaaap dtidtiidtidtiiA0 0 0 0

222 2 (14)

Vtoriot ~len na desnata strana na izrazot (14) e zna~itelno pomal odpreostanatite dva ~lena bidej}i integralot e skoro periodi~na funkcijasimetri~na vo odnos na vremenskata oska. Taka mo`e da se napi{e:

111

0

2 t

t dtit

I

ap AAA (15)

kade {to se:

t

aa dtiA0

2 (16)

t

pp dtiA0

2 (17)

Veli~inite Aa i Ar pretstavuvaat toploten impuls na ednonaso~nata inaizmeni~na komponenta na strujata na gre{ka poedine~no.

Toplotniot impuls Aa vo op{t slu~j e :

t

koaT

t

T

t

ka ITedteIA aa

0

2222

sin1sin2 (18)

Izrazot (18) za prakti~ni presmetki mo`e da se zaokru`i na pogolema vrednost:

aT

t

oao eITA22

1 (19)

Kade {to t ≥ Ta3/2…(20) {to e mnogu ~est slu~aj kaj gre{kite oddale~eni odgeneratorot kaj koi konstanta Ta ima relativna mala vrednost, a gre{kite ne seisklu~uvaat mnogu brzo pa izrazot (19) se sveduva na

2 oaa ITA (21)

Toplotniot impuls Ar spored (17) e ednakov na:

t t

kppkpp dttIdtIdttIA0 0

222

22cos

2cos2

(22)

Vtoriot ~len na desnata strana vo (22) e zanemarlivo mal vo spore-dba so prviotbidej}i integralot e pribli`no periodi~na funkcija simetri~na vo odnos navremenskata oska. Vo vrska so ka`anoto mo`e da se napi{e:

t t

uT

t

T

t

pp dtIeIIeIItIA dd

0 0

2

2 (23)

Vo slu~aj t ≤ Td'/5... (24), izrazot (23) go dobiva sledniot oblik:

dtIeIIAt

T

t

pd

2

0

(25)

So presmetka na integralot vo (25) se dobiva:

ttIAp 2 (26)

kade {to:

dd T

t

dT

t

d eTI

Ie

T

I

It 1121

21

22

(27)

Izrazot (26) poka`uva deka toplotniot impuls mo`e da se presmeta prekutranzientnata struja na gre{ka so korekcija na vistinskoto vreme na traewe nagre{kata so dodatokot Δt so koj se opfa}aat vlijanijata na suptranzientniotperiod .Prviot ~len vo (27) ima mnogu mala vrednost i kaj gre{kite koi se vo neposrednablizina na generatorot koga odnosot I"/I' e najgolem i iznesuva na primer 1.5spomenatiot ~len ne e pogolem od redot od 0.1Td" mo`e da se zanemari. Vtoriot~len vo (27) vo opi{anite uslovi mo`e da ima vrednost do najgolem red Td".

Ako se ima predvid izrazot (25), bidej}i e izveden so zanemaruvawe natranzientniot ~len dava vo izvesna mera zgolemena vrednost Ar i neka vrednostiteTd" se pomali od 0.05 s vo pove}eto prakti~ni slu~ai so zadovolitelna to~nostmo`e da se koristi ednostavniot izraz:

tIAp2 (28)

So primena na (28) se dobivaat vrednosti koi po pravilo se ne{to pogolemi odvistinskata , so {to se vnesuva izvesna rezerva na stranata na sigurnost.

Za gre{ki na kraevite na generatorot e:

dp TtIA 2 (29)

Kaj gre{ki vo elektri~nata mre`a odnosno na subtranzientnata itranzientnatastruja na gre{ka se pribli`uva kon edinica, taka da Δt i pokrajzgolemenata vrednost na Td" mo`e povtorno da se zanemari. Ova pred se {to

gre{kite vo mre`ata posporo se isklu~uvaat, pa se namaluva relativniot udel nakonekcijata Δt vo ekvivalentnoto vreme.Kaj kusite vrski koi traat podolgo od Td'/5, toplotniot impuls Ar mo`e vosoglasnost so izrazite (23) i (28) da se presmeta so izrazot:

t

T

uT

t

ud

p

d

d dtIeIIT

IA

5

2

5 (30)

Izrazot (30) e izveden od (23) so pretpostavka deka Td'/5≥3Td", taka {to vo vtoriot~len na izrazot ne postoi subtranzientna struja na gre{ka.

Bidej}i odnosot na vrednostite na struite I' i Iu mo`e da se menuva vo {irok opsekvo zavisnost od mestoto na gre{kata, vtoriot ~len vo (30) ne mo`e uspe{no da seaproksimira so ednostaven izraz od tipot (26) ili (28) preku strujata I' ili Iu . Vosekoj slu~aj mora da se koristi izrazot (30) vo negoviot izvoren oblik.Kaj kusi vrski vo distributivnite mre`i bez lokalni izvori e I≈I' ≈Iu (31).bidej}i gre{kite vo elektri~en pogled se oddale se oddale~eni od izvorot.Impulsot Ar vo vakvi sli~ai ednostavno se presmetuva spored (23) kako:

tIA up2 (32)

4.3. Struja merodavna za zagrevawe za vreme na traewe na kusa vrska(Termi~ka struja na kusa vrska)

Strujata merodavna za zagrevawe za vreme na kusa vrska prakti~no eefektivna vrednost od strjata na kusa vrska,zatoa {to efektivnatavrednost na naizmeniwnata struja e tolkava,da bi proizvela ista toplinakako istosmerna struja so ista golemina. Efektivnata vrednost nanaizmeni~nata struja se definira so relacijata:

t

dtit

I0

22 1...(33)

kade i e momentalna vrednost na strujata, dodeka t e vreme na traewe nastrujata. Za sinusna struja so konstantna amplitude, ako integrirame vo

granici od 0 dof

nt

4 (kade n e cel broj,a f e frekvencija), dobivame deka

2/mII , kade mI e maksimalna vrednost na naizmeni~nata struja.

Momentalnata vrednost e opredelena so relacijata tIi m sin .Efektivnata vrednost na naizmeni~nata struja so konstantna

amplituda ne e funkcija od vremeto, ako promatrame na krajot od sekoj~etvrt period.

Strujata na kusa vrska, megutoa ne e naizmeni~na struja sokonstantna amplituda, bidejki nejzinata golemina se menuva so vremeto,pa efektivnata vrednost na takva struja ne e nezavisna od vremeto na

traewe i vo slu~aj koga bi se ograni~ile na ~etvrtina period. Zaradi toae potrebno za da ja odredime efektivnata vrednost na strujate na kratokspoj, da gi zememe vo obzir nejzinite promeni od momentot na nastanuvawedo prekinuvawe na strujata ne kratok spoj.

Poa|ame zatoa od relacijata za momentalna vrednost na strujata nakratok spoj. Pod predpostavka deka kratkiot spoj e nastanat vo momentitekogoa e naponot ednakov na nula i ako impedansite gi zamenime soreaktansi,{to vo poveke prakti~ni slu~ai i mo`eme dobivame:

'" 1111

''"dmdm Tt

dd

Tt

ddm e

XXe

XXVi

sin1sin1

"dmTt

dd

eX

tX

...(34)

Ako zememe vo obzir deka efektivnata vrdnost na prvata poluperioda nanaizmeni~nata komponenta na strujata na kratok spoj (koga bi nemalopridu{uvawe) e ednakva na:

""

2 d

md

X

VI ...(35)

pa vo ravenkata (1) mo`eme da zapi{eme:

sinsin12

""

'

"

'

"" '"

dmdmdm Tt

d

dTt

d

d

d

dTt

d

dd et

X

Xe

X

X

X

xe

X

XIi

Ako gi vovedeme odnosite:

"d

d

X

X i "

'

d

d

X

X ...(36)

ke dobieme:

"

'

"" "11

dod

d

dodm TX

X

TT

...(37)

'''

"

"''''

1111dod

d

d

d

dod

d

dodm TX

X

X

X

TX

X

TT

...(38)

"

1dam X

R

T

...(39)

Posle site ovie zameni za ravenkata (1) mo`eme da zapi{eme:

sinsin111112 ''

" tttd eteeIi ...(40)

So vmetnuvanje na poslednata ravenka vo vo ravenkata za efektivnavrednost na naizmeni~na struja dobivame izraz za efektivna vrednost nastruja na kratok spoj,odnosno za struja merodavna za zagrevawe za vrem e nakratok spoj:

dteteetI

I tttt

d

t

2

0''

2

" sinsin111112

...(41)

So kvadrirawe na izrazot vo golemata zagrada doa|ame do relacija koja eosnova na natamo{nite razgleduvawa

tet

dttet

dttet

dttet

dttet

dttet

dtet

dttt

dttet

dttetI

I

tt

tt

tt

tt

tt

tt

tt

ttt

tt

d

t

sinsin14

sinsin114sin1114

sinsin114sin1114

sin11114sin2

sin12sin112

sin112

0

0'

2

0'

0'

2

0'

0

2''

0

22

0

22

2

0

22

'

2

0

22

'

2

"

..(42)

Vo poslednavo ravenstvo se pojavuvaat dve veli~ini i ' koi seme|usebno zavisni i se zbir od reaktansite na generatorot i mre`ata domestoto na kratok spoj:

dmdg

dmdg

XX

XX

"

dmdg

dmdg

XX

XX

"

'' .. .(43)

So voveduvawe na veli~inite

"dg

dgg X

X "

''

dg

dgg X

X "

dg

dmm X

X .. .(44)

za i ' dobivame:

m

mg

1 m

mg

1

'' . ..(45)

Ako od ravenkata za go odredime m i go zamenime vo ravenkataza ' kedobieme relacija za odnosot pome|u tie dve veli~ini odnosno:

1

1 '''

g

ggg

.. .(46)

Prema toa za opredeleni karakteristiki na generatorot, g i 'g zavisat

samo od karakteristikite na generatorot veli~inata ' zavisi od .

So intergrirawe i korenuvawe na izrazot (2) , se doa|a do ravenka zastrujata merodavna za zagrevawe i efektivna vrednost na strujata na kusavrska.Integriraweto treba da e vo granici od 0 do vreme nt 20,0 ,kade ne bilo koj priroden broj.Pri toa trebe da se ima predvid dekaizra~unatite vrednosti za tI se potpolno to~ni samo koga se integrira docela perioda.

Vo ravenstvoto (2) treba da se ima predvid deka prviot, vtoriot, tretiot,petiot, {estiot i osmiot integralen ~len zavisat samo od naizmeni~natakomponenta na na strujata na kratok spoj, ~etvrtiot ~len zavisi samo odednosmernata komponenta, a sedmiot , devetiot i desetiot integralen~len zavisat i od dvete komponenti na strujata na kratok spoj.Treba da seima vo predvid deka i nepostoi nekoja bitna razlika pome|u vrednostitena g za razli~ni tipovi na generatori. Zaradi sevo ova povolno e za

razmatrawe na prilikite vo nekoja mre`a da se odberat takvikarakteristiki za generatorot koi odgovaraat na strukturata nageneratorot vo posmatranata mre`a. Za mre`a vo koja e udelot nahidroenergijata prakti~no ednakov so udelot na termoenergijata za g

mo`e da se zeme vrednosta 9,50. Vo toj slu~aj zavisnosta "dt II se naoga

pome|u vrednostite na istata za 0,15g i 50,4g na dijagramot na slika

(1).

Pod pretpostavka deka 50,9g na dijagramot (2) prika`ani se

zavisnostite na "dt II za niza vrednosti m i XR vo vreme na traewe na

kratkiot spoj. Od dijagramot na slika (2) mo`e da se odredi "dt II so

interpolacija za bilo koi vrednosti na m i XR .

Vo ravenkata (42) ~etvrtiot, sedmiot, devetiot i desetiot integralen~len zavisat od odnosot XR ,zaradi {to vo niv se pojavuva veli~inata koja zavisi od toj odnos. Inaku i ostanatite ~lenovi zavisat od odnosot

XR zo{to vo niv se pojavuva faznoto pomestuvawe , koe isto taka

zavisi od XR , samo {to vlijanieto na e premalo pa mo`e da sezanemari.

Zaradi sevo ova ravenstvoto (42) mo`eme da ja podelime na dvadela:prviot koj gi opfa}a prviot, vtoriot, tretiot, petiot, {estiot iosmiot integralen ~len i drugiot koj gi opfa}a ~etvrtiot,sedmiot,devetiot i desetiot ~len.

Poznavaj}i gi vrednostite n i m od dijagramot na slikite (3) i(4),efektivnata vrednost na strujata na kratok spoj se opredeluva odrelacijata:

mnII dt " ...(47)

Pri opredeluvawe na efektivnata struja na kratok spoj potrebno e dase poznavaat veli~inata na naizmeni~nata komponenta na strujata nakratok spoj , neposredno po nastanok na kratkiot spoj. So pomo{ na n i mmo`eme da ja odredime efeektivnata vrednost na strujata na kratok spojkako i strujata merodavna za zagrevawe, ako pojdeme od trajnata struja nakratok spoj, definirana so:

d

md

X

VI

2 .. .(48)

Vo toj slu~aj bidej}id

d

I

I "

, imame

nmII dt22 ... (49)

Vo prilog na toa bi trebalo da se odredat krivite mm 2' i nn 2' ,koibi mo`ele da se izra~unaat od podatocite zemeni od dijagramite naslikite (3) i (4).

Vo nekoi slu~ai se poa|a od pretpostavkata da e 1' g , odnosno deka

site reaktansi na generatorot da se ednakvi. Pod taa predpostavka voravenkata (2) prviot, petiot, {estiot i sedmiot integralen ~lenstanuvaat nuli. Da se prika`e vlijanieto na taa predpostavka na slikata(5) prika`ana e zavisnosta "

dt II koja vredi koga se zemaat vo obzirrazlikite pome|u po~etnata i prelaznata reaktansa (polna linija) i kogase pretpostavuva deka 1' g 9 (isprekinata linija). Se gleda deka

razlikata e se pogolema kolku e mestoto na kratok spoj poblisku dogeneratorot i {to e pogolem odnosot XR .

4.4.Efektivna vrednost na strujata na gre{ka

Efektivna vrednost na strujata na kusa vrska e merodavna za izborot naprekinuva~i vo elektroenergetskite postrojki. Efektivna vrednost na strujata nagre{ka vo momentot t se presmetuva kako sredna kvadratna vrednost na ovaa struja

vo intervalot:

2,

2T

tT

t kade {to T e perioda na nejzinata naizmeni~na

komponenta.

2

2

21)(

Tt

Tt

apef dtiiT

tI (50)

Pribli`no va`i slednoto:

2

2

22

2

22

2

2 111T

t

Tt

a

Tt

Tt

p

Tt

Tt

ap dtiT

dtiT

dtiiT

(51)

Zaradi kusotraeweto na intervalot za koj se opredeluva efekti-vnata vrednost,mo`e da se napi{e :

22

2

2

2

222 )(2

cos2)(1tIdtt

TtIdti

T p

Tt

Tt

Tt

Tt

kpp

(52)

2

2

2

2

2 )(sin21T

t

Tt

aT

t

koa tieIdtiT

a (53)

Vo (52) e pretpostaveno deka efektivnata vrednost na naizme-ni~nata komponentamalku se menuva vo tekot na intervalot na integracija taka da so zadovolitelnato~nost mo`e da se smeta za konstantna i ednakva na svojata vrednost na sredinatana intervalot. Ista pretpostavka e napravena i vo odnos na ednonaso~nitekomponenti pri izveduvawe na izrazot (53).Vo soglasnost so izrazite od (50) do (53) se dobiva:

22 )()()( tItItI apef (54)

Pokraj strujata Ief(t) se definira e efektivnata vrednost na simetri~natastruja na kusa vrska. Ovaa veli~ina se dobiva od (54) so ispu{tawe naednonaso~nata komponenta taka da se sovpa|a so efektivnata vrednost nanaizmeni~nata komponenta.

)()( tItI psef (55)

4.5. Stuja na isklu~uvawe na prekinuva~ite(Rasklopna struja na kusa vrska)

Kako {to poka`uvaat eksperimentalnite ispituvawa, merodavno za ocenkana te`inata na uslovite za prekinuvawe, mo`e da se smeta efrektivnata vrednostna strujata na kusa vrska vo momentot koga kontaktite na prekinuva~ot po~nuvaatda se razdvojuvaat. Vaka definiranata struja se narekuva struja na isklu~uvawe naprekinuva~ot, t.e. simetri~na struja na isklu~uvawe, ako se opredeluva sporedefektivnata vrednost na naizmeni~nata komponenta na strujata na gre{ka.Pogolemiot broj na prekinuva~i se izbiraat spored simetri~nata struja naisklu~uvawe.Vremeto koe pominuva od nastanuvaweto na gre{kata do momentot koga kontaktitena prekinuva~ot po~nuvaat da se razdvojuvaat, se narekuva presmetkovno vreme naprekinuva~ot, koe e ednakvo na zbirot na vremeto koe po~nuva od momentot nanastanuvawe na gre{kata do momentot koga od za{titata prekinuva~ot dobivaneredba za dejstvuvawe i vreme na inercija na prekinuva~ot, od spomenatiotmoment do po~etokot na otvorawe na kontaktite:

pr tt (56)

Za vreme na reagirawe na za{titata obi~no se usvojuva tr = 0.01s, iako vakvitevremiwa se nerealno mali i za elektronskite za{titi. So ova, za strujata naisklu~uvawe se dobivaat ne{to pogolemi vrednosti od stvarno mo`nite, so {to sevnesuva izvesna rezerva na strana na sigurnosta vo presmetkite. Vremeto pt zavisi

od inercijata na podvi`nite delovi na pre-kinuva~ot. Za sovremeniteprekinuva~i spomenatato vreme e od red na nekolku desetini mili sekundi.Na slikata 3. zaradi ilustracija e prika`an vremenskiot tek na naponot pome|ukontaktite na prekinuva~ot vo slu~aj na isklu~uvawe na strujata na trofazna kusavrska. Vremeto t e ednakvo na razlikata na vkupnoto vreme na isklu~uvawe ivremeto na traewe na lakot vo prekinuva~ot.

Sl. 3.Napon pome|u kontaktite na prekinuva~ot pri prekinuvawe na struja natrofazna kusa vrska(tl-vremetraewe na lakot;ti-vkupno vreme na prekinuvawe)

Spored porano navedenite definicii strujata na isklu~uvawe na prekinuva~ot eednakva na :

22 api III (57)

a simetri~nata struja na isklu~uvawe e :

psi II (58)

Simetri~nata struja na isklu~uvawe mo`e da se opredeli so primena na relacijataII si koja e izvedena od (58). Vrednosta na faktorot , presmetan za tipi~ni

vrednosti na parametrite na generatorot prika`ani na slika 4 vo funkcijaodnosot na subtranzientnata struja opredelena za mestoto koe odgovara nagre{kata vo radijalna {ema i nezavisni strui na generatorot koi preku ovaa {emago napojuvaat mestoto na gre{ka. Dijagramite se presmetani so pretpostavka dekageneratorot ima elektro-ma{inska pobuda. Vo slu~aj na konvektorskata vozbudatreba da usvoime za 1 . Ako mestoto na gre{ka se napojuva preku pove}eradijalni {emi, stru-jata na isklu~uvawe na prekinuva~ot se dobiva so sobirawena strujata na isklu~uvawe presmetana za grankite poedine~no.

Sl. 4. Faktorot za presmetka na strujata na isklu~uvawe vo radijalna {ema(3) parametarot na krivata e presmetkovnoto vreme

5. KRITI^NI USLOVI ZA PROVERKA NA OPREMATA

5.1 Pogonska sostojba na sistemot:

Presmetkite na struite na kusi vrski se raboti za kriti~na pogonskasostojba na sistemot,kako vo pogled na konfiguracijata na mre`ata,taka i vopogled na lokacijata i instaliranata mo}nost na vklu~enite izvori. Priprocenkata na mo`nite kombinacii na izvori vo pogonot,treba da razlikuvamepove}e godi{ni periodi,zavisno od tipot na postoe~kite elektrani ihidrolo{kite uslovi.Vo periodot na golemite vodi terba da se smeta so toa deka vo sistemot }e bidatanga`irani pokraj nuklearnite elektrani , ako gi ima,i site prote~nihidroelektrani,no samo del od termoelektranite i toa onie so eftina energija.Vo su{niot period vo sistemot }e rabotat ,pokraj nuklearnite elaktrani,sitetermoelektrani i samo poedini akumulacioni hidroelektrani. Site prote~nihidroelektrani i hidroelektranite so mala akumulacija }e bidat nadvor od pogon.Zavisno od klimatskite uslovi i karakteristikite na izvorite,vo tekot nagodinata pokraj dvata navedeni ekstremni periodi vo pogled na raspolo`ivatakoli~ina na voda postojaat i tipi~ni preodni periodi.Site spomenati periodi se karakteriziraat so opredelena kombinacija naizvorite. Bidej}i ovie kombinacii se razli~ni,i struite na kusi vrski vo mre`ataimaat razli~ni vrednosti. Za pravilno proektirawe na novite postrojki iproverka na opremata pri eventualno pro{iruvawe na postoe~kata postrojka }ebide potrebno da se poznavaat struite na kusi vrski vo site jazli na sistemot vosite godi{ni vremiwa.Taka za jazelot se dobivaat podatocite za mo`nite

najgolemi vrednosti na struite na kusi vrski. Se razbira,site jazli nema da imaatmaksimalni strui na kusi vrski vo ista pogonska sostojba na sistemot.

5.2 Vid na kusa vrska

Kriti~en vid na gre{ka za izbor i proverka na opremata na postrojkata eonaa pri koja karakteristi~nite vrednosti na struite niz elementite napostrojkata se najgolemi. Dosta osnovano izborot na kriti~niot vid na gre{ka zapostrojkata mo`e da se napravi samo so procenka na odnosot na naizmeni~itekomponenti na strujata na gre{ka. Efektivnata vrednost na naizmeni~natakomponenta na strujata na gre{ka niz mestoto na gre{kata vo eden odkarakteristi~nite vremenski periodi se presmetuva kako:

J )(k = m )(k J d = m )(k

)(kd ZZ

E

… (5.1)

Struite niz zemjata na mestoto na gre{kata kaj zemjospoevite,koi se merodavni zadimenzionirawe na zazemjuvaweto na postrojkata,ednakvi se na trojnata vrednostna komponentata na nultiot redosled:

J )(kz =3q )(k J d =3q )(k

)(kd ZZ

E

… (5.2)

So pomo{ na (5.1) i (5.2) mo`e da se sporedat vrednostite na struite za razli~nikusi vrski na isto mesto i taka da se zaklu~i koj vid na gre{ka e kriti~en. Bidej}ivo (5.1) i (5.2) figuriraat parametri koi zavisat od impedansata na sistemot zapoedini redosledi,taka i odnosite na vrednostite na struite za razli~ni tipovina kusa vrska }e zsvisat od ovie impedansi odnosno od mestoto na gre{ka ikarakteristikata na sistemot.

Kaj efikasno zazemjenite mre`i,kakvi {to se mre`ite so najvisoki naponi,spomenatite odnosi mo`e dobro da se procenat i bez zemawe na aktivniteotpornosti. Ako se napravi ova uprostuvawe,od (5.1) i (5.2) se izveduvaaat sledniterelacii:

K )3,1( =)3(

)1(

J

J=

13

...(5.3)

K )3,2( =)3(

)2(

J

J=

13

...(5.4)

K )3,2( z =)3(

)2(

J

J z =3

11 2

...(5.5)

Kade:iX

X 0

,d

i

X

X ...(5.6)

Za strujata niz zemjata na mestoto na gre{ka se dobiva:

K )3,1(z =)3(

)1(

J

J z =)3(

)1(

J

J= K )3,1( ...(5.7)

K )3,2( zz =)3(

)2(

J

J zz = 1

3...(5.8)

K )2,1( zz =)2(

)1(

zz

z

J

J=

11

...(5.9)

(5.3) i (5.5) i (5.7),(5.8) i (5.9) se prika`ani grafi~ki kako funkcii od za trikarakteristi~ni vrednosti kako parametri (sl.5.1 5.3).Vrednostite =1 se karakteristi~ni za subtranzientniot period,a mo`at da sekoristat i za procenka na vrednosta na strujata vo tranzientniot period kajgre{kai vo elektri~nata mre`a pozadi generatorskiot transformator. Vrednosta =0.6 e karakteristi~na za tranzientniot period kaj gre{kai na kraevite nageneratorot. Ekstremno niskite vrednosti na parametarot =0.1 odgovaraat natrajnite strui na kusa vrska na kraevite na generatorot.Krivite na sl.5.1. poka`uvaat deka subtranzientnite strui na ednofaznitezemjospoevi vo site uslovi i tranzientnite strui kaj ovie gre{kai vo mre`ata sepogolemi od trofaznite kusi vrski ako e <1.Pri tipi~ni vrednosti 4 i =1 e: 0.5< K )3,1( 1.5 (5.10)

Sl.5.1. Odnosite K )3,1( i K )3,1(z kako funkcii od parametarot

Od (5.4.) se zaklu~uva deka strujata na dvofazna kusa vrska e ednakva na strujata natrofazna kusa vrska koga =0.73. Za pogolemi vrednosti na spomenatata struja epomala,a za pomali vrednosti strujata e pogolema od strujata na trofazna kusavrska.Za vrednosti 0.1< 1 :

0,866<K )3,2( <1,73 (5.11)

Odnosot K )3,2( e za subtranzientni i tranzientni strui (koi se posebno zna~ajni za

izbor na opremata) poblizok do svojata dolna granica.Od dijagramot na sl.5.2. se gleda deka struite na dvofazni zemjospoevi pri =1 seednakvi na struite na trofazna kusa vrska koga =1. Kaj pogolemite vrednosti na tie se pomali,a kaj pomalite tie se pogolemi od struite na trifazni kusi vrski.Za 4 i =1 e:

0,88K )3,2( z <1,73 (5.12)

Strujata niz zemja pri dvofazen zemjospoj e za =1 ednakva na strujata na trofaznakusa vrska na istoto mesto ako e =1. Za >1 ovaa struja e pomala,a za <1pogolema od strujata na trofazna kusa vrska.Kako {to se gleda od sl.5.3.,za tipi~ni vrednosti 4 i =1 e:

0,33K )3,2( zz <3 (5.13)

Od dijagramot na sl.5.4. se zaklu~uva deka za =1 struite niz zemja kaj dvofaznitezemjospoevi se ednakvi na onie kaj ednofaznite zemjospoevi pak za =1. Za <1 struite niz zemja za dvofaznite zemjospoevi se pogolemi od oviestrui kaj ednofaznite zemjospoevi,a za >1 pomali od niv.

Sl.5.2. Odnosot K )3,2( z kako funkcija od parametarot

Sl.5.3. Odnosot K )3,2( zz kako funkcija od parametarot

Za 4 i =1 e:

0,5<K )2,1( zz 1,5 (5.14)

Za procenka na efektot na struite na kusi vrski potrebno e da se znae i kolkudolgo traat poedinite karakteristi~ni periodi, posebno subtranzientniotperiod. Dobra procenka na dol`inata na spomenatite periodi kaj poedinitevidovi na gre{ki mo`e da se dobie na osnova na izrazot za vremenskite konstantiza radijalnite {emi.Vremenskite konstanti T '

)(kd i T ")(kd za bilo koj tip na gre{ka (k) se presmetuvaat

preku izrazot:

T ")(kd =T "

0d

)('

)("

k

k

XX

XX

(5.15)

T ')(kd =T '

0d)(

)('

k

k

XX

XX

(5.16)

Kade so H " i H ' se ozna~eni ekvivalentnite reaktansi za direkten redosled zasubtranzienten i tranzienten period,a so H )(k reaktansata na gre{kaot.

So ogled deka:0<H )2( z <H )2( <H )1( (5.17)

Od (5.15.) i (5.16) lesno se zaklu~uva deka me|u vremenskite konstanti na kusitevrski pospojat odnosite:

T ")3(d < T "

)2( zd <T ")2(d <T "

)1(d <T ")0(d i (5.18)

T ')3(d <T '

)2( zd <T ')2(d <T '

)1(d <T ')0(d (5.19)

II. SOBIRNICI I NIVNA OPREMA

Sobirnicite slu`at za povrzuvawe na vodovte so koi se doveduvaelektri~nata energija vo razvodnata postrojka, i vodovi so koi istata seodveduva kon potro{uva~ite ili ostanatiot del na elektroenergetskiotsistem. Site vodovi bez isklu~ok se povrzani so sobirnici pa tie se odnajgolema va`nost za sekoj normalen pogon.

Materijali od koi se izrabotuvaat sobirnicite vo razvodnitepostrojki se baker, aluminium, aluminiumski leguri, bakarni i alu~elja`iwa. Poretko kako materijali za sobirnici mo`e da se koristi mesingili bronza. Sobirnicite vo rasklopnite postrojki za vnatre{natamonta`a (do napon od 35 kV ) se izveduvaat od neizolirani bakarni ilialuminiumski provodnici so: kru`ni popre~ni preseci, pravoagolni(plosnati) popre~ni preseci i U profili,dodeka za postrojki so povisoknapon,bilo da e vnatre{na ili nadvore{na izvedba se upotrebuvaatbakarni ili alu~el ja`iwa ili cevki.

Izborot na presekot na sobirnicite se vr{i vrz osnova namaksimalnata struja {to prote~uva niz najoptovareniot del od istite vonormalen re`im na rabota. Ovaa maksimalna vrednost na nominalnatastruja zavisi od raspredelbata na dovodite i odvodite priklu~eni zasobirnicite, karakteristikite na potro{uva~ite {to se napojuvaat odovaa postrojka, konfiguracijata na elektri~nata mre`a kako i mestoto iulogata na postrojkata vo elektroenergetskata mre`a. Nejzinata vrednostse opredeluva vrz osnova na posebna analiza na razli~ni vklopni sostojbivo razvodnata postrojka koi {to }e obezbedat najgolemi vrednosti nastruite vo normalen re`im na rabota.

Sposobnosta nekoj presek na sobirnicite da mo`e da se optovari soopredelene golemina ns struja , pokraj materijalot od koj {to e izraboteni golemiata na presekot, zavisi od oblikot na popre~niot presek,postavenosta vo prostorot i temperaturata na okolinata. Najgolematavrednost na strujata so koja mo`e da se optovari daden presek nasobirnica, i pri toa istata da se zagree to~no na dozvolenatatemperatura se definira kako dozvolena struja na sobirnicite.

1.Zagrevawe na provodnici vo normalen re`im na rabota

Toplinata koja se stvara vo provodnikot pod dejstvo naelektri~nata struja ima vlijanie na mehani~kite svojstva i izolacijatana provodnicite kako i vrz kontaktite vo elektri~nite elementi vopostrojkite.

1.1. Dozvolena temperatura na zagrevawe na provodnicite prinormalen re`im na rabota

Zgolemuvaweto na temperaturata na provodnikot ima vlijanie vrzmehani~kata jakost na materijalite. Ako temperaturata na bakarniprovodnici nadminuva 100-120 S , mehani~kata jakost mnogu brzo muopa|a (sl. 1).

So ova se poka`uva, deka pri normalen re`im na rabota, temperaturata nabakarniot provodnik na smee da nadminuva 120 S (krivata M 2 ) Nagrafikot, M 1 predstavuva promena t f na za zagrevawe pri kusi vrski

so dozvolena temperature 300 S; A-promenata na t f za aluminiumskiprovodnik pri za zagrevawe pri kusi vrski so dozvolena temperatura200 S; B-promenata na t za provodnik od bronza za zagrevawe pri

kusi vrski so dozvolena temperature od 360 S i C-promenata na t za `elezni provodnici za zagrevawe pri kusi vrski so temperature od500 S.

Vtoriot uslov koj go ograni~uva zagrevaweto na elementite napostrojkata e povrzan so kontaktite. Na primer koga na bakarniteprovodnici im se zgolemi temperaturata nad 70-75 S tie zgolemenooksidiraat so {to im se zgolemuva otporot a so toa naglo im se zgolemuvatemperaturata.

Tretiot uslov e povrzan so izolacijata. So zgolemuvawe natemperaturata nastapuva moment koga izolacijata gi gubi svoitedielektri~ni svojstva. Na primer kaj porcelanot na temperaturapogolema od 80 S naglo mu se vlo{uvaat dielektri~nite svojstva. Sekojvid izolacija ima svoja dozvolena temperatura na zagrevawe koja seopredeluva od trajnosta (`ivototniot vek) na elementite na postrojkatapri normalen re`im na rabota.

Spored svetskite standardi postojat nekolku klasi na izolacijatazavisni od dozvolenata temperatura i toa:

klasa U so dozvolena temperature do 90 S,

klasa A do 105 S,

klasa E do 120 S,

klasa V do 130 S,

klasa F do 155 S,

klasa H do 180 S,

klsa C nad 180 S.

Temperaturata na pregrevawe se nao|a kako razlika me|u normalnodozvolenata temperatura i temperaturata na okolnata razladna sredinaili:

Od . ..(42)

Za temperatura na okolnata sredina se izbira 35 S, a za provodnici zavnatre{na monta`a 25 S. Temperaturata na okolnata sredina seopredeluva kako:

dO .. .(43)

1.2. Dozvolena elektri~na struja vo provodnici pri normalen re`imna rabota

Ednorodni provodnici se onie koi se napraveni od ist material,imaat ista forma i presek. Onie provodnici niz koi ne te~e elektri~nastruja ja apsorbiraat temperaturata na okolnata sredina.Taka zaspecifi~na temperatura na vozduhot na otvoreno se zema 35 S, vozatvoreni prostorii 25 S na za kanali vo zemja se zema 15 S. Pripostojano te~ewe struja niz provodnikot nastanuva toplinska ramnote`a,pri koja celokupnata toplinata {to nastanuva vo provodnikot se oddavavo okolinata. Vo toj slu~aj provodnikot ima edna postojana temperaturakoja pri temperatura na okolinata 0 vo nominalen re`im e nominalna

dozvolena temperatura d .

Ramnote`a na toplinskata energija za ednorodni provodnici seopredeluva so ravenkata:

dtkFcGddtRI 02

(44)

kade I - e elektri~na struja niz provodnikot , R - e aktiven otpor naprovodnikot, c - prestavuva specifi~na toplina, G e masa , k ekoeficient na toplinsko oddavawe, F epovr{ina na provodnikot, 0 e

temperatura na okolinata i e temperatura na provodnikot.Inakuprviot ~len vo ravenkata prestavuva koli~estvo toplina koe seosloboduva vo provodnikot pri te~ewe na elektri~na struja. Prviot ~lenod desnata strana e toplina koja odi na zagrevawe na otpornikot, avtoriot ~len od desno toplina {to se oddava na okolinata.

Pri normalen re`im i temperatura do 100S zemame deka I , R, c i k se

konstantni a se menuvaat samo temperaturata i vremeto.

So integrirawe na ravenkata i zamena za 0 se dobiva:

tcG

kF

nac

tcG

kF

eekF

RI

1

2

. ..(45)

Pri dolgotraen (prodol`itelen) re`im na rabota t.e. za t imame:

kF

RI 2

,

ako zememe za dII i zamenime:

kF

RIdd

2

ikF

cGT

kone~no dobivame:

T

t

nacT

t

ee

1 ... (46)

kade T e vremenska konstanta na zagrevawe vo sekundi, koja go poka`uvavremeto za koe provodnikot bi ja postignal normalno dozvolenatatemperatura ako od nego ne se oddava toplina vo okolinata. Ovaavremenska konstanta ne zavisi od vremeto i goleminztz na elektri~nastruja. Taa e razli~na za sekoj vid provodnik. Eksperimentalno sedoka`uva deka za vreme t=4 do5 T mo`e da smetame deka provodnikot jadostignal nominalnata dozvolena temperatura. Vrednosta na T e nekadepome|u 9 i 25 minuti vo zavisnost od materijalot, od presekot i odformata na presekot na provodnikot.

Vo poslednata ravenka ako zememe za 0 nac vtoriot ~len od desnatastrana otpa|a pa dobivame:

T

t

e1 .. .(47)

Za nac sleduva:

T

t

n e1 . ..(48)

od {to se gleda deka za dt .

Ladeweto na provodnikot odi po zakonot:

002 dtkFcGdRdtI .. .(49)

Ako se integrira ovaa ravenka pri 00 se dobiva:

T

t

e

... (50)

Vo traen re`im na rabota ravenkata za ramnote`a na toplinskataenergija e:

dtkFRdtI 02 ... (51)

ili

kF

RI 2

. ..(52)

Od gornata analiza sleduva deka:

a

dozdoz R

FkI

.. .(53)

kade F e povr{ina na provodnikot vo 2cm .

Oddavaweto toplina se vr{i na tri na~ini i toa sozra~ewe,kondukcija i konvekcija. Oddavaweto toplina so kondukcija odsobirnicite, zaradi malata dopirna povr{ina (samo kaj nose~kiteizolatori) e nezna~itelno i i istoto mo`e da se zanemari pa za toplinata{to se predava od provodnikot vo okolinata se dobiva:

KZ QQQ .. .(54)

Prema toa, za maksimalno dozvolena elektri~na struja se dobiva:

dI =

a

KZ

R

FQQ . ..(55)

Kade se:

ZQ - toplina oddadena od provodnikot so zra~ewe,

KQ - toplina oddadena od provodnikot so konvekcija,

F - povr{ina oddavawe toplina, i

R - aktiven otpor n provodnikot

Toplotnoto zra~ewe prestavuva pojava na prenos na toplina, odzagreano telo vo okolinata, so elektromagnetni branovi so razli~nibranovi dol`ini. Intenzitetot na zra~eweto zavisi od materijalot nateloto, bojata, negovata temperatura i obrabotkata na povr{inata, a zagasovi i od debelinata na slojot i pritisokot na gasot. Zra~eweto seodviva od povr{inskite sloevi, so debelina od okolu mm1 za tela koi neproveduvaat toplina, i okolu m1 za tela koi proveduvaat toplina.

Zra~eweto na sekoe telo se zgolemuva so porastot na negovatatemperatura. Pri toa ne se menuva samo koli~inata na energijata nazra~ewe, tuku i nejziniot spektralen sostav. So zgolemuvawe natemperaturata se zgolemuva i intenzitetot na kusobranovo zra~ewe, a sesmaluva vlijanieto na zra~eweto so golema branova dol`ina. Najgolemiotdel od toplotnata energija se predava so elektromagnetni oscilacii so

branova dol`ina od m61048.0 (infracrveno zra~ewe), a pomal del so

oscilacii so branova dol`ina m6108.04.0 (svetlosni zraci).Koli~inata na toplina {to se odveduva so zra~ewe od povr{ina F voedinica vreme mo`e da se presmeta so pomo{ na Stefan-Bolcmanov zakon:

FPzr4

048 2732731067,5 . ..(25)

kade se: -temperatura na povr{inata od zagreanoto telo,

0 -temperatura na okolnata sredina,

-stepen na crnina (koeficient na emisija) na povr{inata na zagreanototelo.

Od poslednata formula mo`e da se presmeta koeficientot naodveduvawe na toplina so zra~ewe:

0

40

48 2732731067,5

zrk .. .(26)

Toplinta {to se odveduva od edini~na povr{ina od provodnikot sozra~ewe mo`e da se presmeta so slednata formula:

240

412 ,107,5 cmWQZ ...(56)

Kade:

- e konstanta na zra~ewe i zavisi od vidot i obrabotkata namaterijalot. Taa se dvi`i pome|u 1 i 0,04.

Konvekcija e process na prenesuvawe na toplina so dvi`ewe na~esti~ki od nekoj fluid. Razlikuvame dva vida konvekcija i toa: prirodnakonvekcija i prinudna konvekcija.

Kaj prirodnata konvekcija dvi`eweto na ~esti~kite na fluidot voneposredna blizina na zagreana povr{ina e usloveno od razlikata nagustinata na zagreanosta od zagreani i ladni ~esti~ki, dodeka kajprinudnata konvekcija dvi`eweto na ~esti~kite e rezultat na dejstvo naposebni uredi (na primer na ventilatori). Kaj dvata vida konvekcijadvi`eweto na fluidot mo`e da bide laminarno i turbulentno.Prenesuvaweto na toplinata so konvekcija zavisi od mnogu faktori i toaod: oblikot i dimenzijata na zagreanoto telo, negovata polo`ba voprostorot, postoewe na drugi zagreani i ladni tela vo negova blizina,blizina i karakter na dvi`eweto na ~esti~kata na fluidot okoluzagreanata povr{ina, fizi~kite svojstva na fluidot (viskoznost,gustina, termo~ka provodnost) itn.

Koli~inata na toplinata koja vo edinica vreme se prenesuva sokonvekcija zavisi od razlikata na temperaturata na zagreanoto telo ifluidot, i povr{inata na zagreanoto telo:

SkP konkon 0 ... (16)

kade se: konk -koeficient na odveduvawe na toplina so konvekcija,

-temperatura na povr{inata na zagreanoto telo,

0 -temperatura na fluidot,

S -povr{ina na zagranoto telo.

Koeficientot na odveduvawe toplina prestavuva koli~ina na toplina kojvo edinica vreme se odveduva so konvekcija od edine~na povr{ina zaedine~na razlika na temperature. Koeficient konk e slo`ena funkcija natemperaturata, viskoznost i gustina na fluidot, temperaturata nazagreanoto telo, negoviot oblik i dr.

Vo in`enerskata praksa za koeficientot na odveduvawe toplina sokonvekcija se koristat empiriski formuli, koi davaat zadovolitelnirezultati. Taka za provodnici so kru`en popre~en presek i so pre~nik od

mm10 do mm80 postaveni horizontalno se upotrebuva formulata:

25,00105,3

d

kkon

. ..(23)

kade d e pre~nik na provodnikot vo cm .

Za provodnik so pravoagolen napre~en presek ~ija dolga strana epostavena vertikalno imame:

35,005,1 konk .. .(24)

Toplinata oddadena so konvekcija od provodnici so kvadraten ipravoagolen presek, t.e. plosnati provodnici postaveni vertikalnoiznesuva:

25,10

41081,1 aQK . ..(57)

kade a e koeficient koj zavisi od vertikalnita viso~ina naprovodnicite vo odnos na toa kako se istite postaveni.

a =1 za H=30 cm ;1,35 za 20 cm ; 1,53 za 15 cm ; 1,76 za 10 cm i 2,7 za 5 cm .

Za kru`ni provodnici, ravenkata za toplinata oddadena so konvekcija e:

d

pvQ oK 3109 .. .(58)

kade p - e pritisok na vozduhot meren vo atmosferi(at), - e brzina naveterot (m/s) i d -e dijametar na provodnikot (mm). Inaku oddavawetotoplina na okolinata mnogu zavisi od brzinata na veterot. Postoi ive{ta~ka cirkulacija koja se izveduva so vozduh, vodorod, maslo, voda i drso pomo{ na ventilatori i pumpi.

Pri vertikalno polo`uvawe provodnicite (sobirnicite) mo`at dase optovarat za 5 do 8% pove}e otkolku pri horizontalno postavuvawe.

Povr{inata na oddavawe na toplinata, po edinica dol`ina l=1 (cm),zavisi od oblikot na popre~niot presek na provodnikot.

Za provodnici so kru`en presek, so dijametar d, iznesuva:

F= d (cm2/cm),

dodeka za pravoagolni provodnici so strani bxh

F= 2 (bxh) (cm2/cm),

Aktivniot otpor prestavuva otpor pri naizmeni~na struja i toj imapogolema vrednost od vrednosta na otporot pri ednonaso~na struja zaradipojava na povr{inskiot efekt i efektot na blizina. Ova zgolemuvawe eopfateno so pomo{ na koeficientite na povr{inski efekt i efektot nablizina.

RkkR bp ( m )

Ako se poznati vidot na materijalot na provodnikot, negoviotspecifi~en otpor i geometrijata na presekot otporot na provodnikot poedini~na dol`ina l=1 (cm), mo`e da se se presmeta od izrazot:

s

lkkR bp

01

Kade se:

kp - koeficient na povr{inski efekt,

kb - koeficient na blizina,

- temperaturen koeficient na otporot

m

mm2

- temperatura na provodnikot [C] (obi~no dozvolenatatemperatura)

0 - temperatura na okolinata [C]

l - dol`ina na provodnikot (vo formulata l=10-2 m)

s - presek na provodnikot [mm2]

Dodeka ednonaso~nata struja se raspredejstvuva po celata povr{inana provodnikot, naizmeni~nata struja te`nee da se raspredeli po samatapovr{ina na provodnikot niz koj te~e. Vo slu~aj na golemi frekvenciistrujata prakti~no e rasporedena vo tenok sloj po povr{inata naprovodnikot ovaa pojava e nare~ena povr{inski efekt (skin efekt).

Za da se objasni ovaa pojava ke se razgleduvaat dva mnogu tenkiprovodnici na cilindri~niot provodnik, edniot lociran vo oskata naprovodnikot a drugiot blisku do nadvore{nata povr{ina. Liniite namagnetnoto pole vo vakov provodnik se koncentri~ni krugovi,pa zaraditoa magnetniot fluks so koj e opfatena mnogu tenkiot provodnik lociranvo oskata na cilindri~niot provodnikot e pogolem od onoj napovr{inata.

Kolku zamisleniot tenok provodnik e poblisku do nadvore{natapovr{ina toa magnetniot fluks so koj e opfatena istata e se pomal.Ovazna~i i deka induktivnosta na zamisleniot tenok provodnik vo oskata nacilindri~niot provodnikot e pogolema od onaa na povr{inata od istiot.Vo slu~aj na naizmeni~na struja zaradi razli~ni induktivnosti serazlikuvaat i reakatansite odnosno impedansite na zamislenite tenkiprovodnici. Zaradi toa {to impedansite na tenkite provodnici sepogolemi vo blizinata na oskata na provodnikot od impedansite voblizina na povr{inata na provodnikot strujata vo niv }e bide so pomalintenzitet.

Od ova objasnuvawe e evidentno deka povr{inskiot efekt }e bidepoizrazen dokolku e pogolema frevencijata na naizmeni~nata struja ipomala specifi~nata elektri~na otpornost na materijalot naprovodnikot. Golemo uloga vlijanie na koeficientot na povr{inskiotefekt imaat oblikot i dimenziite na provodnikot.

Matemati~kata analiza na povr{inskiot efekt se bazira nakoristewe na Maksvelovite ravenki za elektromagnetno pole. Bidej}i ivo slu~aj na najednostavni geometriski oblici se pojavuvaat slo`enimatemati~ki relacii, vo in`enerskata praksa se koristi pribli`napostapka bazirana na koristewe na soodvetni dijagrami. Zaradi pojava napovr{inskiot efekt doa|a do zgolemuvawe na otpornosta, a to vopresmetkite na otporot pri naizmeni~na struja se opfa}a sokoeficientot na povr{inski efekt pk . Dijagramite so koi se opredeluva

koeficientot na povr{inski efekt pk za razni popre~ni preseci na

provodnicite se dadeni na slikata 1. Na ovaa slika f -e frekvencija voHz, a R otpornost pri ednonaso~na struja za edini~na dol`ina vo m .

Slika 1. Koeficientot na povr{inski efekt pk za razni popre~ni

preseci na provodnici

Pod efekt na blizina se podrazbira neramnomerna raspredelba nastrujata vo eden provodnik zaradi vlijanieto na strujata vo drugprovodnik vo neposredna blizina.

Za podobro da se sogleda efektot na blizina na slikata 2 seprika`ani dva paralelni provodnici so pravoagolen napre~en presek itoa so strui so sprotivna (slika 2a) i ista nasoka(slika 2b).

Slika 2.Efekt na blizina na dva paralelni provodnici

Zaradi toa {to provodnikot so struja 2I se nao|a vo promenlivomagnetno pole koe go sozdava strujata 1I vo nego }e se induciraelektromotorna sila, a kako posledica na toa }e se pojavat i vrtlo`nistrui (va`i i obratnoto). Vrtlo`nite strui se so takva nasoka {to sosvoeto magnetno pole se sprotistavuvaat na magnetnoto pole sozdadeno odstrujata 1I . Zaradi toa vo slu~aj na struja so sprotivna nasoka (slika 2a)vrtlo`nite strui vo vnatre{nosta na povr{inata ke bidat so ista nasokaso osnovnite strui , a na povr{inata so sprotina nasoka od onaa naosnovnite strui. Zaradi toa {to strujata vo provodnikot prestavuva zbirna osnovnite i vrtlo`nite strui, najgolemata gustina na strujata }e bidevo vnatre{nosta na povr{inata. Vo slu~aj na struja so ista nasoka (slika2b) vrtlo`nite strui se so ista nasoka so osnovnite vo nadvore{nosta napovr{inata na provodnikot,pa zaradi {to tuka e i najgolemata gustina nastrujata.

Efektot na blizina, e sli~en na povr{inskiot efekt e pojakoizrazen so porastot na frekvencijata na strujata i so namaluvawe naelektri~nata otpornost na matrijalite na provodnikot. Isto taka tojzavisi od oblikot i od vzaemnata polo`ban a provodnicite.

Zgolemuvaweto na otpornosta vo presmetkite na otporot prinaizmeni~na struja od efektot na blizina se opfa}a so koeficient naefektot na blizina bk ,koj prestavuva odnos na aktivnata otpornost naprovodnikot postaven vo neposredna blizina na drug provoden element iaktivnata otpornost na osamen provodnik. Za razlika od pk ,vrednosta na

bk mo`e da e pomala od edinica kako {to se gleda na slikata 3.

Slika 3. Zavisnost na koeficientot na efektot na blizina bk odrastojanieto i postavenosta na paralelnite provodnici

1.3.Opredeluvawe na aktiven otpor na provodnici pri povr{inskiefekt

Poznato e deka aktivniot otpor na eden provodnik zavisi od vidotna materijalot na provodnikot, od geometrijata na provodnikot i dr.

Pri protekuvawe na naizmeni~na elektri~na struja nizprovodnikot toj se zagreva mnogu poveke otkolku pri protekuvawe naednosmerna elektri~na struja.Toa se dol`i na neramnomerna raspredelbana naizmeni~nata elektri~na struja po presekot na provodnikot podvlijanie na takanare~eniot povr{inskiot(skin) efekt.

Izvesno e deka so namaluvawe na specifi~niot otpor vlijanieto napovr{inskiot efekt se zgolemuva. Istoto se slu~uva i so zgolemuvawe napresekot na provodnikot. Kako rezultat od dejstavoto na povr{inskiotefekt se zgolemuva omskiot otpor.Ovoj efekt se ot~ituva sokoeficientot:

0R

Rk a

p ..(61)

kade aR prestavuva aktiven otpor, 0R e omskiot otpor.

Koeficientot na povr{inski efekt obi~no se zema kako odnos nazagubata na mo}nost pri naizmeni~na elektri~na struja so taa priednosmerna elektri~na struja.Toa mo`e da se opredeli analiti~ki igrafi~ki. Prviot na~in e mnogu poslo`en pa obi~no se koristi vtoriot.

Grafikot na krivite za opredeleuvawe na koeficientot napovr{inskiot efekt za provodnici so pravoagolen presek e prika`an naslika 1 kade f e frekvencija , a R e omskiot otpor po edinica dol`ina.

Na slednata slika e prika`an grafik na zavisnosta na gustinata naelektri~na struja od presekot na bakaren provodnik.

Na grafikot se zabele`uva deka za preseci pogolemi od 1000 2mm ,gustinata na elektri~na struja slabo se menuva pa stanuva ekonomski ne eisplatlivo da se proizveduvaat takvi provodnici.

Za proveduvawe na el struja nad 2000 A se pristapuva kon montirawena takanare~eni paketni sobirnici. Toa se izveduva so montirawe na 2ili 3 ,mnogu retko i 4 provodnici ({ini) po faza, a se postavuvaatme|usebno na rastojanie od {iro~inata na edna edine~na {ina.Priupotreba na paket od 3 {ini srednata {ina e iskoritena 20%,dodekastrani~nite so 40%.

Polni edine~ni provodnici se koristat samo za pomalipreseci,doeka za el.strui nad 5000 A se koristat samo {upliviprovodnici vo razni profili. Nekoi od niv se prika`ani na slednataslika (sl. 4).

Normalniot aktiven otpor po edinica dol`ina zavisi od presekot.Se poka`alo deka do izvesna merka zavisi od dijametarot i debelinata nayidovite na provodnikot. Inaku do izvesna debelina na yidovite va`i

ravenstvotoS

lR , potoa otporot R namesto da se namaluva po~nuva da

se zgolemuva pod dejstvo na skinefektot.

Kolku e pomal odnosot Dt ili Ht , tolku i koeficientot naskinefektot e pomal. Od mehani~ka gledna to~ka ne se prepora~uvaatmnogu tenki yidovi na {uplivite provodnici. Opredeluvaweto nakoeficientot na skinefekt pri Dt =const za kru`ni i kvadratniprovodnici e prika`ano na slednite grafici (sl.5 i sl.6).

Za oddavawe na toplina so konvekcija na {uplivi provodnicimo`eme da napi{eme:

22110 FQFQQ kk ... (62)

kade 1kQ i 2kQ prestavuvuvaat toplini koi se osloboduvaat od

nadvore{nata i vnatre{nata povr{ina na {upliv provodnik,a 1F i 2F senadvore{na i vnatre{na povr{ina na istiot. Vrednosta na 2kQ e pome|u

0,5 i 0,9 od vrednosta na 1kQ .

Inaku za {uplivi provodnici so vozdu{ni procepi za povr{ina natoplinsko oddavawe so zra~ewe se zema celata povr{ina zaedno so samiotprocep.

Zna~i za vkupnata energija na oddavawe toplina so zra~ewe i konvekcijamo`e da se zapi{e:

22110 FQFQFQQ kkL .. .(63)

Od kade lesno se nao|a vrednosta na dozI :

adoz R

QFI . ..(64).

1. Izbor na presek na sobirnici pri poznata maksimalna struja vonormalen pogon

Pod maksimalna struja vo normalen pogon podrazbirame najgolemastruja koja te~e niz najmnogu optovareniot del na sobirnicata.Zagrevaweto nad temperaturata na oklinata e merilo za opredeluvawe nadozvolenoto optovaruvawe na sobirnicite, pod pretpostavka dekamaksimalnata struja trae neograni~eno dolgo vreme. Dozvoleno ezglolemuvawe na temperaturata na sobirnicata za C30 nad temperturatana okolinata. Dozvolenite optovaruvawa se opredeluvaateksperimentalno. Vo tabelita 1 i 2 navedeni se dozvolenite trajni struiza bakarni i aluminiumski plosnati profili, vo tabelite 3 i 4 zaprofili so kru`en presek, a vo tabelata 5 za U -profili.

Zagrevawe na plosnati profili opredeleni se so predpostavka dekapodolgata strana na presekot e normalna na povr{inata na podot i dekarastojanieto na poedini provodnici e ednakvo na {iro~inata naprovodnikot. Osven toa navedenite dozvoleni trajni optovaruvawa vredatza horizontalen raspored na sobirnici, dodeka za vertikalen raspored nasobirnici treba da se namali dozvolenoto trajno optovaruvawe za 10 do 15% zaradi namaleno ladewe na pove}e postaveni sobirnici.

Tabela 1. Dozvoleni trajni strui za bakarni plosnati profili

Visina h{iro~ina

(mm)

Oboeni provodnici Neoboeni provodnoci

Broj na provodnici po faza Broj na provodnici po fazaI II III razmak I II III razmak

12 h 2 125 225 110 20015 h 2 155 270 140 24020 h 2 205 350 185 31525 h 3 300 510 270 46030 h 5 450 780 400 70040 h 5 600 1000 520 90040 h 10 835 1500 2060 2800 750 1350 1850 250050 h 5 700 1200 1750 2300 630 1100 1550 210050 h 10 025 1800 2450 3300 920 1620 2200 300060 h 5 825 1400 1980 2650 750 1300 1800 240060 h 10 1200 2100 2800 3800 1100 1860 2500 340080 h 5 1060 1800 2450 3300 950 1650 2200 290080 h 10 1540 2600 3450 4600 1400 2300 3100 4200100 h 10 1880 3100 4000 5400 1700 2700 3600 4800120 h 10 2200 3500 4600 6100 2000 3200 4200 5500

Tabela 2. Dozvoleni trajni strui za aluminiumski plosnati profili

Visina h{iro~in

a (mm)

Oboeni provodnici Neoboeni provodnoci

Broj na provodnici po faza Broj na provodnici po faza

I II III razmak I II III razmak

12 h 2 100 180 80 14020 h 2 195 340 145 27025 h 3 240 410 180 33030 h 3 280 480 205 38530 h 5 360 625 270 50040 h 5 460 800 350 650

40 h 10 670 1200 1650 2250 515 975 1350 180050 h 5 560 970 1400 1850 425 780 1120 1500

50 h 10 820 1440 1960 2660 625 1150 1600 216080 h 10 1230 2100 2760 3680 930 1650 2300 3100

100 h 10 1500 2450 3200 4300 1100 1950 2700 3700120 h 10 1760 2800 3700 4900 1310 2350 3100 4300

Tabela 3. Dozvoleni trajni strui za provodnici od baker i aluminiumso kru`en popre~en presek

Tabela 4.Dozvolenite trajnistrui za

provodnici od

aluminiumso kru`enpopre~en

presek

Dijametar(mm)

BAKAR ALIMINIUM

Oboeniprovodnici

Neoboeniprovodnoci

Oboeniprovodnici

Neoboeniprovodnoci

6 125 120 65 608 160 150 - -

10 250 210 200 16016 480 410 380 31620 640 540 500 41030 1100 900 870 680

Nadvore{enDijametar

(mm)

Vnatre{enDijametar

(mm)

BAKAR ALIMINIUM

Oboeniprovodnici

Neoboeniprovodnoci

Oboeniprovodnici

Neoboeniprovodnoci

2016 360 325 280 23014 430 400 350 28512 480 430 385 320

30 26 550 500 430 350

Tabela 5. Korekcioni faktori za horzontalno postaveni provodnici soplosnat profil

Postavenata polo`ba na provodnicite (tabela 6) doveduva do poslaboodveduvawe toplina, pa dozvolenite trajni optovaruvawa se pomali.

Dozvolenite optovaruvawa se opredeluvaat ako podatocite od tabelite 1i 2 se pomno`at so korekcionite faktori od tabela 5. Zaradi ova vonajgolem broj slu~ai plosnatite provodnici se postavuvaat vertikalno.

Ako e dozvoleno pomalo ili pogolemo zgolemuvawe na temperaturata odC30 za koe vredat tabelite od 1 do 5, dozvolenoto trajno optovaruvawe na

provodnicite se opredeluva od relacijata:

3030

II .. .(1)

kade 30I e dozvoleno optovaruvawe na provodnici so zgolemuvawe na

temperaturata od C30 , a e dozvoleno zgolemuvawe na temperaturatavo C . Poslednata ravenka se zasnova na faktot deka toplinata koja serazviva vo provodnikot e proporcionalna na kvadratot na strujata. Odovaa ravenka go opredeluvame i zgolemuvaweto na temperaturata , do koja}e dojde ako niz provodnikot trajno te~e struja I :

2

30

30

I

I .. .(2)

So boewe na sobirnici se zgolemuva odveduvaweto na toplina, pa zaraditoa posebno se navedeni dozvoleni optovaruvawa za oboeni, a posebno zaneoboeni.

24 650 600 520 42022 800 650 580 470

5044 1100 950 850 67042 1200 1100 970 77040 1400 1200 1000 820

6054 1250 1200 1000 80052 1500 1300 1150 92050 1600 1450 1275 1000

2. Kontrola na presekot na sobirnici imaj}i go vo predvidzagrevaweto za vreme na kusa vrska

I pokraj kusoto vreme za koe te~e strujata na kusa vrska zagrevaweto naprovodnicite mo`e vo nepovolen slu~aj da predizvika o{tetuvawe nasobirnicite.Zgolemuvaweto na temperaturata nastanuva brzo e mo`e da sesmeta deka za vreme na kusata vrska toplina ne se odveduva vookolinata,pa zagrevaweto e proporcionalno na toplinata koja se sozdavavo provodnikot.Za navedenata pretpostavka mo`eme da ja postavimeravenkata:

rtIcG t2 ...(3)

kade se: G e masa na provodnikot kg , c e specifi~na toplina na

provodnikot CkgWs , , e zgolemena temperatura ( C ) za vreme natraewe na kusata vrska, tI e efektivna vrednost na strujata na kusa

vrska A za vreme t s na traewe na kusata vrska,a r otpor na provodnikot .Levata i desnata strana na izrazot ja pretstavuvaat toplinatarazviena vo provodnikot za vreme na kusata vrska.Ako otporot r goizrazime so pomo{ na dol`ina l m ,presekot 2mq i specifi~niot otpor

mm2 se doa|a do izraz za zgolemuvawe na temperaturata:

qcG

ltI t

2 .. .(4)

Ako ponatamo za masata na provodnikot pi{eme lqG ,kade e gustina

na provodnikot 3mkg se dobiva:

ct

q

I t

2

2

. ..(5)

Pri opredeluvawe na specifi~niot otpor treba da se zeme vo predvidpromenata na temperaturata,po relacijata:

0101 1 .. .(6)

kade se: a e temperaturen koeficient, 0 specifi~en otpor pri

temperatura 0 , a 1 e temperature vo moment na nastanok na kusata vrska.

Sredniot specifi~en otpor go opredeluvame od ravenkata:

021

02 21

...(7)

do koja se doa|a ako zememe deka:

221

...(8)

Pri opredeluvawe na potrebniot presek trba da se poslu`ime so

ravenkatac

tq

I t

2

2

,pa }e dobieme:

2mc

tIq t

...(9)

Za bakarni sobirnici dozvolena e najgolema temperatura od C2002 ,a

za aluminiumski C180 .Vo dvata slu~aja treba da se smeta so temperaturaC651 vo moment na nastanuvawe na kratkiot spoj (za temperatura na

okolinata vo najlo{ slu~aj zemame C35 , a za zgolemena temperature vonormalen pogon C30 ).spored toa zgolemenata temperatura za vreme natraewe na kusata vrska iznesuva:

za bakar = C135

za aluminium = C115 .

Imaj}i gi vo predvid vrednostite na ostanatite potrebni veli~inizemeni od tablici i presmetani so pomo{ na prethodnite ravenki zapotrebniot napre~en presek na sobirnicite dobivame:

za bakar 29105,7 mtIq tcu (10)

za aluminium 29100,12 mtIq tal (11)

Vo praksa e dovolno ako strujata ja izrazime vo kA ,a presekot vo 2mm pa }edobieme:

za bakar 25,7 mmtIq tcu (12)

za aluminium 20,12 mmtIq tal (13)

4.3.Zagrevawe na ednorodni provodnici pri kusi vrski

Pri kusi vrski niz aparatite i provodnicite te~at strui na kusivrski,koi mo`at da bidat mnogupati pogolemi od el.strui pri normalenre`im na rabota.Vremetraeweto na kusite vrski e mnogu malo i se dvi`ipome|u 0,1 I 0,5 sekundi.Za toa vreme ne se oddava toplina nadvor odprovodnikot tuku celata toplina odi za zagrevawe na provodnikot.

Od tuka ravekata za energiite na oddavawe toplina ima oblik:

GdcdtRi ttK 2 ...(14)

Inaku strujata na kusa vrska i aktivniot otpor vo toj slu~aj sepromenlivi veli~ini.Promenata na aktivniot otpor soobrazuva sopromenata na temperaturata na provodnikot.

Aktivniot otpor pri 00 se izrazuva so slednoto ravenstvo:

S

LRt

10 .. .(15)

1ot CC . ..(16)

SLC .. .(17)

Ako se zamenat vo prvata ravenka se dobiva:

dc

dtS

ik

11

0

02

2

. ..(18)

So integrirawe na desnata strana od ravenkata se dobiva:

nK AAdC K

n

11

0

0 .. .(19)

kade

KKK

CA

1ln20

0 . ..(20)

Vrednosta na nA se dobiva na ist na~in,samo so primena na n .

Vo praksata namesto postojano da integrirame za dobivawe na KA i nA , se

slu`ime so grafi~ka metoda so pomo{ na krivite Af .Ovie krivi seza sredni vrednosti na ,,,, 00 C za bakar,aluminium i `elezo.

Krivite za opredeluvawe na temperaturata pri kusi vrski se prika`anina sledniot grafik (sl.7):

Levata strana na ravenkata za energiite na oddavawe toplina mo`e da senapi{e i vo oblikot:

20

22

1S

Bdti

SK

t

K ili t

kK dtiB0

2 ...(21)

kade KB se narekuva toplinski impuls i e proporcionalen sooslobodenata toplina. Za vreme I za toplinskiot impuls mo`eme danapi{eme:

tIdtiBt

kK2

0

2 ...(22)

kade t e ona vreme za koe trajnata struja na kusa vrska go predizvikuva

celiot toplinski impuls.Ova vreme se narekuva fiktivno iliekvivalentno vreme.

Od koga }e se opredeli toplinskiot impuls mo`e da se napi{e:

nK

K AS

BA 2 ...(23)

ili so zamena na KB vo ovaa ravenka se dobiva:

nK AAtS

I

2

2

...(24)

Fiktivnoto vreme se opredeluva kako suma od dve fiktivni vremiwa:

aPttt ...(25)

kade Pt e fiktivnoto vreme na promenlivata komponenta,aa

t

e

fiktivnoto vreme od aperiodi~nata komponenta na elektri~na struja nakusa vrska.

Vo toj slu~aj ravenkata za toplinskiot impuls ja dobiva vrednosta:

aP

t

KK tItIdtiB

22

0

2 ...(26)

Za pribli`no opredeluvawe na Pt se slu`ime so krivi koi ja davaat

zavisnosta "

ftP pri t=const. Ovie krivi se prika`ani na sledniot

grafik (sl.8).

Za opredeluvawe na fiktivnoto vreme na aperiodi~nata komponenta setrga od ravenstvoto:

a

t

ap tIdti

2

0

2 ...(27)

Vrednosta na aperiodi~nata elektri~na struja se opredeluva od:

T

t

T

t

aap eIeii

"0 2 ...(28)

ako se zameni vo pogornata ravenka se dobiva:

aT

tt

T

t

tIeTIdteI

22"

2

0

" 12

...(29)

od kade za

I

I "" se dobiva:

T

t

aeTt

22" 1

...(30)

Za sredni vrednosti za T=0,05 s i 1,0t s vtoriot izraz e stanuva mnogu mali mo`e da se izostavi,od {to sleduva:

2"2" 05,0

Tt

a...(31)

Za oddale~eni kusi vrski i pri vrednosti za 1,0t za toplinskiot impulsmo`e da se napi{e:

TtIBK 2" ...(32)

Za vreme st 1a

t

se izostavuva i vo toj slu~aj za fiktivnoto vreme se

dobiva :

Ptt ...(33)

III. MEHANI^KO DIMENZIONIRAWE NASOBIRNICITE

Sili pome|u paralelni provodnici

Za kontrola na izbranite preseci na sobirnicite, posle presmetkite nanivno zagrevawe vo re`im na kusi vrski, i eventualna korekcija na izbraniotpresek so usvojuvawe na pogolema vrednost, mora da se izvr{i proverka naizbraniot presek na sobirnicata na mehani~ki optovaruvawa, odnosno mehani~kodimenzionirawe na sobirnicite. Toa zna~i presmetka na maksimalnite napregawana svitkuvawe na provodnicite i nivna sporedba so dozvolenite mehani~kinapregawa.

Za da se presmetaat maksimalnite napregawa treba da se znaatelektrodinami~kite sili me|u paralelnite provodnici od sobirnicite.

Magnetnoto pole okolu kru`en provodnik mo`eme da go odredime odizrazot:

34 r

rxdsIdH

kade e : I struja koja protekuva niz provodnikot, ds element od provodnikot, a r erastojanie pome|u toj element i to~kata vo koja sakame da ja opredelime ja~inatana magnetnoto pole. Ako agolot pome|u ds i r go ozna~ime so a (sl.4.2), izrazot 4.12mo`eme da go napi{eme vo sledniot oblik:

2

sin4 r

dsIdH

Zemaj}i go vo predvid agolot a, za ds }e va`i :

sindr

ds

a za rastojanieto pome|u ds i to~kata A:

sina

r

kade {to a e rastojanieto pome|u to~kata A i provodnikot ~ij {to element e ds. Sozamena na poslednive dve ravenstva vo 4.13, i po nejzinoto sreduvawe se dobiva :

a

dIdH

sin4

Integriraj}i vo granici od a1 do a2 (sl.4.2) se opredeluva ja~inata na magnetnotopole vo to~kata A, {to e posledica na strujata vo paralelniot provodnik sodol`ina l.

21 coscos4

sin4

2

1

a

Id

a

IAH

a

a

Ako polo`bata na to~kata A ja definirame so odale~enosta s od krajot naparalelniot provodnik, 4.17 mo`eme da ja napi{eme vo sledniot oblik:

22224 asl

sl

as

s

a

IsH

dodeka za beskone~no dolg provodnik vo bilo koja to~ka na paralelniotprovodnik, ja~inata na magnetnoto pole iznesuva :

a

IH

2

zatoa {to vo ovoj slu~aj a1=0, a a2= p.Silata na edinica dol`ina na elementot ds2 od provodnikot niz koj te~e struja I2, akoj se nao|a vo magnetnoto pole od strujata I1, mo`e da se odredi od ravenkata :

122

BIds

dF

kade B1 e magnetna indukcija koja odgovara na ja~inata na magnetnoto pole H1 odstrujata I1. Bidej}i B1=μ· H1, kade {to:

μ=4·π·10-7 (H/m)

silata na provodnikot so kone~na dol`ina vo to~kata A-zemaj}i ja vo predvidrelacijata 4.18 e :

mN

asl

sl

as

s

a

II

ds

dF /102222

721

2

dodeka za provodnik so beskone~na dol`ina, silata na edinica dol`ina jaopredeluvame zemaj}i ja sega predvid 4.19 kako :

mNa

II

ds

dF /102 721

2

Silata po edinica dol`ina se izrazuva vo wutni po metar, strujata seizrazuva vo amperi, a rastojanieto pome|u provodnicite vo metri. Ako mesto wutn,kako edinica za sila sakame da upotrebime kilopond, }e mora izrazite 4.22 i 4.23da se pomno`at so 0.102, bidej}i 1N=0.102 kp. Taka dobivame:

mkpasl

sl

as

s

a

IIs

ds

dF /1002.12222

821

2

mkpa

II

ds

dF /1004.2 821

2

Izveduvaweto na navedenite izrazi se dobiva poa|aj}i od poletoproizvedeno so struja I1 i negovoto dejstvuvawe na provodnik niz koj te~e struja I2.Do istite izrazi bi se do{lo i poa|aj}i od poleto proizvedeno so strujata I2.Sporeduvaj}i gi izrazite 4.24 i 4.25, doa|ame do zaklu~ok deka za provodnik sokone~na dol`ina se dobiva pomala sila. Zaradi toa, kako i zaradi poednostavnostana izrazot, pri presmetuvawe se upotrebuva izrazot 4.25, pa interesno e da se znaekolkava gre{ka se pravi pri vakvoto smetawe. Odnosot pome|u 4.24 i 4.25, gopoka`uva odnosot pome|u vistinskata sila i silata opredelena so pretpostavkadeka se provodnicite beskone~no dolgi. Toj odnos e :

22

22 1

121

l

a

l

af

f

kade f e sila po edinica dol`ina spored 4.24, f∞ spored 4.25, a l=s/l. Na sl.4.3,poka`ana e zavisnosta na odnosot f/f∞ od l za razli~ni vrednosti na a/l.Maksimalnata sila se javuva vo sredinata, t.e za l=1/2, pa vo toj slu~aj izrazot 4.26e:

2max

41

1

l

af

f

Zavisnosta na f/f∞ od vrednosta na odnosot a/l e prika`an na sl.4.4.Se {to be{e prethodno navedeno se odnesuva na sila po edinica dol`ina, koja zaprovodnik so kone~na dol`ina e zavisna od odale~enosta od dvata kraja naprovodnikot, dodeka za beskone~no dolgi provodnici taa e konstantna. Me|utoa zanapregaweto, va`na e vkupnata sila koja dejstvuva na provodnikot i nea mo`e da jadefinirame so izrazot :

22

dsds

dFF

So integrirawe na 4.22 dobivame:

Naala

IIF

22721 102

i toa e vkupnata sila na provodnik so dol`ina l, dodeka vkupnata sila naprovodnik so ista dol`ina, ako pretpostavime deka raspredelbata na silataodgovara na provodnik so beskone~na dol`ina e :

Nla

IIF 721 102

Posledniov izraz se dobiva so integrirawe na 4.23. Sega mo`e da seopredeli i odnosot F/F∞, koj poka`uva kakov e odnosot na vkupnata sila dobiena odprovodnik so kone~na dol`ina, vo odnos na silata koja se dobiva po pretpostavka

deka provodnikot, vo ~ie pole se nao|a posmatraniot provodnik, e beskone~en. Zatoj odnos mo`e da se napi{e ravenstvoto:

l

a

l

a

F

F

2

2

1

Ovoj odnos e prika`an na sl.4.4.Pri mali vrednosti na a/l, koi se javuvaat vo razvodnite postrojki (vo

najmalite postrojki vrednosta na a/l e 0.3, dodeka vo ne{to pogolemite e pomal od0.1), opravdano e da se smeta deka deka se raboti za beskone~no dolgi provodnici(t.e kako da e F/F∞=1). So takva pretpostavka se presmetuva so ne{to pogolema silaod onaa {to navistina se javuva (sl.4.3 i 4.4).Ako samo edniot kraj na provodnikot so struja I1 te`i kon beskone~nost, kako nasl.2.4b, toga{ silata {to dejstvuva na provodnikot so dol`ina l e

lalaa

iiF 22210

4

Koga se dvata provodnika so beskone~na dol`ina, se opredeluva sila po edinicadol`ina, t.e se opredeluva spored ravenkata (4.23).

Nasokata na dejstvuvaweto na silite zavisi od nasokata na struite voprovodnicite. Koristej}i go praviloto na desna navrtka, se doa|a do zaklu~ok dekaza strui so ista nasoka, kako na sl.2.4b, silata e od privle~en karakter. Kogastruite se so sprotivna nasoka, silata na vzaemnoto dejstvo e so odbiven karakteri te`i da go zgolemi rastojanieto pome|u provodnicite.

2. Sili me|u paralelni provodnici so pravoagolen popre~en presek

Vo poglavjeto (to~kata) 1.3.1. se razgleduvani provodnici so kru`en presek, pri{to dimenziite na presekot ne se zemaat vo predvid. Isto taka, bez posebnonaglasuvawe e pretpostaveno deka strujata se vospostavuva po oskata naprovodnikot. Kaj provodnicite so pravoagolen pope~en presek dimenziite napresekot, za razlika od kru`nite provodnici, ne mo`at da se zanemarat. Za da sezabele`i vlijanieto na dimenziite na popre~niot presek, i zaradi poednostavnimatemati~ki relacii, se razgleduvaat dva paralelni provodnika so beskone~nadol`ina i se opredeluva silata po edinica dol`ina.Na sl.4.5 se prika`ani dva paralelni provodnika so zanemarlivo mala {iro~ina(b≈0). Ako se pretpostavi ramnomerna raspredelba na gustinata na strujata nizprovodnicite, ja~inata na strujata {to te~e niz elementarniot element dx naprovodnikot (1) e:

h

dxIdI 11

Ja~inata na magnetnoto pole vo to~kata od provodnikot (2), koja se nao|a narastojanie r od provodnikot (1), opredelena e so relacijata analogna na izrazot(4.19), bidej}i se raboti za pole od beskone~no dolg provodnik. Zemaj}i |i vopredvid sl.4.5 i ravenstvoto (4.31a), za ja~inata na poleto mo`e da se napi{e:

rh

dxIdH

21

1

Za silata na elementot so dol`ina ds2 i visina dy od provodnikot (2) mo`eme,analogno na izrazot (4.20), da napi{eme:

21

"

2

dIdBds

dF

Ako ja zememe vo predvid i strujata niz ovoj element:

h

dyIdI 22

i permeabilnosta (4.21), za silata dobivame:

mNrh

dydxII

ds

dF /102 7221

"

2

Izrazot (4.32) ja dava vrednosta na silata vo nasoka na rastojanieto r (sl.4.5). Taasila mo`e da se razdeli na dve me|usebno normalni komponenti. Sumata nakomponentite koi pa|aat vo ramninata na provodnikot, zemaj}i gi vo predvid siteelementi na drugiot provodnik e ednakva na nula, pa potrebno e da se poznavaatsamo horizontalnite komponenti (Fh). Spored oznakite od sl. 4.5 , mo`eme danapi{eme:

r

eFFFh cos

222 xyer

i so zamena vo izrazot (4.32), se dobiva:

7

22221

"

2

102

xye

dydx

h

eII

ds

dFh

Silata po edinica dol`ina ja dobivame so integrirawe na izrazot (4.35) vogranici za x i y od 0 do h :

hhh

xye

dydx

h

eII

ds

dF

022

0

7221

2

102

od kade {to dobivame:

27

212

1ln2102e

h

h

e

e

harctg

hII

ds

dFh

ili poinaku napi{ano

2

2

27

212

1ln2102e

h

e

a

e

harctg

eeII

ds

dFh

Ako se provodnicite postaveni kako na (sl.2.7), silata po edinica dol`ina seopredeluva na ist na~in.

Sl.2.7

Elementarnata sila, spored oznakite na sl.2.7, za zanemarliva vrednost na h e

dydxyxbeb

IIds

dF

)(1102 221

7"

2

1

Rezultantnata sila po edinica dol`ina, koja dejstvuva na provodnik e:

bb

yxbe

dxdy

bII

ds

dF

00221

7

2

1

)(1102

odnosno

e

bebe

e

bebe

b

e

eII

ds

dF lnln1102 2217

2

1

Dobienite relacii za elektrodinami~ka sila (4.38) i (2.64) va`at za provodniciso zanemarliva {iro~ina, {to zna~i deka vo slu~aj na realni provodnici bi dalepribli`ni vrednosti. Imaj}i ja predvid ravenkata (4.23), lesno mo`e da se zaklu~ideka izrazite vo srednite zagradi na ravenstvata (4.38) i (2.64) pretstavuvaatkorekcioni faktori, so koi treba da se pomno`i elektrodinami~kata sila kojadejstvuva pome|u pome|u kru`ni provodnici na rastojanie e.

Vo praksata ne se javuvaat provodnici so zanemarliva {iro~ina . Zatoa }e gorazgledame realniot slu~aj spored sl.4.6, koj {to se odnesuva na provodnici sokone~na {iro~ina. Izrazot (4.37) pretstavuva samo del od silite koi dejstvuvaatna provodnikot, I1 i I2 isto taka pretstavuvaat samo del od struite, pa namesto I1 iI2 bi trebalo da stoi dI1 i dI2, na mestoto na e treba e=c+y+z, a dFh/ds2 treba da bide(dFh/ds2)”. Zemaj}i deka spored sl.4.6. :

b

dvIdI

b

dzIdI 2211

mo`eme da napi{eme:

dzdvzvc

h

h

zvc

zvc

harctg

hbII

ds

dFh

2

2

7

21

"

2

1ln2102

So integrirawe vo granici za v i z od 0 do b, doa|ame do izrazot za sila po edinicadol`ina vo N/m :

hh

h dzzvdvhb

IIds

dF

002

7

212

,102

kade e (v,z) e ednakov na izrazot vo golemata zagrada od (4.39). Re{avaj}i godvojniot integral doa|ame do silata na edinica dol`ina. Odnosot pome|u silitespored (4.40) i silite pome|u kru`nite provodnicite (4.23), go davatakanare~eniot korekcionen faktor k koj se opredeluva od izrazot:

hh

dzzvdvhb

ak

002 ,

Elektrodinami~kite sili me|u paralelni provodnici, pod pretpostavka dekaraspredelbata na elementarnite sili po edinica na dol`ina se odnesuvaat zaprovodnici so beskone~na dol`ina, se presmetuvaat spored izrazot:

71 22 10I IF l Na

(2.14)

kade se:

I1 i I 2 - udarni strui vo edniot i drugiot provodnik,l - dol`ina na provodnikot, odnosno rastojanie me|u dva potporni izolatoti od

ista faza.

Gorniot izraz va`i za beskone~kno tenki provodnici, ili provodnici so kru`enpresek i relativno mal dijametar .

Vo realnite razvodni postrojki sobirnicite se so mnogu pogolemi dimenzii(ne beskone~kno tenki) i naj~esto so pravoagolen presek.Od tie pri~ini, vo soglasnost so analizite na vlijanieto na kone~nata dol`ina naprovodnicite i vlijanieto na dimenziite i oblikot na presekot na sobirnicite, evoveden t.n. koeficient na forma kf , so koj se vr{i korekcija na presmetanitevrednosti na silata me|u t.n. idealizirani paralelni provodnici vo odnos sorealnite provodnici vo razvodnite postrojki. Zna~i silite me|u paralelniprovodnici se presmetuvaat so sledniot izraz:

71 22 10fI IF k N

a

(2.15)

Vrednosta na koeficientot kf mo`e da se prika`e i preku dijagram (sl.2.3). Taamo`e da se razlikuva zna~itelno od edinica samo ako e:

2a bh b

(2.16)

Toa mo`e da se slu~i koga se raboti za nizok napon (malo a) i za profili sogolema visina (h). Spored toa, za visoki naponi mnogu retko }e bide potrebno da sesmeta so kf 1, no samo dokolku se raboti za sobirnici koi se sostojat od edenprovodnik. Ako pak stanuva zbor za sobirnica sostavena od pove}e provodnici,potrebno e da se zeme vo predvid vrednosta na kf, bidej}i vo ovoj slu~aj se raboti zamali rastojanija me|u provodnicite, pa kf mo`e zna~itelno da se razlikuva odedinica.

Sl. 2.3. Zavisnost na koeficientot na forma kf od (bh

ba

) i (b/h)

1.3.3.Sila pome|u provodnici koi ne se me|usebno paralelni

Vo razvodnite postrojki postojat spoevi na aparati so sobirnici, koi ne seme|usebno paralelni , pa zatoa korisno e da se znae da se opredelat silite pome|utakvite provodnici.Za da se zapoznaeme za na~inot na opredeluvawe na silata me|u normalniprovodnici , }e go ragledame provodnikot svitkan vo forma na bukvata L (sl.4.8).Analogno kako i pri opredeluvaweto na izrazot (4.16) , doa|ame do relacijata zaja~ina na pole vo to~kata A:

1

2

1

cosy4

Idsiny4

I)A(H

.. .(4.43)

bidej}i kako {to se gleda od sl.4.822

Ako gi upotrebime oznakite od sl. 48 , ja~inata na poleto e :

221

1

yll

y4I)A(H

. ..(4.44) .

dodeka silata na dol`ina - zemaj}i gi vo predvid izrazite (4.20) i (4.21) e :

mNyl

l

y

I

dy

dFf /10 7

221

12

4.45

zatoa {to niz dvata dela na provodnikot te~e ista struja .Ako pretpostavime deka l1=∞ (sl. 4.8), silata koja dejstvuva na edinica dol`ina odispraveno postaveniot provodnik iznesuva:

mNy

I

dy

dFf /10 7

2

4.46

Vkupnata sila koja dejstvuva na provodnik se opredeluva od relacijata 4.28, sogranici na integracija od d/2 do l 2 , pa koga l1 e kone~na dol`ina, iznesuva:

Nlll

dll

d

lIF

22

211

22

11272 42ln10

(4.47)

a koga l1 e beskone~no golemo:

Nd

lIF 272 2ln10

(4.48)

kade d e dijametar na provodnikot .

ELEKTRODINAMIЧKI SILI ME\U SOBIRNICI PRI DVOFAZNI KUSIVRSKI

Slika 1-5. Dvofazna kusa vrska kaj trofazen sistem

Opredeluvaweto na silite na vzaemnoto dejstvo na dvofazna kusa vrska se sveduvana presmetuvawe na vzaemnoto dejstvo na dva paralelni provodnici(sl. 1-5). Naslikata e predstaven trifazen sistem so dvofazna kusa vrska. Me|u fazata A i Bnastanala kusta vrska. Ako strujniot tek na fazata A e vo edna nasoka, toga{ tojstruen tek se vra}a po fazata B, odnosno te~e vo obratna nasoka. Mo`eme dazapi{eme deka A Bi i .Poznato e deka struja na kusa vrska se sostoi od dve komponenti: periodi~na iaperiodi~na. Op{to zemeno, i dvete komponenti se namaluvaat, period~inata pobavno, do opredelena vrednost. Ako izvorot na energija e so neograni~ena mo}nost(mnogu mo}en EES) mo`eme da smetame deka periodi~nata komponenta nema da seizgubi, dodeka aperiodi~nata nabrzo }e ja snema.Najnepovolen e slu~ajot koga naismeni~nata kompomentane se gubi. Pri toa,spored teorijata za struite na kusi vrski mo`eme da zememe:

sin( ) sin( )t

Tnm K Ki J t e

kade nmJ e amplitudnata vrednost na strujata, e agol na momentalnata sostojba,

K – faznoto pomestuvawe me|u strujata i naponot pri kusa vrskaPri 0 sleduva

sin( ) sint

Tnm K Ki J t e

Pri kusa vrska vo EES so sreden i visok napon, prakti~no zna~ewe ima samoinduktivnata otpornost, dodeka aktivnata se zanemaruva. Vo takov slu~aj mo}emeda zememe deka 90o

K . Ako vrednosta na K ja zamenime vo ravenkata (1-16), }edobieme:

cost

Tnmi J e t

Za opredeluvawe na silata na zaemno dejstvo se koristi ravenkata (1-2). Pri 1 Ai ii 2 B Ai i i , zameneti vo ravenkata (1-2), se dobiva:

28 8 2 8 2

28 2

20 10 ( ) 20 10 20 10 cos

1 120 10 2 cos cos 22 2

t

TA A A nm

t t

T Tnm

l l lF i i i J e t

a a a

lJ e e t t

a

kade nmJ e amplitudnata vrednost na promenlivata komponenta.

Slika 1-6. Krivi na vzaemno dejstvo na ~etirite sostavni komponenti na F i opta kriva: a –postojana komponenta, b – aperiodi~na, v – periodi~na so 50f Hz , g – periodi~na so

100f Hz i op{ta kriva ( )F f t

Vo op{t slu~aj ova ravenstvo mo`e da se napi{ano vaka:

22

1 2 3 420 cos cos 2t t

T TnmF AJ C C e C e t C t

Kade C1, C2, C3 i C4 se koeficienti koi mo`at da se zemat kaj dvofzana kusa vrskaod ravenkata (1-18)

Koeficientot 820 10 lA

a

Od ravenkata (1-18) se gleda deka silata F se sostoi od 4 delovi: konstanten del , so vrednost 0.5

Aperiodi~na funkcija , so vremenska konstanta na pridu{uvawe2T

Periodi~no-prigu{ena funkcija, so frekfencija 50f Hz , i so

vremenska konstanta na pridu{uvawe T Periodi~na funkcija so frekfencija 100f Hz

Site ~etiri delovi i op{tata kriva ( )F f t se dadeni na slikata 1-6.Znakot minus odnapred poka`uva deka dejstvuvaat sili na odbivawe. Od op{tatakriva se gleda deka najgolemata sila na vzaemno dejstvo se javuva vo prviotpoluperiod po javuvaweto na kusa vrska, po {to postepeno se namaluva doopredelena veli~ina, zavisna samo od naismeni~nata kompomentana strujata nakusa vrskaAko ja zamenime vremenskata konstanta vo ravenkata (1-13) so nejzinata srednavrednost 0,05s, za t=0,01s se dobiva:

2 23.3 ( 2 ")nm yF AJ k J A

Pri 1.82yk i 2 " nmJ J se dobiva celata vrednsot za F. Ova poka`uva deka za

opredeluvaweto na F mo`e da se trgne i od udarnata struja.Ako go preskokneme zati{uvaweto na aperiodi~nata komponenta na strujata nakusa vrska pri T , za sialta na vzaemnoto dejstvo }e se dobie:

24 nmF AJ

Pri 0T sleduva:

2 2cosnmF AJ t

so maksimalna vrednost 2m mF AJ .

ELEKTRODINAMIЧKI SILI ME\U SOBIRNICI PRI TRIFAZNA KUSAVRSKA

Kaj eden trifazen sistem, vzaemnoto dejstvo me|u sobirnicite e razli~no odona kaj dvofaznite sistemi ili kaj dvofazna kusa vrska, zatoa {to sekoja fazadejstvuva na ostanatite dve.Za da se opredeli najgolemata sila na vzaemno dejstvo me|u provodnicite na edentrifazen sistem, postaveni na edna ramnina i pri simetri~ni strujni vektori, sepoa|a od nivnite momentni vrednosti:

sin ,sin( 120 ),sin( 240 ),

A m

oB m

oC m

i J

i J

i J

kade mJ e amplitudnata vrednost na strujata.Toa se trite momentni strui vo fazite A, B i C (sl. 1-7), koj vzaemno si dejstvuvaati se pomesteni edna od druga za 120'.Spored postavenosta na sobirnicite razlikuvame dva karakteristi~ni slu~ai navzaemno dejstvo:vzaemno dejstvo na krajnata sobirnica na ostanatite dve sobirnicivzaemno dejstvo na srednata sobirnica na strani~nite dve sobirnici

Slika 1-7. Trofazen sistem za opredeluvawe naelektrodinami~kite sili na trofazna kusa vrska

Zemame edna i edinstvena nasoka na struite.Elektrodinamikata sila na krajnata sobirnica se opredeluva so ravenkata:

a ab acf f f ili , 'c cb ca a cf f f f f

kade8

,

8,

20 10

20 10

ab a b

ac a c

lf i i

al

f i ia

Koga }e gi zaemenime vo ravenkata (1-24), se dobiva

8

8 2 8 2

20 10 sin sin( 120 ) 0.5 sin sin( 240 )

20 10 sin sin sin( 120 ) 0.5sin sin( 240 ) 20 10

o oa m m m m

o om m

lf J J J J

al l

J Ja a

kade {to

sin [sin( 120 ) 0.5sin( 240 )]o o

Maksimumot na funkcijata af }e go najdeme so difernzirawe na funkcijata i

nao|awe na prviot izvod, maksimumot se dobiva pri 75 ,165 ,255o o o i t.n.Koga }e go zamenime vo ravenkata (1-26) za psi se dobiva 0.81.Koga ovaa vrednost }e ja zamenime vo ravenkata (1-24), se dobiva

8 2 8 220 10 0.81 16.2 10a c m m

l lf f J J

a a

Na istiot na~in se opredeluva i silata na vzaemno dejstvo na srednata faa.Tuka imame

8 8 220 10 ( ) 20 10b ab bc b a c m

l lf f f i i i J

a a

kadesin( 120 ) [sin sin( 240 )]o o .

Znakot minus vo ravenkata (1-28) ni poka`uva, deka dvete sili se sprotivni.Po izbirawe na psi i opredeluvawe na maksimumot pri 75 ,165 ,255o o o i tn. seopredeluva vrednosta na 0.87 , a koga }e se zameni vo ravenkata (1-28) se dobiva:

8 2 8 220 10 0.87 17.4 10b m m

l lf J J

a a

Od dobieniot razultat za af i bf se zabele`uiva deka bf e vo pove}e napregnata

sostojba vo odnos na af . Ova uka`uva na toa deka za presmetuvanata sobirnica, priopredeluvaweto na vzaemnoto dejstvo me|u sobirinicite na eden trifazen sistemtreba da se zeme srednata sobirnica.Vo formulite izvedeni do sega, strujata mJ prestavuva amplitudna vrednost. Prikusa vrska najgolema sila na vzaemno dejstvo se dobiva od udarnata struja, priprviot polu-period od procesot na kusa vrska. Vo toj slu~aj mo`e da se napi{e

8 217.4 10b y

lf i

a

Koga }e zamenime 2 "y y nm yi k J k J vo ravenkata (1-30), za sialta na

vzaemnoto dejstvo se dobiva

8 217.4 10 ( )b y nm

lf k J

a

Od druga strana, koga }e zamenime 820 10 lA

a i 1.82yk , ravenkata (1-31) dobiva

oblik

2 20.87 (1.82 ) 2.86b nm nmf A J AJ

2 20.81 (1.82 ) 2.67a nm nmf A J AJ

Dosega{niot rezultat mo`eme da go dobieme i koga }e trgneme direktno odstruite na kusa vrska za oddelnite fazi

sin( ) sin( ) ,

2 2sin( ) sin( ) ,3 3

4 4sin( ) sin( ) ,3 3

t

TA nm K K

t

TB nm K K

t

TC nm K K

i J t e

i J t e

i J t e

kade nmJ e amplitudnata vrednost na naismeni~nata kompomenta na strujata na kusavrskaKoga struite }e gi zamenime vo ravenkata (1-24), za silata na vzaemnoto dejstvo zafaza A se dobiva:

2

2

3 3 3 cos 28 8 4 6

( 0.5 )3 3 3cos cos 2( ) cos 2 2( )4 2 6 4 6

t

TK

a a b a c nmt

TK K

e

f A i i i i AJ

t e t t

Funkcijata dobiva maksimum pri

2( )6K n

kade n e cel broj. Maksimalni vrednosti se dobivaat pri 1 75 ,165 ,255o o oK i

t.n.Ako gi vo funkcijata gi zamenime ovie agli, za silata na vzaemno dejstvo }edobieme

22.67a nmf AJ

Rezultatot e istiot kako vo ravenkata (1-33).Za fazata B, ako gi zamenime struite, za silata na vzaemnoto dejstvo }e dobieme

2

2

( 0.5 )

3 4 4 3 4sin 2 3 sin 2( ) sin 2 2( )2 3 3 2 3

b a b b c

t t

T Tnm K K K

f A i i i i

AJ e e t t

Maksimumot sledi pri

42( )3 2K n

kade 1 75 ,165 ,255o o oK i t.n.

Koga se zamenuvaat vrednostite na ovie agli vo funkcijata, za sialta na vzaemnodejstvo sleduva

22.86b nmf AJ

kako {to e toa vo ravenkata (1-32).Vo op{t slu~aj za vzaemnoto dejstvo va`i ravenkata (1-19), kade analiti~ki epredstavena zavisnosta ( , )Kf t . Izrazot pred zagradite 2

nmAJ ima dimenzijana sila, a izrazite vo zagradite se bezdimenzionalni golemini.

Slika 1-8. Krivi na elektrodinami~kite sili pri trofazna kusa vrska za kraen i sredenprovodnik

Na slikata 1-8 e daden oscilogram na razvojot na elektrodinami~kite sili pritrofazna kusa vrska Od nea se gleda, deka najgolemata sila na vzaemno dejstvo sejavuva pri prviot poluperiod na protekuvawe pri procesot na kusa vrska.Sporedba me|u silite na vzaemno dejstvo me|u dvofazna i trofazna kusa vrskavsu{nost e sporedba pome|u struite, koja proizleguva od ravenstvoto

(2) (3)

21

1

3

1K K

EJ J k

xxx

kade 1x e reaktansa na pravata posledovatelnost, a 2x e reaktansa na obratnataposledovatelnost.

Za vreme na trajniot period odnosot 2

1

x

xmo`e da dobie vrednost od 1 do 1.35, {to

ozna~uva deka koeficientot k se dvi`i od 0.87 do 0.77. Ako se zeme naj nepovolniotslu~aj k=0.87 i se predpostavi deka silata na vzaemno dejstvo e proporcionalna nakvadratot na strujata, sleduva

(2) (3)0.75f f

ili silata na vzaemno dejstvo pri dvofazna kusa vrska vo trajniot period na kusavrska se javuva so 75% od onaa kaj trofazna kusa vrskaVo soglasnost so ravenkata (1-20) za silata na vzaemno dejstvo F, izrazena vo (3)

nmJ sedobiva

(3) (3)3.3 0.75 2.47nm nmF AJ AJ

Koga }e gi izedna~ime silite na vzaemno dejstvo pome|u dvofazna i trofazna K.V,za sredniot provodnik mo`e da se napi{e

(3)

(3) (3)

2.47 0.872.86

nm

nm

AJFp

f AJ

Od ovde sledi, deka od elektrodinami~ka gledna to~ka, najnepovolna e trofaznatakusa vrska

2.3.2. Napregawe na sobirnici

Ako strujnoprovodniot element na koj dejstvuva elektrodinami~ka sila epricvrsten vo nekoja to~ka (ili postaven na potpira~i) doa|a do dejstvo namomentot na silata. Po definicija, momentot vo odnos na nekoja to~kapretstavuva proizvod na silata i normalnoto rastojanie do to~kata.Za in`enerskata praksa, od golemo zna~ewe e da se opredeli dejstvuvaweto namomentot na svitkuvawe kako posledica od dejstvuvaweto na elektodinami~katasila na sobirnicata. Bidej}i sobirnicata se postavuva na potporni izolatori, koise me|usebno postaveni na rastojanie l (sl.2.4), mo`e vo mehani~ka smisla da serazgleduva kako vkle{tena greda na pove}e mesta.

Sl.2.4 Izgled na sobirnicite

Zaradi zna~itelnata dol`ina na sobirnicata, }e se smeta dekaelektrodinami~kata sila {to dejstvuva na sobirnicata e ramnomerno rasporedenapo cela nejzina dol`ina, pri {to problemot se poednostavuva i se sveduva naslu~aj na kontinuirano optovarena greda.Problemot vo opredeluvaweto na momentot na svitkuvawe e zaradi pogolemiotbroj na potporni izolatori odnosno brojot na mestata na pricvrstuvawe estati~ki neopredelen. Zaradi toa }e razgleduvame dva karakteristi~ni slu~ai nakontinuirano optovarena greda.Prviot slu~aj se odnesuva na greda kontinuirano optovarena so sila po edinicadol`ina 1F i vkle{tena na dvata kraja (sl.2.5)

Sl.2.5 Dijagram na momentite pri kontinuiran tovar

Zaradi simetrijata mo`e da se zaklu~i deka intenzitetot na silata na reakcija iapsolutnate vrednosti na momentite na mestata na vkle{tuvawe, t.e vo to~kiteA i B se ednakvi. Za silite na reakcija va`i

1

2A BF lF F

(2.17)

Vrednosta na momentot AM (a so toa i BM bidej}i BA MM ) se opredeluva oduslovot da nagibot na tangentata na elasti~nata linija bide ednakov na nula voto~kite A i B .Pribli`niot analiti~ki izraz na elasti~nata linija se opredeluvaod diferencijalnata ravenka

2

2 ( )d uEJ M zdz

(2.18)

kade:u - e ugib na mestoto so koordinata zE - e modul na elasti~nost na materijalot od koj e napravena gredata, odnosno

sobirnicata (za bakar 210 /100,12 mNEcu , a za aluminium 210 /105,6 mNEal J - e moment na inercija na popre~niot presek vo odnos na oskata normalna napravecot na dejstvuvawe na elektrodinami~kata sila.

)(zM e momentot na sila koj e funkcija od koordinatata z .

Momentot na sila )(zM se opredeluva od sledniot izraz

21 1

1 1( )2 2 AM z F l z F z M (2.19)

pa od diferencijalnata ravenka (2.18) se dobiva

3 21 1

1 1 16 4 A

du F z F l z M z Kdz EJ

(2.20)

Od uslovot 0 0zdUdz se dobiva deka konstantata K e ednakva na nula ( 0K ), a od

uslovot 1 0zdUdz se dobiva izrazot za momentot

21

12AF lM

(2.21)

Ako posledniov izraz se zameni vo (2.18) se dobiva izrazot za momentot vofunkcija od koordinatite z

2 21

2( ) 1 6 612

F l z zM zl l

(2.22)

Analiziraj}i ja ravenkata (2.22) mo`e da se konstatira deka maksimalenintenzitet momentot na svitkuvawe }e ima na mestoto na vkle{tuvawe i imavrednost kako i izrazot (2.21) t.e

21

max 12F lM

(2.23)

Vtoriot karaktristi~en slu~aj se odnesuva na kontinuirano optovarena greda, pri{to edniot nejzin kraj e vkle{ten, a drugiot potpren (sl.2.6).

Sl.2.6 Kontinuirano optovarena greda

Momentot na svitkuvawe na rastojanie z od to~kata A e :

2

1( )( ) ( )

2Bl zM z F l z F

(2.24)

So pomo{ na izrazot 2.23 i 2.24 se dobiva:

22

1 11 ( 2 ) ( )

2 2 3Bdu z z zF z l F l l z Kdz EJ

(2.25)

Bidej}i 0 0zdUdz , konstantata 1 0K , pa za ugibot se dobiva:

2 22 2

1 21 ( 3 ) (6 4 )

6 24Bz zu F z l F l l z z K

EJ

(2.26)

Od uslovot ( 0) 0zu i ( 1) 0zu se dobiva deka 2 0K i

138BF F l (2.27)

So zamena na izrazot za silata na reakcija BF vo izrazot (2.24), se dobiva izrazotza momentot na svitkuvawe koj ima oblik

2 21

2( ) 1 5 48

F l z zM zl l

(2.28)

od kade mo`e da se zaklu~i deka maksimalniot intenzitet momentot na svitkuvawe}e ima na mestoto na vkle{tuvawe i }e ima vrednost

21

max 8F lM

(2.29)

Na~inot na vgraduvawe na sobirnicite vo postrojkite e takov da tie vo opredelenamerka otstapuvaat od spomenatite karakteristi~ni slu~ai. Zaradi in`enerskatapraksa za presmetuvawe na maksimalnata vrednost na momentot na svitkuvawe sekoristi izrazot

21

max 10F lM

(2.30)

koj dava zadovolitelni rezultati.

Maksimalniot moment na svitkuvawe e merodaven za presmetuvawe na napregawetoodnosno za dimenzioniraweto na sobirnicata. Sobirnicite se napregnati na

svitkuvawe, pa ova napregawe se opredeluva od odnosot me|u maksimalniot momentna svitkuvawe i otporniot moment.

maxMW

2/N m (2.31)

Otpornite momenti za plosnati i kru`ni sobirnici se dadeni na sl.2.7.Vo me|unarodniot sistem na edinici napregaweto se izrazuva vo wutni po metarkvadraten, dodeka vo tehni~kiot sistem na edinici vo kilopondi po santimetarkvadraten. Pri toa va`i relacijata:

421 9,81 10kp N

cm m (2.32)

Sl.2.7 Otporni momenti na razli~ni popre~ni preseci na sobirnici

So pomo{ na poslednovo ravenstvo mo`e dozvolenite napregawa vo 2kp/cm kako

{to obi~no se davaat vo prira~nicite da se presmetaat vo 2N/mNapregaweto spored (2.31) bi se postignalo koga na sobirnicata dejstvuva silakoja e konstantna. Zaradi promena na silata doa|a do oscilirawe na sobirnicata,na {to vlijae sopstvenata frkvencija na samata sobirnica. Taa promena nanapregaweto se zema predvid so frekventniot faktor s , pa izrazot (2.31) glasi:

maxs

MW

(2.33)

Sl 2.8 Zavisnost na frekventniot faktor s od odnosot c1/c

So pretpostavka deka napregaweto na sobirnicata ne ja preo|a granicata naelasti~nost, frekventniot faktor s mo`e da go opredelime od dijagramot nasl.2.8. Frekventniot faktor zavisi od odnosot na sopstvenata frekvencija nasobirnicata ( 1c ) i frekvencijata na mre`ata ( c ). Koga sopstvenata frekvencijana sobirnicata e zna~itelno pomala od frekvencijata na mre`ata ( 1c << c ),promenata na frekventniot faktor se menuva so frekvencija 1c , pa maksimum sejavuva zna~itelno pokasno od nastanuvaweto na kusata vrska, koga ve}e silite senamaleni zaradi prigu{uvawe. Zaradi toa i frekventniot faktor e pomal odedinica. Koga 1c = c2 doa|a do najgolemi napregawa, bidej}i frekventniot faktorse zgolemuva postojano, a koga 1c >> c sobirnicata oscilira vo ritamot na silata{to dejstvuva na nea, pa zaradi toa za mnogu golemi sopstveni frekvencii ifrekventniot faktor e ednakov na edinica ( 1s ). Na slika 2.9 e prika`anazavisnosta na frekventniot faktor od vremeto za razli~ni vrednosti nasopstvenata frekvencija na sobirnicata. Vo dijagramite od slika 2.9 ne e zemenopredvid pridu{uvaweto, pa tie slu`at samo za ilustracija.

Sl. 2.9 Zavisnost na promenata na frekventniot faktor s za c1<cc1=c, i c1 >c

Od sl. 2.9 se gleda deka sopstvenata frekvencija na sobirnicata pomala od 30 Hz,vrednosta na frekventniot faktor e pomala od edinica, a za frekvencija pogolemaod 200 Hz e pribli`no ednakva na edinica, pa za ovie dva opsega mo`e da se smetakako da se raboti za konstantno optovaruvawe. Bidej}i sopstvenata frekvencija nasobirnicata zavisi od nejziniot oblik i od rastojanieto na potpornite izolatori,mo`e so dobar izbor, da se postigne sopstvenata frekvencija da bide nadvor odopsegot od 30-200 Hz. Vo toj slu~aj mo`e sobirnicata da se razgleduva kakostati~ki sistem, trajno optovaren so maksimalna elektrodinami~ka sila koja sejavuva pri kusa vrska.Za sobirnicite dozvoleno e napregawe do konvencionalna granica na plasti~nadeformacija 0,2 , odnosno toa e grani~no napregawe pri koe trajnata deformacija

ne ja pominuva vrednosta od 0,2%. Bidej}i sobirnicata e optovarena nasvitkuvawe, maksimalnoto napregawe na istegnuvawe }e se pojavi na n rab nasobirnicata dodeka najgolemoto napregawe na pritisok ke bide vo vdlabnatiot rabna sobirnicata. So mali zanemaruvawa dijagramite na rastegnuvawe za bakar ialuminium mo`e da se pretstavat so dve pravi (slika 2.10a).

Ako pretpostavime deka razgleduvaniot presek na sobirnicata za vreme naoptovaruvaweto ostanuva ist, mo`eme momentot na svitkuvawe da go pretstavimeso izrazot

/ 2

/ 2

h

h

M y dq

(2.34)

kade :y - e rastojanie na elementarniot presek dq od neutralnata oska, - e napregawe na toj elementaren presek.

Raspredelbata na napregaweto vo popre~niot presek na sobirnicata, kogamomentot na svitkuvawe }e postigne tolkava vrednost za da na rabot nasobirnicata se pojavi napregawe 2,0 , e prika`ana na slika 2.10b. Toga{

napregaweto e opredeleno so relacijata

0,22 yh

(2.35)

pri {to za pravoagolniot presek va`i:

dq b dy (2.36)

Sl.2.10 Dijagrami na rastegnuvawe za bakar i aluminium

kade {to h e visina a b {iro~ina na sobirnicata, pa momentot na svitkuvawespored (2.34) e

2

1 0,2 0,26b hM W

(2.37)

Bidejki otporniot moment na pravoagolniot presek e2

6b hW

. So ponatamo{no

zgolemuvawe na optovaruvaweto, napregaweto na rabot nema da mo`e pove}e da sezgolemuva bidej}i veke e postignato granicata na plasti~na deformacija, pamaterijalot }e stane plasti~en, no granicata na plasti~na deformacija ke ja

dostignat i onie delovi na presekot {to se nao|aat podaleku od rabot (slika2.10b). Koga i vo sredinata na presekot, vo negovata neutralna oska, se dostignegranicata na plasti~na deformacija, napregaweto }e mo`e da se prika`e kako naslika 2.10. Toga{ 0,2 0,2 , pa so zamena vo (2.34) ke dobieme

2

2 0,2 0,2 11,5 1,54

b hM W M (2.38)

Spored toa, ako dozvolime materijalot na sobirnicata da se optovari do granicana plasti~na deformacija t.e. napregaweto da ja dostigne vrednosta 2,0 , momentot

na svitkuvawe bi mo`el da bide 50% pogolem od onoj koj bi bil dozvolen koga bidozvolile samo na rabot od sobirnicata da se pojavi napregawe 2,0 .

Pri opredeluvaweto na napregaweto treba da se vodi smetka za slednoto: koga kese dostigne granicata na plasti~na deformacija doa|a do popu{tawe namaterijalot na mestoto na vkle{tuvawe, bidej}i tuka se javuva najgolemiot momentna svitkuvawe. Zaradi toa ve}e nemame tolkav moment na svitkuvawe, pa toj

moment sega }e iznesuva2

16F l

namesto2

12F l

prethodniot spored (2.30), koj

postoe{e dodeka napregaweto odgovara{e na prilikite prika`ani na sl.2.10b.Koga i ova }e se zeme vo predvid, mo`e da napi{eme deka:

'0,2 0,2

4 1,5 23

M W W (2.39)

Toa zna~i, ako presmetuvaweto se vodi po izrazot (2.33) i pritoa momentot nasvitkuvawe go opredelime spored (2.30), se dobiva

max0,22s

MW

(2.40)

Se postavuva u{te i pra{aweto so kolkav frekventen faktor treba da sepresmetuva?Najgolemiot ugib pa spored toa i najgolemoto napregawe, ne nastanuvamomentalno. Za nivnata golemina merodaven e odnosot me|u sopstvenatafrekvencija na sobirnicata i frekvencijata na mre`ata, pa e mo`no sobirnicata,koja go po~nala osciliraweto kako elasti~en nosa~, za vreme na osciliraweto dastane neelasti~na bidej}i e dostignata granica na plasti~na deformacija. Sopomo{ na odnosot na frekvenciite e opredelen frekventniot faktor, ~ija {tovrednost e prika`ana na sl 2.8, no va`i samo toga{ koga se raboti za elasti~ennosa~. So ispituvawe e utvrdeno deka sobirnicata se odnesuva kako elasti~ennosa~, za koi va`at vrednostite na frekventniot faktor od sl 2.8, akomaksimalnoto napregawe ne e pogolemo od '

0,20.8 , kade '2,0 e najgolemata vrednost

na granicata na plasti~na deformacija, i zavisi od materijalot i profilot nasobirnicate. Vo tabelata 2.3 se navedeni podatocite za minimalnata imaksimalnata granica na plasti~na deformacija. So nadminuvawe na taa granica( '

0,20.8 ), {to e dozvoleno se do 2,02 , kade 2,0 e najamalata granica na plasti~na

deformacija, amplitudata na ugibot se smaluva zaradi plasti~nosta namaterijalot so istovremena promena na sopstvenata frekvencija, pa zatoa ne doa|ado ugibi koi bea osnova za opredeluvawe na frekventniot faktor od sl.2.8. Zaradi

toa krivata za podra~jeto vo koe frekventniot faktor e pogolem od edinica( 1s ) nema prakti~no zna~ewe.

Tabela 2.3 Minimalna i maksimalna granica na plasti~nadeformacija za bakarni i aluminiumski profili

{iro~ina ilidebelina Visina ili razmer

Na~in naizrabotka nasobirnicata

Granica na plasti~na deformacija2N/m

Minimalna

0,2Maksimalna

0,2'

BakarPl osnat i pr of i l i

3 8 mm 8 mm do

site visini

vle~ena ilipeglana

8

8

2.5 101.5 10

8

8

3.3 102.5 10

U pr of i lU3 U8U8 U14

do do

8

8

2.5 101.5 10

8

8

3.5 102.5 10

8

8

2.5 101.5 10

8

8

3.3 102.5 10

cevki 3 mm 3 mmdo

do 60 mm

Al umi ni umPl osnat i pr of i l i

5 mm10 mm10 mm

dododo

40 mm60 mm120 mm

dododo

vle~ena ilipeglana

8

8

8

0.9 100.8 100.7 10

8

8

8

1.1 101.0 100.9 10

presuvana 80.5 10 81.1 10

U pr of i l U5 U5do

presuvana8

8

0.8 100.5 10

8

8

1.0 101.1 10

cevki 6 mmdo site vle~ena 80.6 10 81.0 10

Od site ovie pri~ini, presmetuvaweto na napregaweto spored (2.40) se sproveduvaso pretpostavka deka 1s , pa se zadovoluvame ako va`i:

max0,22M

W (2.41)

Me|utoa ako 0,22 korisno e da se sprovede dopolnitelna kontrola so pomo{ na

frekventniot faktor (sl.2.8), i da se utvrdi dali e 1s , {to bi mo`elo da dovede

do zaklu~ok deka e ispolnet uslovot 0,22 . Pri sproveduvaweto na

dopolnitelnata kontrola potrebno e da se opredeli i sopstvenata frekvencija nasobirnicata za {to ke stane zbor vo ponatamo{noto izlagawe.Se {to be{e dosega navedeno va`i za sobirnici koi se izvedeni od edenprovodnik. Koga nominalnite strui se so pogolem intenzitet, korisno esobirnicata da se izvede so pove}e provodnici po faza (provodnici vo paket). Voovoj slu~aj se javuvaat sili me|u provodnicite od razli~ni fazi kako i sili me|uprovodnicite od ista faza. Pri toa silite koi {to se javuvaat me|u provodniciteod ista faza mo`e da predizvikaat niven dopir, bidej}i se od privle~en karakter.Za da ne se slu~i toa, me|u provodnicite se stavaat vmetoci.Zatoa kaj ovie sobirnici treba da go razlikuvame napregaweto koe se javuva zaradime|usebnoto dejstvuvawe na struite vo site fazi, od napregaweto koe nastanuvazaradi struite vo provodnicite od ista faza. Napregaweto zaradi me|usebnotodejstvuvawe na struite vo trite fazi se opredeluva spored (2.41) so zabele{ka dekaotporniot moment na sobirnicata treba da se opredeli zemaj}i go vo predvidoblikot, dimenziite i rastojanieto me|u profilite od koi e sostavenasobirnicata

Sl.2.11 Nasoka na dejstvuvawe na sila na sobirnicata

Otporniot moment na sobirnicata, koga silata dejstvuva paralelno so podolgatastrana na plosnatiot prfil (sl.2.11) opredelen e kako zbir na otpornite momentina poedinite delovi na sobirnicata. Ako nasokata na silata e paralelna sopokusata strana na plosnatiot profil (sl. sl.2.11b) i ako me|usebnata polo`ba nadelovite na sobirnicata e fiksirana samo so eden vmetok, vkupniot otporenmoment se opredeluva isto taka kako suma od otpornite momenti na poedinitedelovi na sobirnicata. Nasproti ova, ako silata dejstvuva kako na slika 2.11b, noako postojat dva ili pove}e vmetoci me|u dva potporni izolatori, koi {toonevozmo`uvaat me|usebno podol`no pomestuvawe, vkupniot otporen momentzaradi vkrutuvaweto e pogolem od zbirot na otpornite momenti na poedinitedelovi na sobirnicata.

Mo`e da se smeta deka otporniot moment na sobirnicata sostavena od plosnatiprovodnici so dva ili pove}e vmetoci iznesuva 60% od otporniot moment nadelovite, zemaj}i ja vo predvid yy oskata (sl.2.11b). Za U -profilite treba da sezeme 50% od otporniot moment vo odnos na yy oskata. Na sl.2.12 navedeni seotpornite momenti na sostavenite sobirnici presmetani na ozna~enata simetrala.Taka opredelenite otporni momenti treba da se pomno`at so 0.6, za da se dobiemomentot koj treba da se upotrebi vo ponatamo{nite presmetki.

Sl.2.12 Otporni momenti na sobirnici so pove}e provodnici po faza

Silata koja {to e posledica na me|usebnoto dejstvuvawe na struite vo poediniteprovodnici na podelenata sobirnica, mo`e da se opredeli od izrazot

271

1 1

2 10n

u np

n

I kFn a

N/m (2.42)

kade uI e udarna struja na trifazna kusa vrska, n e broj na ednakvi provodnici od

koj e sostavena sobirnicata, nk1 e korekcionen faktor spored (2.15), prika`an na

slika 2.3 i toa me|u krajniot i n -tiot provodnik, dodeka 1na e rastojanie me|usimetralite na krajniot i n -tiot provodnik (sl. 2.13). Na ovoj provodnikdejstvuvaat silite vo ista nasoka, {to ne e slu~aj koga stanuva zbor za provodnikkoj ne se nao|a vo krajna polo`ba. Pri opredeluvawe na korekcioniot faktor k(sl.2.3) treba da se zeme vo predvid deka korekcioniot faktor e funkcija od

11

nn

a bh b

(2.43)

kako i od odnosot /b h . Vo presmetkata treba da se zeme strujata pri trifazna kusavrska bidej}i napregaweto na materijalot na sobirnicata ne zavisi samo odstrujata vo samata sobirnica tuku i od strujata vo ostanatite fazi. Najgolemotonapregawe zaradi strujata vo razgleduvanata sobirnica }e nastane pri trifaznaili ednofazna kusa vrska, zavisno od toa koja struja e pogolema. No pri ednofaznakusa vrska }e nema dejstvuvawe na struite vo drugite fazi pa vkupnoto napregawevo site prakti~ni slu~ai }e bide najgolemo pri trifazna kusa vrska.

Sl.2.13 Rastojanie na poedini vodovi od krajniot vod

Na slika 2.14 navedeni se izrazi za 1na i 1n za nekoi naj~esti izvedbi nasobirnici so pove}e provodnici po faza. ^esto sumite vo izrazot (2.42) senarekuvaat reducirani oddale~enosti, koi se definiraat kako:

13 112

1 12 13 1

1 ... n

n n

k kka a a a

(2.44)

Sl. 2.14 Veli~ini 1na i 1n za naj~esti izvedbi na sobirnici so pove}e provodnicipo faza

Momentot na svitkuvawe se opredeluva spored (2.30), so toa {to namesto l se stavarastojanieto me|u vmetocite ( 1l ), dodeka napregaweto 1 , zaradi dejstvuvawe nastrujata vo sostavenata sobirnica, se opredeluva spored (2.41). Sobirnicata trebada se dimenzionira taka {to }e bide ispolnet uslovot:

1 0,22 (2.45)

kade e napregaweto zaradi struite vo ostanatite fazi, a 1 zaradi me|usebnotodejstvuvawe na struite od istata faza.

SOPSTVENA FREKVENCIJA NA SOBIRNICITE

Koga sobirnicata }e se izvadi od ramnote`na polo`ba pod dejstvo na sila,~ie {to dejstvo prestanuva neposredno po naru{uvaweto na ramnote`natapolo`ba, nastanuva proces na oscilirawe na sobirnicata koj se opi{uva sodiferencijalnata ravenka

04

4

2

2

z

uEJ

t

uq (3.1)

kade {to:- e gustina na materijalot na sobirnicata

- q e povr{ina na popre~niot presek vo 2m-u e nagib na sobirnicata- E e modul na elasti~nost na sobirnicata i- J e moment na inercija na popre~niot presek vo odnos na oskata normalna napravecot na dejstvuvawe na elektrodinami~kata sila.Re{enieto na diferencijalnata ravenka (3.1) e

)sin( 0 tUu (3.2)

kade 0 e sopstvena kru`na frekvencija na oscilirawe.

Bidej}i U e funkcija od koordinatata z , so zamena vo ravenkite (3.2) i (3.1) sedobiva diferencijalnata ravenka

0204

4

UEJ

q

z

U (3.3)

Ako napi{eme deka e

420

l

k

EJ

q (3.4)

kade k e konstanta koja zavisi od na~inot na pricvrstuvawe na sobirnicata, a le dol`ina na sobirnicata pome|u dva potporni izolatori, za sopstvenatafrekvencija na sobirnicata }e dobieme

(3.5)

Kako {to ka`avme k zavisi od na~inot na vkle{tuvawe na sobirnicata, pa ako evkle{tena na dvata kraja toga{

0)1()0( zUzU(3.6)

010 zz dz

dU

dz

dU

So ogled na op{toto re{enie na diferencijalnata ravenka (3.1)

z

l

kDz

l

kCz

l

kchBz

l

kshAU sincos (3.7)

i so primena na uslovot (3.6) se doa|a do izrazot

1cos kchk (3.8)

~ie {to re{enie e

;....137,14;996,10;853,7;73,4k (3.9)

Od ovde se gleda deka postoi pogolem broj na sopstveni frekvencii, no voprakti~nite slu~ai vo predvid naj~esto se zema samo prvata koja se narekuvaosnovna sopstvena frekvencija. Koga sobirnicata e vkle{tena na ednata strana,koeficientot k ima vrednost 927,3k ,a vo slu~aj koga dvete potpori nasobirnicata se podvi`ni 141,3kZnaej}i deka modulot na elasti~nost E i gustinata za bakar i aluminium se

za bakar 10100.12 E 2/ mN

3109.8 3/ mkg

za aluminium 10105.6 E 2/ mN

3107.2 3/ mkg

mo`eme so zamena vo izrazot (3.2) da ja dobieme vrednosta na sopstvenatafrekvencija za plosnati profili, ako silata dejstvuva paralelno so stranata b .

za bakar 21 3610l

bc 1s (3.10)

za aluminium 21 5060l

bc 1s (3.11)

dodeka za polni kru`ni sobirnici imame:

za bakar 21 3270l

Dc 1s (3.12)

za aluminium 21 4370l

Dc 1s (3.13)

Na sl.3.1 i 3.2 e prika`ana zavisnost na sopstvenata frekvencija na sobirnicataod dol`inata na sobirnicata pome|u dva potporni izolatori, za naj~estoupotrebuvani {irini odnosno pre~nici na provodnicite.

Sl.3.1 i 3.2

Pri opredeluvaweto na sopstvenata frekvencija na sobirnicata spored(3.5) ne se zemeni predvid otcepite za priklu~ok na aparati na sobirnicite.Postoeweto na tie otcepi vlijae na sopstvenata frekvencija na sobirnicata.Koeficientot na promena na sopstvenata frekvencija zaradi postoeweto naotcepi, se opredeluva spored

eee

kkk

ee

ek

k

k

ul

l

q

qu

l

l

q

q

ul

l

I

Iu

l

l

I

I

''

2'2'

1

6,01

161

6411

(3.14)

Sl. 3.3.

Vo ovaa formula indeksot k gi ozna~uva krutite, a indeksot e elasti~niteotcepi.Za krut otcep go smetame onoj {to ispolnuva eden od dvata uslovi:momentot na inercija na presekot na otcepot da e pribli`no ednakov na momentotna inercija na presekot na sobirnicata, a dol`inata na otcepot da e ednakva ilipomala od 60% od dol`inata na sobirnicata pome|u dva potporni izolatorimomentot na inercija na presekot na otcepot da e pomal od momentot na inercijana presekot na sobirnicata, a dol`inata na otcepot da e ednakva ili pomala od30% od dol`inata na sobirnicata pome|u dva potporni izolatori.Vo (3.14), kI i eI se momentite na inercija na presekot na otcepite, I e moment na

inercija na presekot na sobirnicata, kl i el se dol`ini na otcepite, 'l eoddale~enost na spojot na otcepot na sobirnicata od pobliskiot potporenizolator, kq i eq se povr{ini na presekot na otcepot dodeka q e povr{ina na

presekot na sobirnicata. Vrednostite ku i eu se definirani so nesimetri~nosta

na spojot na otcepot i zavisni se od odnosot na rastojanieto ( 'l ) na spojot naotcepot na sobirnicata od pobliskiot potporen izolator i dol`inata ( l ) nasobirnicata pome|u dvata potporni izolatori.Taa zavisnost e prika`ana sl.3.3.Na sl.3.4, prika`an e primer so dva otcepa, so oznaki koi se upotrebeni vo (3.14).

Sl.3.4

Faktorot 1 opredelen e so pretpostavka da otcepot se nao|a vo ramninata nasobirnicata. No ako ovaa pretpostavka ne e ispolneta, treba da se izvr{iponatamo{a korekcija zemajki go vo predvid agolot (sl.3.5), koj {to otcepot gozatvora so ramninata na sobirnicata. Vlijanieto na takvata polo`ba se zemapredvid so faktorot 2 , koj se opredeluva so izrazot:

sin111

'1

2

'2

ll

l(3.15)

kade l i 'l se definirani kako vo prethodno ka`anoto, e agolot prika`an nasl.4.40, 1 ima vrednost spored izrazot (3.14), zemajki gi vo predvid site otcepi na

razgleduvaniot del na sobirnicata pome|u dva potporni izolatori, dodeka '1 e

veli~ina isto spored (3.14), no za otcepi koi se nao|aat na delot na sobirnicata sodol`ina 'll Poznavajki gi 1 i 2 , koregiranata sopstvena frekvencija na sobirnicata seopredeluva od

. 211'1 cc (3.16)

sl 3.5Za sobirnicata sostavena od dva ili pove}e provodnici so vmetoci, treba da sevnese u{te eden korekcionen faktor ( 3 ), koi gi zema vo prdvid brojot ( n ) na

provodnici od koi e sostavena sobirnicata kako i brojot na vmetoci ( z ) me|uprovodnicite. Na osnova na eksperimentalni ispituvawa, utvrdeno e deka postoizavisnost pome|u faktorot 3 i odnosot na masata na vmetokot i masata nasobirnicata pome|u dva potporni izolatori.Toj odnos mo`e da se odredi odizrazot

lqn

Gu

(3.17)

kade uG e masa ( kg ) na eden vmetok (vklu~uvaj}i gi vintovite so koi vmetokot espoen so provodnicite), n -brojot na provodnicite na sobirnicata, -specifi~na

te`ina na sobirnicata ( 3/ mkg ), q -presek na eden provodnik od sobirnicata ( 2m ) al e rastojanie pome|u dva potporni izolatori ( m ). Sopstvenata frekvencija navakvata sobirnica, ako nema otcepi e:

31"1 cc (3.18)

kade 1c e sopstvena frekvencija na eden od provodnicite od koi e sostavenasobirnicata spored (3.5). Korekcioniot faktor 3 se opredeluva od dijagramot nasl.3.6, dodeka razmestuvaweto na vmetocite e prika`ano na sl. (3.7).Sekako deka i za sostavenite sobirnici treba da se zemat vo predvid otcepite, patoga{ sopstvenata frekvencija e

3211"1 cc (3.19)

Toga{ vo (3.14) I e moment na inercija na celata sobirnica, a q presek na siteprovodnici od koi e sostavena sobirnicata. Korekcioniot faktor 2 sega seopredeluva od izrazot

sin113

'3

1

'1

2

'2

ll

l(3.20)

kade se odnesuva na celata dol`ina na sobirnicata pome|u dva potporniizolatori, dodeka '

3 e korekcionen faktor za dol`inata 'll (sl.3.4)

Sl. 3.6 Zavisnost na korekcioniot faktor 3 od brojot na vmetoci

Sl. 3.7.Raspored na vmetocite me|u provodnicite na sobirnicite

POTPORNI IZOLATORI

OP[TO ZA POTPORNI IZOLATORI

Potpornite izolatori gi nosat sobirnicite i ostanatite neizolirani provodnicivo razvodnite postrojki. Potporniot izolator gi izolira golite `ici od zazemjenitedelovi i gi prevzema na sebe silite koi dejstvuvaat na sobirnicite. Tokmu zaradi ova,

potpornite izolatori treba da gi birame spored nominalniot napon na sobirnicata ispored goleminata na silite koi se prenesuvaat so niv.

Slika 2-1. Dol`ina na sobirnicata l, merodavna zaodreduvawe na silite na potporniot izolator

Silata F se odreduva po edinica dol`ina na sobirnicata, pa pomno`ena so dol`inata l.

(1-1) PF fl

Slika 2-2. Oska i nasoka na silite, koi dejstvuvaat na potporniot izolator

Pri izborot na potporni izolatori, merodavna e silata PF , koja dejstvuva na

najoptovareniot izolator.Imaj}i ja vo predvid izvedbata i mehani~kata cvidovina, razlikuvame dva tipa naizolatori: porcelanski i organski smoli(araldit i sl.). Soglasno so germanskite DINstandardi, porcelanskiot izolator ima kapa i podloga od lieno `elezo (sl. 2-3).Porcelanskiot izolator nema ednakva cvidovina po celata visina. Do pukawe na

izolatorot mo`e da dojde neposredno do kapata(vektorot na sila 1h b , sl. 2-2) ili

neposredno nad podlogata (vektorot na sila 2h b ). Dopu{teniot moment na svitkuvawe

1M , za presek neposredno pod kapata e pomal(zaradi pomaliot povr{inski presek) od

dopu{teniot moment na svitkuvawe 2M za presek neposredno nad podlogata.

Slika 2-3. Porcelanski potporen isolator (ozna~enite dimenzii va`at za 10kV)

Slika 2-4. Odreduvawe na dozvolenite sili, po oskata na polovinaod visinata na sobirnicata za porcelanski izolator

Slika 2-5.Odreduvawe na dozvolenite sili, po oskata na Slika 2-6. Rebrast potporen

polovina od visinata na sobirnicata za porcelanski izolator od aralndin(ozna~eniteizolator dimenzii se za izolator od 10kV)

Dozvolenoto mehani~ko napregawe za potporen izolator e definirano so silata 0PF , pa

razlikuvame:

grupa A, 0 3679 (375 )PF N kp

grupa B, 0 7358 (750 )PF N kp

grupa C, 0 12273 (1250 )PF N kp

{tom gi znaeme dozvolenite momenti na svitkuvawe 1M i 2M mo`eme da ja odredime

maksimalnata dozvolena sila PF zemajki vo predvid presekot neposredno pod kapata,

odnosno zemaj}i go vo predvid presekot neposredno nad podlogata. Maksimalnitedozvoleni sili iznesuvaat:

(1-2) 1 21 2

1 2

,P P

M MF F

h b h b

Dozvolena e onaa sila 1PF ili 2PF koja e pomala. Za h = 0 pomala e 2PF , dodeka za pogolemi

visini na sobirnicata pomala e 1PF . Od ovde mo`e da se zaklu~i deka 2 0 2PM F b . Na

slikata 2-4 e prika`ana zavisnosta na PF od h, odnosno dozvolenata sila na sobirnicata.

Na slikata 2-5 e prika`ana zavisnosta na dozvolenata sila PF od visinata h na te`i{teto

na silata nad gorniot rab na kapata za potporni porcelanski izolatori, izvedba sporedDIN standardite.Rebrastite izolatori od organski smoli (sl. 2-6) nemaat ni metalni kapi, nitu podloga, akonstrukcijata im e takva {to se so ista cvidovina vo gorniot i dolniot del. Za ovaa

grupa na izolatori e definirana sila 0PF , koja dejstvuva na visina 0h nad gorniot rab na

izolatorot. Taka na primer za grupa A(silata 0 3679PF N ), visinata 0h e 30mm. Ako so b

go ozna~ime rastojanieto pome|u gorniot rab i najnapregnatiot presek pri dnoto naizolatorot, dopu{tenata sila na polovina visina od sobirnicata ja odreduvame so izrazot

(1-3) 01 0P P

h bF F

h b

kade visinata h e odale~enosta od te`i{teto na silata PF od gorniot rab na izolatorot

(sl. 2-7). Pri pomala visina h 0( )h h silata PF mo`e da bide i pogolema i od 0PF .

Slika 2-7. Te`i{te i vektori na sila koja dejstvuva na rebrast potporen izolator

Me|utoa se prepora~uva sigurnosnata dozvolena sila PF da se zeme so 30% pomala

vrednost od onaa dobiena od dijagramot na slikata 2-5.Vo nekoi slu~ai zaradi golemite sili ne e mo`no da se iznajde potporen izolator od grupaC, pa vo takov slu~aj se postavuvaat dva potporni izolatori vo sekoja potporna to~ka.

VLIJANIE NA OSCILACIITE NA NAPREGAWETO NA POTPORNITEIZOLATORI

Ako so ja ozna~ime silata 'PF koja dejstvuva na te`i{teto, no ne zemaj}i gi vo predvid

vlijanijata na oscilaciite, odnosno ako ja pomno`ime so frekfentniot faktor P , }e ja

dobieme silata PF so koja treba da gi izvr{ime ponatamo{nite presmetki, kako {to ve}e

vidovme vo prethodnoto poglavje. Zna~i

(1-4) 'P P PF F

Frekfentniot faktor P vo zavisnost od relativnata frekfencija 1c

ce prika`an na

slikata 2-8. Treba da naglasime deka i vo ovoj slu~aj se raboti za sopstvenata frekfencijana sobirnicata, koja se odreduva na ve}e opi{aniot na~in. I ovde treba da go zememe vopredvid napregaweto na sobirniciata, zatoa {to frekfentniot faktor na slikata 2-8va`i samo toga{ koga

(1-5) 1 0.20.8

kade e napregawe na sobirnicata, zaradi dejstvuvawe na strujata vo ostanatite fazi, 1napregawe vo krajniot provodnik zaradi strujata vo ostanatite provodnici na istata faza

( 1 doa|a vo predvid samo kaj snop od sobirnici), a 0.2 e najgolemata granica na te~ewe

na materijalot na sobirnicata. Koga e ispolneto neravenstvoto 1-5, sobirnicata setretira kako elasti~en nosa~. No ako napregaweto na sobirnicata e

(1-6) 0.2 1 0.20.8 2

treba da presmetuvame so 1P , zatoa {to vo ovoj slu~aj sobirnicata pove}e ne ja

tretirame kako elasti~na greda.

Slika 2-8. Zavisnost na frekfentniot faktor na potporniot izolator ( P ) vrz goleminata

na sopstvenata frekfenzija na sobirnicata ( 1c ) i frekfencijata na mre`a ( c )

Za da se izbegne presmetuvaweto na sopstvenata frekfencija na sobirnicata mo`e da sepredpostavi deka frekfentniot faktor e

(1-7) 0.2

1

0.8' 1P

Vaka odredeniot frekfenten faktor ima najgolema mo`na vrednost, zatoa {to pri

1 0.20.8 ' frekfentniot faktor e ednakov na 1. Sekako deka 'P ima samo teorisko

zna~ewe, zatoa {to taka izbirame potporen izolator za slu~ajot koga sobirnicata emaksimalno napregnata, taka {to sobirnicata seu{te mo`eme da ja smetame za elasti~en

nosa~. Zaradi toa e potrebno prvata kontrola da se izvr{i so frekfentniot faktor 'Ppa ako se voo~i i deka pokraj taka visokiot frekfenten faktor mo`e da se izberemehani~ki najslabiot potporen izolator, pri {to ne e potrebno da se odreduvasopstvenata frekfencija na sobirnicata i frekfentniot faktor spored slikata 2-8. Akospomenatiot uslov ne e ispolnet, potrebno e presmetkite da gi izvr{ime sofrekfentniot faktor odreden od slikata 2-8.

VISE^KI IZOLATORI KAKO NOSA^I NA SOBIRNICATA

Slika 2-9. Tipovi na vise~ki izolatori: a) kapest, b) masiven i c) pra~kast

Tabela1. Izolatorski lanci za razvodni postrojkiNominalen

napon kVKapesti izolatori Masivni

izolatoriPra~kastiizolatorivertikale

nraspored

horizontalen

raspored60 4 X

K 170/2805 X

K 170/2803 X M 60/2

ili2 X M 75/2

1 X L 75/9

110 7 XK 170/280

8 XK 170/280

4 X M 75/2ili

4 X M 85/2

1 X L 75/14ili

1 X L 85/14220 14 X

K 170/28014 X

K 170/2807 X M 75/2

ili7 X M 85/2

2 X L 85/14

Oznaki spored DIN standardite: kapesti izolatori K,masivni izolatori VK, pra~kasti izolatori VKL

Vo razvodnite postrojki kade sobirnicite se izvedeni od ja`iwa, kako nosa~i nasobirnicata se upotrebuvaat vise~ki izolatori. Doa|aat vo predvid izolatori vo oblikna kapi – kapasti (sl. 2-9a), masivni (sl. 2-9b) i pra~kasti izolatori (sl. 2-9c). Vo tabelata1 e daden brojot na ~lenovi za razli~ni nominalni naponi. Za rastovarenite, a ~esto i zanose~kite lanci, prepora~livo e da se upotrebuvaat dvostepeni lanci, zatoa {to vorazvodnite postrojki e pogolema verojatnosta da se javi lak, odo{to kaj vodovite, i zatoa{to padot na sobirnicite mo`e da predizvika golemi {teti vo razvodnata postrojka.

PROVODNI IZOLATORI

Provodnite izolatori imaat za zada~a da gi izoliraat golite `ici od yidovi ilimetalni delovi. Se upotrebuvaat pri premin na provodnicite od edna vo druga prostorija,od eden del na razvodnata postrojka, vo drug, ili od razvodnata postrojka na otvorenprostor.

Me|u provodnite izolatori razlikuvame dva tipa: onie vo vnatre{eni prostorii(sl. 2-10a i 2-11a) i onie koi barem so ednata polovina se nao|aat na otvoren prostor (sl 2-10b i 2-11b). Pokraj ovie, razlikuvame i provodni izolatori za kru`ni provodnici (sl. 2-10) i za plosnati provodnici (sl 2-11).

Slika 2-10. Provodni izolatori za kru`ni provodnici

Izborot na provodni izolatori se vr{i spored nominalniot napon i maksimalnatatrajna struja vo normalen re`im, dodeka kontrola na izbraniot tip se vr{i zemaj}i go vopredvid mehani~koto napregawe i zagrevaweto vo slu~aj na kusa vrska. Pri izbor naprovodnite izolatori potrebno e da se zemat vo predvid i goleminite na struite, zaradizagrevaweto na provodnicite vo provodnite izolatori.

Provodnite izolatori za kru`ni provodnici, obi~no se proizveduvaat za 200, 400,600, 1000, 1500, 2000 A, {to odgovara na maksimalnata trajna struja vo normalen re`im.

Kontrola vo odnos na zagrevaweto za vreme na kusa vrska se vr{i na ist na~in kakoi kaj sobirnicite. Za pogolemi strui se upotrebuvaat provodni izolatori so provodniciod plosnat profil. Takov provoden izolator e pogodno da se upotrebi za pomala struja,koga i vo ostanatite delovi od postrojkata se upotrebeni plosnati provodnici.

Slika 2-11. Provodni izolatori za plosnati provodnici

Zaradi golemiot vektor na silata koja dejstvuva na provdniot izolator se proizveduvaat

samo grupa B( 0 7358 (750 )PF N kp ) i grupa C ( 0 12273 (1250 )PF N kp ). Odreduvawe na

dozvolenite sili se vr{i na ist na~in kako i za potpornite izolatori.

NOSA^I NA SOBIRNICI

Postojat pove}e izvedbi na nosa~i na sobirnici. Treba da se pravi razlika pome|unosa~ite za kru`ni i plosnati sobirnici. Na sl. 2-12 e prika`an nosa~ za kru`nasobirnica, a na slikata 2-13 za plosnata. Prika`anata izvedba za nosa~ na plosnatasobirnica se postavuva koso na sobirnicata, se so cel taa da se pricvidovi pome|u dveteklemi. Za sobrinici od snop na provodnici, mo`e da se upotrebi nosa~ na slikata 2-14.

Slika 2-12. Nosa~ za kru`ni sobirnici

Slika 2-13. Nosa~ za plosnati sobirnici so oznaka na polo`bata na sobirnicata

Slika 2-14. Nosa~ za sobirnica sostavena od ~etiri provodnici

RASTAVUVA^I

1 Uloga

Ulogata na rastavuva~ot e vidno i sigurno da gi odvoi delovite koi ne se podnapon od delovite koi se pod napon kako bi se ovozmo`ilo pristap do poedinielementi dodeka drugite delovi od postrojkata se vo pogon. Taka mo`at da se vr{atplanski remonti i popravki na elementite bez prekin vo snabduvaweto soelektri~na energija na potro{uva~ite.

2 Kriteriumi za izbor na rastavuva~i

Karakteristi~ni veli~ini i kriteriumi za izbor na rastavuva~ite se:

nominalen napon nU

Ako so npos tU se ozna~i nominalniot napon na postrojkata, potreben uslov priizborot na rastavuva~ot e:

n npos tU U (2.1)

nominalna struja nI

Ako maxrI e maksimalna struja koja te~e niz rastavuva~ot vo normalen re`im narabota, pri izborot treba da bide ispolnet uslovot:

maxn rI I (2.2)

dinami~ka struja dyni

Ako so udi ja ozna~ime udarnata struja na kusa vrska na mestoto na vgraduvawe narastavuva~ot potreben uslov pri izborot e:

dyn udi i (2.3)

ednosekundna podnosliva struja sI 1

Ako so A go ozna~ime toplotniot impuls vo slu~aj na gre{ka na mestoto navgraduvawe na rastavuva~ot, potreben uslov za izbor e:

sI A1 (2.4)

Izborot na rastavuva~ite e pravilen ako se zadovoleni site nabroeniuslovi.

Rastavuva~ite ne smeat da se koristat za vklu~uvawe i isklu~uvawe na strui,bidej}i nemaat komora za gasewe na lakot. Pogre{nite manipulacii sorastavuva~ite ~esto predizvikuvaat golemi {teti.

So rastavuva~ite vo postrojkite se vklu~uva ili isklu~uva samo koga nakraevite od rastavuva~ot }e se izedna~at potencijalite.

Ako isklu~uvaweto se izvr{i brzo, rastavuva~ite sepak mo`at da isklu~atstrui na prazen od na elementi so odredeni karakteristiki.Taka vo tabelite 2.1 i 2.2 se prilo`eni uslovite pod koi mo`e rastavuva~ daisklu~i strui na prazen od na vod i transformator.

Tabela 3.2.1 Grani~na dol`ina grl na vozdu{en vod za koj e mo`no isklu~uvawe nastruja na prazen od so rastavuva~

Tabela 3.2.2 Grani~ni vrednosti na nominalnata mo}nost ,n grS zaenergetski transformatori ~ii strui na prazen odmo`at da se isklu~at so rastavuva~

Nominalen napon nU ,kV grl ,km20 Site dol`ini35 30110 20

Nominalen napon nU ,kV ,n grS ,VAM10 0.7520 50635 20110 31.5

3 Konstruktivni oblici na rastavuva~i

Za naponi nU kV 35 se upotrebuvaat rastavuva~i koi se izvedeni, vo principkako na sl.3.3.1.

sl.3.3.1. Dvostolbna konstrukcija na rastavuva~Osnova; 2.Izolator; 3. Vrtliv kontakt; 4. Poluga za pridvi`uvawe; 5. Nepodvi`en kontakt; 6.Kontaktna poluga; 7. Kontakti za zazemjuvawe; 8. No` za zazemjuvawe; 8'. No` za zazemjuvawe vopolo`ba "zatvoreno"; 9. zazemjuvawe.

Dodeka za naponi U kV 35 se zastapeni razli~ni konstrukcii na izvedba. Takana sl.3.3.2 se prika`ani rastavuva~i so dva i tri izolatori, a na sl.3.3.3 so edenizolator.

Sl.3.3.2 Konstrukcija na rastavuva~i za napon U kV 35 so dva i triizolatoria)dvostolben vrtliv rastavuva~; b)trostolben vrtliv rastavuva~; c)trostolben translatorenrastavuva~; d)dvostolben vrtliv rastavuva~ so izolatori vo V izvedba.

Sl.3.3.3 Konstrukcija na rastavuva~ za naponi U kV 35 so eden isolatora)ednostolben rotacionen rastavuva~; b)ednostolben pantografski rastavuva~

Osnovna cel kaj rastavuva~ite e da imaat {to pomali dimenzii kako vo otvorenataka i vo zatvorena polo`ba.Upravuvaweto so rastavuva~ite e ra~no, pnevmatsko ili so elektromotoren pogon.Ra~no upravuvawe se vr{i preku poluga povrzana so osovinata na rastavuva~ot. Zapnevmatski pogon potreben e komprimiran vozduh, koj dejstvuva na klip vocilindar koj ja pridvi`uva osovinata na rastavuva~ot. Rastavuva~ite opremeni sopnevmatskiot pogon mo`e da se upravuvaat od komandna prostorija, dodeka kajrastavuva~ite opremeni so ra~en pogon potrebno e da se dojde do mestoto kade evgraden rastavuva~ot.

Vo tabelite 3.1 i 3.2 se dadeni tehni~ki podatoci za rastavuva~i od nekoiproizveduva~i.

Nominalen napon, kV 12 24 36Ednosekundna podnoslivastrija, kA

16-63 16-31,5 20-31,5

Udarna struja, kA 40-160 40-80 50-80Nominalna struja, A 400-2500 630-2500 630-2500

Tabela 3.1 Tehni~ki podatoci za rastavuva~i

Tip D 123 D 145 D 245 D 420Nominalen napon, kV 123 145 245 420Podnosliv udaren napon-Prema zemja, kV-me|u kontaktite vo polo`baotvoreno, kV

550 650 1050 1425630 750 1200 1665

Podnosliv napon so industriskaza~estenost:-prema zemja, kV-me|u kontaktite vo otvorenapolo`ba, kV

230 275 460 520265 315 530 610

Nominalna struja, A 2500 2500 2500 1600-4000

Dozvolena udarna struja, kA 100 100 125 100-200Ednosekundna doz.struja, kA 40 40 50 40-80

Tabela 3.2 Tehni~ki podatoci za dvostolbni vrtlivi rastavuva~i

3.4 Rastavuva~i na snaga

Rastavuva~ite na snaga se koristat za prekinuvawe na strui vo normalen re`im narabota vo slu~aj koga primenata na rastavuva~i e neekonomi~na.Gaseweto na lakot se odviva vo mali komori, ~ii yidovi se napreveni od materialtaka {to pri pojava na lak se osloboduvaat gasovi. Vo nekoi izvedbi kako mediumza gasewe na lakot se koristi i komprimiran vozduh.Mo}nosta na isklu~uvawe e ograni~ena na nekolku desetina MVA.Vo nekoi slu~ai rastavuva~ite na snaga se koristat vo kombinacija sovisokonaponski osiguruva~i, taka {to osiguruva~ot prekinuva strui na kusivrski, a rastavuva~ot strui vo normalen re`im.

IV. PREKINUVA^I

VOVED

Prekinuva~ite pretstavuvaat mnogu va`ni elementi vo razvodnitepostrojki. Tie trba da bidat sposobni sigurno da gi ispolnuvaat slednitefunkcii:

Da vklu~uvaat i isklu~uvaat elementi od mre`ata i elektroenergetskiotsistem vo normalen re`im na rabota;

Da vklu~uvaat i isklu~uvaat elementi od mre`ata i elektroenergetskiotsistem vo normalen re`im na kusi vrski;

Da gi isklu~uvaat elementite od energetskiot sistem pri pojava na maliinduktivni i kapacitativni strui.

Zaradi vakvata uloga vo energetskiot sistem prekinuva~ite treba daobezbedat sigurnost vo raboteweto na istiot. Sigurnosta na prekinuva~ite vogolema merka zavisi od samoto nivno opslu`uvawe, redovnoto remontirawe, kako iod kvalitetot na nivnata izrabotka. Seto ovaa pridonesuva nivnata cena da biderelativno golema vo odnos na ostanatite rasklopni elementi vo razvodnitepostrojki.

ELEKTRI^EN LAK

OSNOVNI POJMOVI NA ELEKTRI^NIOT LAK

Pri razdvojuvawe na kontaktite na komutacionite aparati t.e isklu~uvawena poedini delovi na elektri~nata mre`a, nastanuvaat mnogu slo`eni procesi koina krajot se manifestiraat so pojava na elektri~en lak. Bidej}i vo vklu~enapolo`ba kontaktite nalegnuvaat eden na drug so opredelena sila, koja go osiguruvapotrebniot kontakten pritisok, pri nivnoto razdvojuvawe doa|a do smaluvawe naovoj pritisok. So smaluvawe na ovoj pritisok se smaluva i brojot na dodirniteto~ki me|u kontaktite niz koi prote~uva struja. Pri toa doa|a do zgolemuvawe nagustinata na elektri~nata struja i porast na temperaturata na dopirnoto mesto.Pri ponatamo{no razdvojuvawe na kontaktite zaradi golemiot porast nagustinata na strujata i temperaturata mo`e da dojde do topewe na del namaterijalot od kontaktite, a potoa i isparuvawe. Zaradi visoka temperatura nakontaktite doa|a do termi~ka jonizacija na mediumskiot prostor me|u kontaktite,zaradi {to se pojavuva elektri~en lak.

Od dosega ka`anoto mo`eme da zakqu~ime deka elektri~niot lak e oblik napraznewe vo gasot, koj go karakterizira golema gustina na strujata.Tokmu zaradi ovaa odlika elektri~niot lak se razlikuva od drugite vidovi napraznewa vo gasovite. Elektri~niot lak pokraj elektri~en proces pretstavuva i

toploten proces, bidej}i toplotnite procesi i razmenata na toplina so okolinatavo golema merka vlijaat na elektri~nite zbidnuvawa vo lakot.

Kaj elektri~niot lak voo~uvame tri karakteristi~ni oblasti:

katodna oblast

steblo na lakot

anodna oblast

Katodnata oblast se nao|a na negativnata elektroda (katoda) i e od redot nagolemina na veli~inite na slobodno dvi`ewe na elektronot, odnosno pomalo od10-6m. Karakterizirana e so mnogu jako elektri~no pole (do 107 V/m ) i so mal padna napon. Padot na napon e mal, bez obzir na mnogu jakoto elektri~no pole zaradimalata dol`ina. Razlikuvame dva karakteristi~ni procesi na emisija naelektroni od katodata: termoelektronska i avtoelektronska emisija. Teoretskiovie procesi sekoga{ se odvivaat istovremeno, no vo mnogu slu~ai obi~no eden odniv dominira.

Termoelektronskata emisija nastanuva na smetka na toplotnata energija nakatodata koga slobodnite elektroni od materijalot na katodata imaat dovolnaenergija da gi sovladaat privle~nite sili na pozitivnite joni koi {to se nao|aatvo metalot i da izlezat vo okolniot prostor. Za sovladuvawe na privle~nite silina pozitivnite joni se tro{i rabota koja se vika izlezna rabota. Taa zavisi odvidot na metalot.

Funkcionalnata zavisnost me|u gustinata na strujata natermoelektronskata emisija jT i temperaturata na katodata T e:

jT=AT2 e- f/kt (2.1)

A -- konstanta {to odgovara

f -- izlezna rabota na elektronotk -- boltzman-ova konstanta (k=1.3810-23 J/K )

Avtoelektronskata emisija pretstavuva proces na emisija na elektroni odkatodata pod vlijanie na jako elektri~no pole vo katodnata oblast. Ovaa pojava seobjasnuva so principite na kvantnata fizika. Vrskata me|u gustinata na strujataso avtoelektronska emisija jA i ja~ina na elektri~noto pole E ja dava Fowler-Nordheim - ovata formula:

jA=A1 E2 e-A2

/E (2.2)

kade A1 i A2 se konstanti {to odgovaraat.

Stebloto na lakot pretstavuva jako jonizirana zafatnina na gasot, ~ijaprovodnost e golema i pribli`no ednakva na provodnosta na metalot. Gustinata na

strujata vo stebloto na lakot dostignuva vrednost do 50 kA/sm2 dodeka ja~inata naelektri~noto pole 15-20 V/cm .

Od procesot koj{to se odviva vo stebloto na lakot termi~kata jonizacija imaglavna uloga. Toa se gleda od faktot {to pri visoka temperatura (5000-10000 K)brzinata na dvi`ewe na molekulite na gasot dostignuva tolkava vrednost , {topri nivnite sudiri mo`no e izbivawe na elektroni od atomot.

Stepenot na termi~ka jonizacija, koj{to pretstavuva odnos na brojot najonizirani atomi sprema vkupniot broj na atomi vo opredelena zafatnina, mo`e dase opredeli so pomo{ na Saha-ovata formula:

2

2

1 x

x

r = 0.0316 T-2.5 e-11600 Ui/T (2.3)

h - stepen na jonizacijar - pritisok na gasot (Ra)T - apsolutna temperatura na gasot(K), Ui - potencijal na jonizacija ( V )

Bidej}i e h2<< 1, so negovo zanemaruvawe vo imenitelot na levata strana narelacijata se dobiva:

x ≈ 0.178 P-0.5T

1.25. e-5800 Ui / T (2.4)

Od pribli`nata relacija (2.4) mo`e da se zaklu~i deka pri konstantnatemperatura stepenot na jonizacija opa|a so porastot na pritisokot. Zaradi toakaj prekinuva~ite vo komorite za gasewe na elektri~niot lak se zgolemuvapritisokot, so {to se stvaraat povolni uslovi za negovo gasewe.

Iako termi~kata jonizacija ima glavna uloga vo lakot na naizmeni~nastruja, posle proa|aweto na strujata niz nultata vrednost mo`e da dojde i doudarna jonizacija.

Naporedno so jonizacijata vo lakot se odviva i proces na dejonizacija,rekombinacijja i difuzija na jonite i elektronite. Pri rekombinacija doa|a doneutralizacija na naelektriziranosta zaradi sudir na jonite so razli~en znak(jonska rekombinacija) ili pozitiven jon i elektron (elektronska rekombinacija).Smaluvaweto na brojot na naelektrizirani ~estici so rekombinacija seopredeluva so pomo{ na relacijata:

dt

dn = -β n2 (2.5)

kade n - gustina na naelektrizirani ~estici, a - koeficient na rekombinacija.

Koeficientot na rekombinacija - zavisi od vidot na gasot, pritisokot itemperaturata. Orientaciono mo`e da se smeta deka - e obratnoproporcionalnoso tretiot stepen na temperaturata, {to zna~i deka so sni`uvawe natemperaturata doa|a do znatno zgolemuvawe na brzinata na rekombinacija. Bidej}iso sni`uvawe na temperaturata se smaluva i stepenot na termi~ka jonizacija, toaso ladeweto na lakot e mnogu efikasen na~in za negovo gasewe.

Difuzijata pretstavuva pojava na dvi`ewe na naelektrizirani ~estici odpodra~je na golema koncentracija vo podra~je na mala koncentracija. Bidej}i vostebloto na lakot sekoga{ postoi neramnomerna raspredelba na gustinata nastrujata dol` polupre~nikot, doa|a do difuzija na naelektriziranite ~estici odcentralnite oblasti na stebloto kon negovata periferija. Pri toa od stebloto nalakot, zaradi difuzija, sekoga{ izleguvaat ednakov broj na elektroni i pozitivnijoni. Ovoj vid na difuzija se vika ambipolarna difuzija.

Brzinata na odewe na ~esticite so ambipolarna difuzija od stebloto nalakot e:

dt

dn = - Ddx

dN (2.6)

kade D e koeficient na difuzija, a dN/dx gradient na zapreminska gustina nanaelektriziraweto. So analiza na relacijata (2.6) mo`e da se dojde do zaklu- ~okdeka brzinata na odewe na ~esticite so difuzija od stebloto na lakot vo golemamera zavisat od negoviot polupre~nik.

Brzinata na nastanuvawe na naelektriziranite ~estici vo stebloto na lakot,imaj}i go vo vid procesot na jonizacija i dejonizacija e:

dt

dn = |dt

dn | T + |dt

dn | U - |dt

dn | R - |dt

dn | D (2.7)

Prvite dva ~lena na relacijata (2.7) ja davat brzinata na nastanuvawe na ~esticitena termi~kata i udarnata jonizacija, a drugite dva brzinata na nestanuvawe nanaelektrizirani ~estici so rekombinacija i difuzija.

Da bi do{lo do palewe na lakot mora da e dn/dt >0. Vo ostanatiot re`im volakot postoi ramnote`a me|u jonizacionite i dejonizacionite procesi, pa toga{ edn/dt =0. Pri gasewe na lakot brzinata na nastanuvawe na elektrizirani ~estici epomala od brzinata na nivnoto is~eznuvawe, t.e. dn/dt<0.

Elektronite od stebloto na lakot gi privlekuva anodata, pri {to vonejzinata neposredna blizina doa|a do natrupuvawe na negativno naelektrizirani~estici. Zaradi toa vo anodnata oblast doa|a do pojava na pad na napon izgolemuvawe na ja~inata na elektri~noto pole. Anodniot pad na naponot e odredot na nekolku volti i obi~no e pomal od katodniot pad na naponot. Bidej}ianodnata oblast e malku podolga od katodnata so toa i ja~ina- ta na elektri~notopole vo nea e pomala od ja~inata na poleto vo katodnata oblast. Ova jasno se gledai na sl.2.1, kade {to e prika`ana raspodelbata na naponot i ja~inata naelektri~noto pole dol` lakot.

SL.2.1 Raspredelba na naponot i ja~ina na elektri~noto pole dol` lakot

Edna od najva`nite zavisnosti koja gi karakterizira elektri~nite svojstvana lakot e strujno naponskata - karakkteristika, t.e zavisnosta na naponot nalakot od strujata. So porastot na ja~inata na strujata doa|a do zgolemuvawe natemperaturata, a so toa i stepenot na termi~ka jonizacija {to doveduva dosmaluvawe na elektri~niot otpor na lakot. Zaradi naglo smaluvawe naelektri~niot otpor na lakot doa|a i do smaluvawe na naponot, {to zna~i dekazavisnosta na naponot na lakot od strujata mo`e da se iska`e so opa|a~ka kriva.Edna od empiriskite formuli so koja ovaa zavisnost se iska`uva e:

U = a + bl +l

dlc (2.8)

kade a, b ,c i d se konstanti a l dol`ina na lakot. Treba da se zabele`i dekaoblikot na strujno-naponskata karakteristika vo golema mera zavisi od mediumotvo koi lakot gori.

2.2. KARAKTERISTIKI NA LAKOT NA NAIZMENI^NA STRUJA

Strujno-naponskata karakteristika na lakot na naizmeni~na struja prika`ana e nasl.2.2. Od slikata se gleda deka ne postoi ednozna~na zavisnost na naponot odstrujata. Pri zgolemuvawe na ja~inata na strujata naponot raste do vrednost nanapon na palewe na lakot Up, a potoa pri ponatamo{no zgolemuvawe opa|a. Posleproa|aweto na strujata niz maksimumot doa|a do nejzino opa|awe so {to najprvo sezgolemuva naponot, da pri vrednost na strujata bliska do nulata doa|a do naglosmaluvawe na naponot na lakot i negovo gasewe. Vrednosta na naponot e obele`anaso Ug na sl.2.2 odgovara na naponot na gasewe na lakot. Krivata koja odgovara naporastot na ja~inata na strujata e nad krivata koja odgovara na smaluvawe nastrujata. Dokolku pri proa|aweto na strujata niz nultata vrednost ne se steknatuslovi za gasewe na lakot pojavata se povtoruva i vo narednata poluperioda.

SL.2.2. Strujno-naponska karakteristika na lakot na naizmeni~na struja

Ako e strujata na lakot od naizmeni~en karakter

i = Im sinωt (2.9)

naponot na lakot, pri pretpostavka deka negovata dol`ina i snaga na odveduvawena toplina se konstantni, mo`e da se iska`e so relacijata

u1 =

2-1

)t(sin-1I

2

2m

Po

Qo

Po

(2.10)

kade e:

0

022P

Qarcctg

Po - energija koja lakot ja predava na okolinata vo edinicavreme,

Qo - energija akumulirana vo lakot pri koj otporot na lakotiznesuva 36.7% od po~etnata vrednost.

Spomenatata strujno-naponska karakteristika na lakot na naizmeni~nastruja mo`e da se nacrta so koristewe na relacijata (2.9) i (2.10). So pomo{ narelacijata (2.10) mo`e da se nacrta i vremenska promena na naponot na lakot i onae prika`ana na sl.2.3 za razni vrednosti na odnosot Qo/Po.

SL.2.3. Vremenska karakteristika na naponot na lakot za razni vrednosti Qo/Po

Vremenskata karakteristika na naponot na lakot dosta zavisi karakterotna strujata, odnosno od vidot na opteretuvaweto {to se isklu~uva. Na sl.2.4. isl.2.5 se prika`ani promenite na naponot na lakot i naponot na mre`ata vo slu~ajna isklu~uvawe na aktivnoto i induktivnoto opteretuvawe.

Ako pri razdvojuvawe na kontaktite na strujniot krug so aktiven otpordojde do pojava na elektri~en lak (sl.2.4) toj }e gori se do momento ta ,koj odgovara na to~kata A, koga se naponite na lakot i na mre`ata ednakvi. Vo tojmoment doa|a do gasewe na lakot i zgolemuvawe na dielektri~nata cvidovina {toe prika`ano so prava niz to~kite A i B, odnosno C i D. Bidej}i ne e vospostavenadovolna dielektri~na cvidovina vo momentot td , koj odgovara na to~kata D naslikata, naponot na mre`a dostignuva vrednost na napon na palewe na lakot idoa|a do vospostavuvawe na struja izme|u kontaktite. Vo momentot ta' doa|a dogasewe na lakot od istata pri~ina kako i vo momentot ta . Vo momentot td' lakotpovtorno se pali, no treba da se zabele`i deka e potrebna pogolema vrednost nanaponot na mre`a. Ovaa mo`e da go objasni faktot deka so odale~uvawe nakontaktite lakot se istegnuva, so {to uslovite na ladewe stanuvaat popovolni, apri toa doa|a i do brz porast na dielektri~nata cvidovina.

SL.2.4 Promena na strujata( i ), naponot na lakot ( u1 ) i naponot na mre`a (u )pri isklu~uvawe na aktivnoto opteretuvawe

Kaj procesot prika`an na sl.2.4. lakot kone~no se gasi vo to~kata ta" bidej}idielektri~nata cvidovina vospostavena posle toj moment ovozmo`uva naponot napalewe na lakot da bide pogolem od naponot na mre`ata.

SL.2.5 Promena na strujata ( i ), naponot na lakot ( u1 ) i naponot na mre`a ( u )pri isklu~uvawe na induktivnoto opteretuvawe

Vo slu~ajot prika`an na sl.2.5 postoi vremensko pomestuvawe me|u naponotna mre`a i strujata. Neka pri isklu~uvawe na strujata do{lo do gasewe na lakotvo momentot ta . Vo toj moment naponot me|u kontaktite e ednakov na naponot nagasewe na lakot i bidej}i toj ne mo`e momentalno da porasne na vrednost nanaponot na mre`a doa|a do pojava na preoden proces. Zaradi toa naponot me|ukontaktite se vospostavuva po pravecot koj proa|a niz to~kite A i C. Vo momentottc naponot me|u kontaktite dostignuva vrednost na napon na palewe na lakot istrujata vo koloto se vospostavuva. Lakot gori se do narednoto pominuvawe nastrujata niz nultata vrednost, koga opi{anata pojava se povtoruva. Uslov zakone~no gasewe na lakot e naponot na palewe na lakot da bide pogolem od naponotna mre`ata, {to na slikata 2.5 odgovara na momentot ta" .

Preodniot proces, koj e naj~esto od oscilatoren karakter, ima golemozna~ewe za palewe na lakot, bidej}i me|u kontaktite mo`at da se javat naponiznatno pogolemi od nominalniot. Na sl.2.6 prika`ani se mo`ni vremenski oblicina napon me|u kontaktite, koj se vika povraten napon (kriva 1) i proboen napon nadielektrikot me|u niv (kriva 2 i 3). Dokolku vospostavuvaweto na probojniotnapon se odviva po kriva 2 nema da dojde do palewe

SL.2.6 Sporeduvawe na povratniot i probojniot napon

na lakot. Vo slu~aj krivata 3, vo momentot koj odgovara na to~kata A povratniotnapon }e ja dostigne vrednosta na probojniot napon, pa doa|a do pojava naelektri~en lak. Posle paleweto na lakot naponot me|u kontaktite ima oblikprika`an so krivata 4.

EDNOFREKFENTNA KOMUTACIONA [EMA

Isklu~uvawe na strujata na kratok spoj e eden od karakteristi~niteslu~aevi, koga doa|a do pojava na znatni naponi me|u kontaktite na prekinuva~otkoj mo`at da gi ote`nat uslovite na kone~no gasewe na elektri~niot lak. Za daovaa pojava se analizira vo slu~aj na kratok spoj na sobirnicite, odnosno voneposredna blizina na prekinuva~ot se koristi ednofrekfentna komutaciona{ema prika`ana na sl.2.7.

Otporot R i induktivnosta L pretstavuvaat vkupen otpor odnosnoinduktivnost me|u mestoto na gre{kaot i generatorot. Rezultantniot kapacitet Cna mestoto na gre{kaot obi~no go opfa}a kapacitetot na opremata, sobirnicite,vodovite. So r e odbele`an otporot za premostuvawe na kontaktite naprekinuva~ot, ~ija namena e da gi ograni~i prenaponite vo koloto. Vrednostite naparametrite na ednofrekfentnata {ema se takvi da e ona prete`no od induktivenkarakter i zaradi toa strujata na kusa vrska kasni zad naponot pribli`no za~etvrtina perioda.

SL.2.7. Ednofrekfentna komutaciona {ema

Pri proa|awe na strujata niz nultata vrednost lakot se gasi i doa|a do pojava naprelazen proces. Bidej}i prelazniot proces trae mnogu kuso, mo`e da se smeta da

naponot na izvorot za seto toa vreme ima konstantna vrednost Uo, koja e, zaradiuslovot wL >> R, pribli`no ednakva na maksimalnata vrednost na naponot Uo≈ Um .

Na sl.2.8. prika`ana e vremenska promena na naponot me|u kontaktite naprekinuva~ot pred i posle gaseweto na elektri~niot lak.

Od uslovot da za vreme na prelazniot proces naponot na izvorot ima konstantnavrednost Um , relacijata za naponska ramnote`a za koloto na sl.5.7 e:

Um = R i + L dtiCdt

di t

0

11(2.11)

Bidej}i e

i = i1 + i2 (2.12)i

i2 = dtirC

t

l0

1 (2.13)

za strujata i se dobiva:

rCi

dtdi

dtdi l (2.14)

Slika 2.8 Vremenska promena na naponot me|u kontaktite na prekinuva~ot

Ako relaciite (2.12), (2.13) i (2.14) vmetnat vo (2.11) se dobiva:

Um = (R +rC

L )il + L dtiCrC

R

dt

di t

l0

)1( (2.15)

Posle diferenciraweto po vremeto na relacijata (2.15) se dobivadiferencijalnata ravenka od vtor red so konstantni koeficienti:

L +(R + ll i

CrC

R

dt

di

rC

L

1) =0 (2.16)

Op{tiot oblik na re{enie na diferencijalnata ravenka (2.16) e:

i1=K1e tk1 +K2e tk2 (2.17)

kade K1 i K2 se konstanti na integrirawe a k1 i k2 se koreni na karakteristi~niteravenki

k 1,2=-

rCL

R 121

rLC

R

LCrCL

R 1141 2

(2.18)

Ako e izrazot pod korenot vo relacijata ( 2.18) pomal od nula

rLC

R

LCrCL

R

1141

(2.19)

odnosno

LCL

R

rC

1141

(2.20)

procesot na vospostavuvawe na strujata i1 e oscilatoren.

Toga{ korenite na karakteristi~nite ravenki se od oblikot

k 1,2 = - j 0 (2.21)

kade e koeficient na prigu{uvawe, a 0 kru`na frekfencija na sopstvenataoscilacija vo koloto

rCL

R 121

(2.22)

0 =21

411

L

R

rCLC(2.23)

so zamena na relacijata (2.21) i (2.17) se dobiva

i1 = e-t tKtK oo sin'cos' 21 (2.24)

naponot izme|u kontaktite na prekinuva~ot ednakov e na naponot nakondenzatorot

up = 320

20002

20

20001

1sincos'cossin'1

Kttt

C

KtttC

Kdt

Ceei

(2.25)

Ako e naponot na gasewe na lakot Ug , toga{ vo po~etniot moment t=0

)0(0(0)i1

gp uu (2.26)

dodeka za t =

up( )=Um mUrR

r

(2.27)

od ovie uslovi se dobiva:

m

m

UK

CUgUK

K

3

0

20

2

2

1

'

)()('

0'

(2.28)

So ovie vrednosti na konstanti naponot me|u kontaktite na prekinuva~ot e:

tteUUUU t

gmmp 00

0 sincos

(2.29)

Prvata amplituda na povratniot napon se opredeluva od uslovot

0sin| 00

2

0

mt

gmp teUU

dt

dUm

mtt

(2.30)

otkade za vreme tm se dobiva

0

mt (2.31)

So zamena na ovie vrednosti vo (2.29) se dobiva deka maksimalnata vrednost napovratniot napon e:

mteUUUU gmmpm (2.32)

Zaradi malite vrednosti na proizvodot tm mo`e da se zeme za exp(- tm )1, so {toza najgolema vrednost na povratniot napon se dobiva

gmpm UUU 2 (2.33)

srednata brzina na vospostavuvawe na povratniot napon e:

m

tgm

tp

m

p

t

eUUdt

dt

dU

tdt

dU mm

sr

11

0

(2.34)

Ako se stavi za exp(- tm )1 i zeme vo obzir relacijata (2.31) se dobiva

gmgmp UUf

UU

dt

dU

sr

00 42

(2.35)

Od dobienata relacija se gleda deka srednata brzina na porast na povratniotnapon e direktno proporcionalna so frekfencijata na sopstvenite oscilacii izbirot na maksimalniot napon na izvorot i naponot na gasewe na lakot. Vo realnisituacii obi~no e gm UU ,pa vrednosta na naponot na gasewe na lakot vo

prethodnite relacii mop`e i da se zanemari.

Ako e

LCL

R

rC

1141 2

(2.36)

korenite na karakteristi~nite ravenki se realni, pa e procesot navospostavuvawe na strujata i1 aperiodi~en.

Vo toj slu~aj naponot na kontaktite na prekinuva~ot e:

42

2

1

1 21 KeCK

Ke

CK

KU

tktkp (2.37)

Konstantite K1, K2 i K4 se opredeluvat od uslovite

mp

gp

Uu

uu

i

)()0(

0)0(1

(2.38)

odkade se dobiva

m

gm

UK

UUkk

kkCKK

3

21

2121 (2.39)

Ako vo izrazite konstantite se zamenat vo relacijata (2.37) se dobiva izrazot zanapon na kontaktite na prekinuva~ot vo slu~aj na aperiodi~en proces

tktkekek

kk

UUUU gm

mp21

1221

(2.40)

So analiza na relacijata (2.40) doa|ame do zakqu~ok deka maksimalnata vrednostna povratniot napon pri aperiodi~en proces ednakva e na maksimalnata vrednostna naponot na izvorot, t.e. Upm=Um , {to zna~i da ne doa|a do pojava na prenaponi.

Vrednosta na otpornikot r so koj treba da se {antiraat kontaktite naprekinuva~ot, da ne bi do{lo do pojava na prenapon se opredeluva od uslovot (2.36)

C

L

L

CR

L

Cr

21

2

5.0

(2.41)

Kaj tropolniot kusa vrska, zemaj}i vo obzir deka strujata ne mo`e istovremeno dase prekine vo site tri fazi, najnepovolnite uslovi nastanuvaat kaj kontaktitekoji prvi prekinuvaat. Ako se zanemari aktivniot otpor na mre`ata toga{ vomomentot koga strujata i1 (sl.2.9)

SL.2.9 Povi{uvawe na povratniot napon na kontaktite koi prvi prekinuvaat

minuva niz nulata naponot U1 ima maksimalna vrednost Ufm, a naponite u2 i u3

vrednost 0.5Ufm, pa e naponot na nominalna frekfencija me|u kontaktite koiprvi prekinuvaat (kontaktite a i b )a koj odgovara na naponot Um vo relacijata(2.11)

fmm UU 5.1 (2.42)

Drugite dva para na kontakti ja prekinuvaat istovremeno strujata koja odgovara nadvofazen kusa vrska. Najgolemi naponi so nominalna frekfencija koi toga{mo`at da se vospostavat me|u kontaktite iznesuva polovina od liniskiot napon.

DVOFREKFENTNA KOMUTACIONA [EMA

Ovaa {ema slu`i za pribli`na analiza na pojavite do koi doa|a pri isklu~uvawena kusi vrski nastanati na vodovite. Tuka pokraj edna komponenta na naponot od50 Hz se pojavuvat i dve brzopromenlivi, pa otuka i nazivot dvofrekfentnakomutaciona {ema.

SL.2.10 Dvofrekfentna komutaciona {ema

Na sl.2.10 prika`ana e dvofrekfentna komutaciona {ema. Prelazniot proces nastranata na generatorot se opredeluva od uslovot za ramnote`a za struen krug U-L-R-C , a na stranata na vodot od strujniot krug Cv/2-Rv-Lv .

Strujnoto kolo so koe se analizira prelazniot proces na stranata na generatorot,ve}e e razgledano pa mo`eme da pi{uvame deka e

i = e tKt

1sin1 (2.43)

kade e:

L

R

21 , 2

2

1 41

L

R

LC (2.44)

i

1211

1111 sincos1 Ktt

C

Keu

tc

(2.45)

Vrednosta na konstantite K i K 1 se opredeluvat od uslovot: za t= e mc Uu , i za t =0 so zanemaruvawe na naponot na gasewe na lakot voc Uu 0 ,

kade e Uvo napon na po~etokot na vodot vo momentot na prekinuvawe na strujata nakusa vrska.

Efektivna vrednost na ovoj napon vo kompleksen oblik se opredeluva odrelacijata

)()()(

VVVVV XXjRR

UjXRU

(2.46)

So obzir na dominantnosta na induktivniot karakter na strujnoto kolo, mo`e dase koristi i pribli`nata relacija

UXX

XU

V

VV (2.47)

pa za e: tUu m cos ,

tUXX

Xu m

V

Vv cos

(2.48)

Od relacijata (2.48) se gleda deka na oi~etokot na vodot vo momentot naprekin na strujata (zaradi dominirawe na induktivniot otpor strujata kasne zadnaponot pribli`no za ~etvrtina perioda)

mV

VVO U

XX

XU

(2.49)

Na osnova na ovaa se dobiva deka vrednostite se konstanti:

m

VOm

UK

CUUK

1

1

21

21)(

(2.50)

Zaradi toa naponot na leviot kontakt a na prekinuva~ot koj e identi~en sonaponot na kondenzatorot C na {emata e:

tteUUUut

VOmma 11

1 sin(cos)( 1

) (2.51)

Za delot na dvofrekfentnata {ema (sl.2.10) desno od prekinuva~ot mo`e da senapi{e slednata diferencijalna ravenka:

02dti

CiR

dt

diL v

vvV

vV (2.52)

~ie re{enie e:

teKi tv 2

2 sin' (2.53)

kade e:

v

v

L

R

22 , 22 )

2(2

v

v

vv L

R

CL (2.54)

Naponot od kontaktot b na prekinuva~ot e:

'12

22

2

22222 sincos'2K

tt

C

Keu

v

tb

(2.55)

So koristewe na slednite uslovi za opredeluvawe na konstantite K' i K'1 : t=0,ub(0)=Uvo i t= , ub( )=0 , se dobiva:

0'2

'

1

2

22

22

K

CUK V

VO

(2.56)

pa e:

tteUu t

vob 22

2 sincos2

(2.57)

SL.2.11. Napon na kontakyite na prekinuva~ot pri isklu~uvawe na strujata nakusa vrska

Nnaponot me|u kontaktite na prekinuva~ot vo momentot koga e prekinata strujatase dobiva kako razlika na naponot ua i ub , te.

baab uuu (2.58)

Vremenskata zavisnost na naponot ua , ub i uab prika`ana e na sl.2.11 i sl.2.12.

SL.2.12. Napon me|u kontaktite na prekinuva~ot pri isklu~uvawe na strujatana kusa vrska

Detalnata analiza na odnapred navedenite relacii poka`uva deka se kriti~nitaka nare~enite bliski gre{ki, te. gre{kaovi na vodovite na rastojanie odnekolku kilometri od prekinuva~ot. Toga{ frekfencijata 2 e dosta golema, agolema e i strmninata na po~etniot del na povratniot napon.

Sepak, treba da se zabele`i deka izlo`enata analiza e pribli`na i slu`i zakvalitativno sogleduvawe na dadenata pojava, dodeka detalna analiza sesproveduva so analizirawe na branovitite procesi na vodot pri isklu~uvawe nastrujata na gre{ka.

ISKLU^UVAWE NA MALI INDUKTIVNI STRUI( Primer - ISKLU^UVAWE NA TRANSFORMATOR VO PRAZEN OD)

Iako struite na prazen od na transformatorot se mali, pri nivnoto prekinuvawemo`e da dojde do znatno napregawe na elektroenergetskite komponenti, zemaj}i voobzir deka mo`at da se pojavat visoki povratni naponi, kako posledica naprekinuvawe na strujata koga ne pominuva niz nultata vrednost. Ovde treba da senaglasi itoa deka se~eweto na strujata e karakteristika na prekinuva~ot sonezavisna karakteristika na gasewe na lakot.

Zamenskata {ema za ovoj slu~aj e prika`ana na sl.2.14. Na {emata so S e ozna~enkapacitetot na namotkite na transformatorot so kapacitetot na sobirnicite (ivodovite ako poa|aat od sobirnicite), a so L induktivnosta na transformatorotkade {to dominira induktivitetot na magnetnoto kolo.

SL.2.13. Zamenska {ema na isklu~en transformator vo prazen od

Ako vo momentot na prekin na strujata vo prazen od istata ne pominuva niznultata vrednost, tuku ima nekoja vrednost ig , vo magnetnoto kolo se zadr`uvaenergija koja {to ovozmo`uva nastanuvawe na preoden proces.

Diferencijalnata ravenka za ovoj slu~aj e:

01 dti

CRi

dt

diL (2.59)

~ije re{enie e:

tKtKei t0201 sincos (2.60)

L

R

2 , 2

2

0 41

L

R

LC (2.61)

Naponot {to odgovara uc e:

300210201220

cossin KtKKtKKC

eu

t

c

(2.62)

Konstantite K1 , K2 i K3 se opredeluvat od uslovot: za t=0 se i(0)=ig i uc(0)=-ug i zat , uc( )=0 .

Na osnova na toa e:

.0

,

,

3

00

220

2

1

K

iuCK

iK

gg

g

(2.63)

So koristewe na dobienite izrazi za konstantite se dobiva:

tutu

C

ieu gg

gtc 00

00

cossin

(2.64)

Vremeto posle koe ovoj napon ja dostignuva maksimalnata vrednost se opredeluvaod uslovot duc/dt=0 od kade se dobiva:

000

000

0

1

gg

g

ggg

m

uuC

i

uuC

i

arctgt

(2.65)

Bidej}i otporot R e mnogu mal, so negovo zanemaruvawe, kako i so zanemaruvawe nanaponot na gasewe na lakot od izrazot (2.65) se dobiva

LCtm 22

(2.66)

odnosno

C

Liu gcm (2.67)

Do poslednata relacija (2.67) mo`e da se dojde i od uslovot , magnetnata energija dase pretvori vo elektri~na, te.:

22

21

21

cmg CuLi (2.68)

od kade nepsredno se dobiva (2.67).

Prema ova isklu~uvaweto na transformatorot vo prazen od e nepovolno, pa trebada go izbegnuvame. Popogodno e da se vr{i isklu~uvawe na transformatorotzaedno so mre`ata, pa posle toa toj da se odvoi od mre`ata.

ISKLU^UVAWE NA MALI KAPOCITIVNI STRUI( Primer -ISKLU^UVAWE NA DALEKOVODOT VO PRAZEN OD)

Dalekovodot vo prazen od se pona{a kako kapacitiven priemnik. Zaradi toa ovdese raboti za prekinuvawe na mali kapacitivni strui, koi prethodat na naponot za~etvrtina perioda.

Za momentni vrednosti na naponot na po~etokot na vodot i strujatana dalekovodotpred otvaraweto na prekinuva~ot mo`e da se napi{e

.sin

,2

sin

tIi

tUu

m

m

(2.69)

SL.2.14. Zamenska {ema na isklu~uvawe na dalekovodot vo prazen od

Bidej}i do gasewe na lakot doa|a koga strujata pominuva niz nultata vrednost zanaponot toj ima vrednost u(0)=-Um. Kako doa|a do razdvojuvawe na kontaktite naprekinuva~ot a i b , i naponot na kontaktite b ub=-Um, i toj zaradi kapacitetot navodot Cv ostanuva nepromenet se dodeka ne dojde do povtorno palewe naelektri~niot lak. Naponot na kontaktot a so oscilacii na nezna~itelniamplitudi, do koi doa|a zaradi vlijanie na kapacitetot na postrojkata Cp "goprati" naponot na izvorot. Prema toa, za period posle prekinot na strujata mo`eda se napi{e:

.0,

,2

sin

i

Uu

tUu

mb

m

(2.70)

Naponot me|u kontaktite na prekinuva~ot e:

2sin1

tUuuu mbab (2.71)

Od izrazot (2.71) se gleda deka naponot uab postepeno raste i vo nekoj moment (kogae naponot uab blizu maksimalnata vradnost 2Um ) mo`e da bide pogolem oddielektri~nata cvidovina me|u kontaktite na prekinuva~ot, koja ne sevospostavuva momentno, {to doveduva do palewe na elektri~niot lak. Vsledpovtornoto vospostavuvawe na lakot, doa|a do udarno kapacitivno opteretuvaweCv, bidej}i strujata na prekin koga pominuva niz nulata na kapacitetot na vodot,odnosno na kontaktot b, vospostavuva napon ub=U1(Um<U1<2Um), kako {to eprika`ano na sl.2.15.

SL.2.15. Promena na strujata i naponot pri isklu~uvawe na dalekovodot voprazen od

So slednoto palewe na lakot naponot na vodot prima vrednost ub=U2(|U2|>U1). Segleda deka pri sekoe povtorno palewe naponot na vodot mo`e da ima se pogolemavrednost, t.e. mo`e da dojde do znatni prenaponi vo mre`ata.

2.7. FAKTOR NA PRENAPREGAWE NA PREKINUVA^I

Faktorot na prenapregawe na prekinuva~ot e definiran od produktot na strujatana kusa vrska,od vrvnata vrednost na prekidniot napon Vp i od brzinata naporastot na prekidniot napon:

Fk=Ik·Vp·Δνp

{to e pogolem faktorot na napregawe Fk tolku pote{ko se prekinuva strujata nakusa vrska. Toj faktor e posledica vlijanieto na mestoto na gre{ka na vodot vrzbrzinata na porastot na prekidniot napon. Brzinata na porast na naponot me|ukontaktite na prekinuva~ot S e ednakva na razlikata na brzinata na porastot nanaponot na kontaktite 1 i 2 na prekinuva~ot.

Brzinata na porastot na naponot na kontaktot 2 mo`e da se opredeli ako sepretpostavi deka za da se spre~i ponatamo{no prote~uvawe na struja na kusa vrskapri nejzinoto pominuvawe niz nula , bi trebalo da se narine tolkav napon koj bivospostavil niz koloto struja po iznos ednakva , a po nasoka sprotivna struja nakusa vrska koja bi te~ela da go nema toj napon. Spored toa treba da bide :

Vp2=Z·Ik

kade se: Z - branova impedansa na vodot na koj {to nastanala kusa vrska,

Vp2- prekiden napon na kontaktot 2.

dVp2/dt =Z (dIk/dt)

Bidej}iIk=√2·Ik·sinωt

sledi dekadVp2/dt = Z·ω·√2·Ik·cosωt

Bidej}i ne interesira porastot na naponot vo momentot koga strujata pominuvaniz nulata ( t =0), brzinata na porastot na prekidniot napon }e iznesuva

Δνp2=Z·ω√2·Ik

kade Ik - e efektivna vrednost na strujata na kusa vrska.

Branovata impedansa na vodot e:Z=√Lv1/Cv1

kade Lv1,Cv1 se induktivitet, odnosno kapacitet na vodot po edinica dol`ina.Ako broitelot i imenitelot gi pomno`ime so Lv1, }e dobieme:

Z=Lv1/√Lv1·Cv1

pa so zamena, brzinata na porastot na prekidniot napon }e iznesuva :

Δνp2=c· Xv1· √2· Ikkade {to se:

c =1/(Lv1·Cv1) - brzina na {irewe na branot na vodot po edinic dol`inaXv1 = ω Lv1 - reaktansa na vodot po edinica dol`ina.

Slika 1: Ekvivalentna {ema za odreduvawe na brzina na porast naprekiden napon me|u kontaktite na po~etokot na vodot

Istata analiza mo`e da se napravi i za kontaktot 1 na prekinuva~ot.Ako pretpostavime deka od sobirnicite na koi prekinuva~ot e direktno povrzan(kontaktot 1), se napojuvaat pove}e od n-vodovi koi {to se me|usebe ednakvi, za dase spre~i ponatamo{no prote~uvawe na struja na kusa vrska posle nejzinotopominuvawe niz nulata, bi bilo potrebno da dovedeme n-pati ponizok napon. Soistata pretpostavka brzinata na porastot na prekidniot napon na kontaktot 1 }ebide:

Δνp1=c·Xv1· 2 ·Ik/n

pa taa veli~ina mo`eme da ja zanemarime vo ponatamo{nite analizi, zatoa {to zamesta so golema rasklopna snaga (pove}e vodovi), iznesuva okolu 10% od vrednostana Δνp2.

Vrvnata vrednost na prekidniot napon e ednakva na dvostrukata vrvnavrednost na naponot so frekvencija 50 Hz na mestoto na prekinuva~ot. Vrvnatavrednost na naponot so osnovna frekvencija e ednakva na padot na napon odmestoto na gre{ka do prekinuva~ot,pa prekidniot napon e:

Vp=2· 2 ·l·Xv1·Ik

Spored poslednata ravenka i ravenkata Δνp2=c·Xv 2 ·Ik mo`e da se zaklu~i:

Brzinata na porast i vrvnata vrednost na prekidniot napon seproporcionalni so strujata na kusa vrska ; Brzinata na porast na prekidniot napon opa|a so zgolemuvaweto na naponot

na mre`ata,zatoa {to toga{ so nepromeneti odnosi (generatori vopogon,konfiguracija na mre`a) i struja na kusa vrska pomala bidejkibrzinata na porast na naponot e proporcionalna so so frekvencijata napovratniot napon;

Brzinata na porast i vrvnata vrednost na naponot se pomali za kabelskimre`i,bidejki se za kabel i brzinata na {irewe na branot se (c=150000km/s,dodeka za vozdu{en vod e c=300000km/s) i reaktansata Xv1 po edinicadol`ina e pomala odkolku za vozdu{en vod, pa i faktorot na prenapregawena prekinuva~ot e pomal.

Vo trifaznite mre`i brzinata na porast i vrvnata vrednost na povratniotnapon zavisat od vidot na kusata vrska i od na~inot na zazemjuvawe na nultatato~ka pa kako sredna vrednost mo`at da se postavat slednite ravenki:

Δνp=0,25·Ik

Vp=1,7·l·Ik

Vo navedenite relacii Δνp - se dobiva vo {kV/μs}, ako Ik se izrazi vo {kA}, dodeka Vp- se dobiva vo {kV} i ako l e izrazeno vo {km} .

Vrz osnova na prethodnite dve relacii mo`eme da zaklu~ime :

Pri kusa vrska neposredno do prekinuva~ot, strujata na kusa vrska, a sporedtoa i brzinata na porast na prekidniot napon }e bidat golemi , dodeka vrvnata

vrednost na prekidniot napon }e bide mnogu male~ka (l=0), pa toga{ i faktorot naprenapregawe na prekinuva~ot }e bide mal;

Ako kusata vrska nastane daleku od prekinuva~ot }e bide l golemo, nostrujata na kusa vrska }e bide pomala (zaradi pogolemata reaktansa), a so toa ibrzinata na porast na naponot.

Maksimalno napregawe na prekinuva~ot }e se pojavi pri kusa vrska na malaoddale~enost od prekinuva~ot ,bidejki toga{ i strujata na kusa vrska i brzinatana porast na naponot }e se isto tolku golemi kolku i vo slu~ajot na kusa vrskaneposredno do prekinuva~ot,dodeka vrvnata vrednost na naponot mo`e da stanemnogu golema.Mo`e da se slu~i da prekinuva~ot nemo`e da prekine struja na kusavrska i spored toa {to ima rasklopna snaga za isklu~uvawe na kusa vrskaneposredno na mestoto na vgraduvawe.Do gornite zaklu~oci doa|ame ako go opredelime faktorot na prenapregawespored ravenkite za Δνp,Vp,Fk.

Strujata na kusa vrska mo`e da se prika`e so ravenkata:

I k=V/(Xm+l·Xv1)

Kade {to Xm e reaktansa na mre`ata do sobirnicata na koj e priklu~enposmatraniot prekinuva~.

Fk=0,425·l·Ik3=0,425·(V/Xv1) 3 {l/(Xm/Xv)+l}3

So derivacija na Fk po l i so nejzino izedna~uvawe so nula, dobivame dekamaksimalniot faktor na prenapregawe na prekinuva~ot se pojavuva koga kusatavrska nastanuva na oddale~enost od:

Lmax=0,5(Xm/Xv)

Odnosno ako zememe deka Xv1=0,4 {Ω/km} na oddale~enost od :

Lmax=1,25·Xm

Na slednata slika e prika`ana zavisnost na faktorot na prenapregawe naprekinuva~ot od oddale~enosta l pri Xm/Xv=10

Sl. 2. Primer za zavisnost na faktorot na prenapregawe na prekinuva~ot odrastojanieto na mestoto na kusa vrska od prekinuva~ot

Od Lmax=1,25 Xm{km} doa|ame isto taka do zavisnost na Lmax odrasklopnata snaga, pri kusa vrska na sobirnicata. Mno`ejki i delejki sokvadratot na liniskiot napon (Un2), i zemajki predvid toa deka rasklopnata snagana tropolna kusa vrska na sobirnicite e:

Sk3=Un2/Xmdobivame :

Lmax=1,25·Un2/Sk3

Na sl 2. e prika`ana zavisnosta na Lmax od Sk3 , za razli~ni nominalni naponi namre`ata.

Sl. 2 Zavisnost na Lmax od rasklopnata snaga na mestoto na vgraduvawe naprekinuva~ot (Sk3) i od naponot na mre`ata(Un)

Da razgledame kako se menuva opasnata zona za prekinuva~ot (zona vo koja sepojavuva faktor na napregawe na prekinuva~ koj {to prekinuva~ot ne e vo sostojbada go sovlada, odnosno uspe{no da ja isklu~i strujata na kusa vrska, vo zavisnost odrasklopnata moknost na mestoto na vgraduvawe na prekinuva~ot (Sk30). Ako so Sk3n jaozna~ime nominalnata rasklopna snaga na prekinuva~ot, odnosot me|u vistinskatarasklopna snaga Sk3 vo zavisnost od mestoto na kusa vrska (vo zavisnost ododdale~enosta l) i nominalnata rasklopna snaga na prekinuva~ot, mo`eme da goopredelime od relacijata:

30213

30

3

3

1

1

k

n

vnk

k

nk

k

SU

Xl

S

S

S

S

Na slikata 3 e prika`ana zavisnosta na odnosot Sk3/Sk3n od l za razli~ni vrednostiza Sk30/Sk3n.

Sl. 3. Opasna zona vo zavisnost od parametrite od koi {to zavisi faktorot naprenapregawe na prekinuva~ot

Za dolna granica na opasna zona mo`e, kako prva aproksimacija, da se zemesamo vrvnata vrednost na prekidniot napon. Ako postavime deka Vp=const.odbirajki ja za Vp onaa vrednost koja {to prekinuva~ot mo`e da ja podnese, vokoordinaten sistem od oddale~enosta l i struja na kusa vrska Ik , }e dobiemehiperbola od Vp=1,7 l Ik (krivata Vp=const. na slikata 4). Na ordinatata nadijagramot ja imame strujata na kusa vrska vo ve}e spomenatiot razmer. Pripogolema vrvna vrednost na naponot prekinuva~ot ne bi mo`el da ja prekinestrujata, pa podra~jeto desno od krivata Vp=const. pretstavuva opasna zona. Zagorna granica (so predvid na oddale~enosta od prekinuva~ot ) mo`e da se zeme samobrzinata na porast na naponot Δνp.

Ako vo Δνp=0,25·Ik , za Δνp ja zemame onaa brzina na porast na naponot koja{to mo`e da ja podnese prekinuva~ot. vo dijagramot na slika 4. }e dobiemehorizontalna prava Δνp=const.). Sogleduvaj}i gi, spored toa, sostojbite soopredelena rasklopna snaga na mestoto na vgraduvawe na prekinuva~ot(Sk30/Sk3n=const.), mo`e da se konstatira deka dol`inata na opasnata zona e tolkupogolema, kolku {to e pogolema rasklopnata snaga na mestoto na vgraduvawe naprekinuva~ot, pa zaradi toa pogolema e i verojatnosta prekinuva~ot da otka`e,bidejki verojatnosta na havarija po edinica dol`ina na vodot e konstantna. Zatoase prepora~uva da se izbere prekinuva~ so ne{to pogolema rasklopna snaga, odonaa koja bi bila potrebna, zemajki ja predvid i rasklopna snaga vo slu~aj na kusavrska na mestoto na vgraduvawe na prekinuva~ot.

2.8. NA^INI NA GASEWE NA ELEKTRI^NIOT LAK

Elektri~niot lak nastanat pri razdvojuvawe na kontaktite treba da se ugasiza najkuso mo`no vreme i so {to pomalku zagrevawe na kontaktite. Ve}e e re~enodeka lakot na naizmeni~na struja se gasi pri minuvawe na strujata niz nultatavrednost. Me|utoa posle pominuvaweto na strujata niz nultata vrednost mo`e dadojde do povtorno palewe na lakot. Za da ne se slu~i ova potrebno e preostanatotosteblo na lakot {to pobrgu da se izladi i dejonizira, odnosno goleminata naprobojniot napon na dielektrikot me|u kontaktite i brzinata na negovotovospostavuvawe da bide pogolema od goleminata i brzinata na vospostavuvawe napovratniot napon. So toa problemot na gasewe na lakot se sveduva na stvaraweuslovi neophodni za obezbeduvawe na potrebnata dielektri~na cvidovina me|ukontaktite. Na osnova na razni ispituvawa se do{lo do zaklu~ok dekadielektri~nata cvidovina raste so smaluvaweto na pre~nikot na stebloto nalakot i so zgolemuvawe na pritisokot.

Zaradi razli~nite golemini na povratniot napon , na~inite na gasewe nalakot vo aparatite na nizok i visok napon bitno se razlikuvaat. Kajniskonaponskite aparati naj~esto se koristat slednite postapki: razvle~uvawe nalakot, dvi`ewe na lakot vo magnetno pole, delewe na lakot na pove}e delovi,vozdu{no oduvuvawe itn. Gasewe na lakot kaj aparatite za visok napon se vr{i sopomo{ na maslo, komprimiran vozduh, pove}ekatno prekinuvawe i sl.

Razvlekuvaweto na lakot se vr{i so brzo razdvojuvawe na kontaktite ili sosopstvenoto elektromagnetno pole na strujata na lakot. Nekoi od ovie na~ini narazvlekuvawe na lakot se prika`ani na sl.2.16. Na sl.2.16.a prika`ano e mehani~korazvlekuvawe na lakot ostvareno so pomestuvawe na gorniot kontakt. Toa sekarakterizira od zavisnosta na dol`inata na lakot vo momentot na negovotogasewe od intenzitetot na strujata i nejzinata nezavisnost od brzinata narazvlekuvaweto. {emata na sl.2.16. nao|a primena vo re{etkite za gasewe na lakot,kaj elektri~nite aparati kaj koi lakot se razbiva na niza poedine~ni lakovi koise dvi`at me|u nekolku plo~i. Padot na napon vo lakot pri negovoto dvi`eweizme|u paralelnite plo~i raste linearno so brzinata na dvi`eweto na lakot. Nasl 2.16. prika`ano e gasewe na lakot me|u kontaktnite rogovi. Elektri~niot laknastanat pri razdvojuvawe na kontaktite se dvi`i pod vlijanie na zagreaniotvozduh i sopstvenoto magnetno pole prema kraevite. Dol`inata na lakot inegovoto traewe zavisi od ja~inata na strujata i brzinata na dvi`eweto.

SL.2.16. Nekoj od na~inite na razvlekuvawe na lakot

Elektri~niiot lak mo`e da se posmatra i kako provodnik so vospostavena struja.Zaradi toa ako lakot se najde vo magnetno pole (sl.2.17) na nego }e dejctvuvaelektromagnetna sila. Pod dejstvo na ovaa sila doa|a do dvi`ewe i razvlekuvawena lakot. Brzinata na dvi`ewe na lakot zavisi od rastojanieto me|u kontaktite,ja~inata na magnetnoto pole i ja~inata na strujata vo lakot. Zavisnosta nabrzinata na dvi`ewe na lakot od ja~inata na negovata struja I i ja~inata namagnetnoto pole H mo`e pribli`no da se iska`e so relacijata

IHkv (2.72)

Ako se formira radijalno magnetno pole vo odnos na lakot, toga{ doa|a dorotirawe na lakot vo prostorot me|u kontaktite. Na toj na~in mo`e da se postignebrzina i do 100 m/s , {to doveduva i do poja~uvawe na ladeweto na lakot.

Deleweto na lakot na pove}e delovi se ostvaruva vo re{etkite za gasewe,koi se sostojat od metalni plo~i. Pri toa osnovniot del na padot na naponot volakot e sostaven od katoden i anoden pad na napon, bidej}i stebloto na lakot vosekoj razmak me|u plo~ite e mnogu kuso (23 mm), a so samoto toa i padot nanaponot vo nego e mal. Uslov za gasewe na lakot vo ovoj slu~aj e:

)( ak UUnU (2.73)

kade e U - napon na mre`ata, n - broj na delovi na koj e lakot podelen, Uk i Ua sekatoden i anoden pad na napon.

SL.2.17 Princip na gasewe na lakot so magnetno pole

Zaradi neednakviot otpor na dvi`ewe na lakot, doa|a do razli~ni brzini nadvi`ewe na delovi na lakot vo poedini prostori me|u plo~ite. Vo ednite lakotodi napred a vo drugite zaostanuva, {to e prika`ano na sl. 2.18. Ako vo nekojprostor lakot pove}e zaostanuva od sosedniot, na nego }e dejstvuvaelektrodinami~ka sila od strujata vo sosednite plo~i naso~ena nadolu. Vo slu~ajda ovaa sila bide pogolema od silata {to ja stvara celoto kolo na strujata i koja{to e naso~ena nagore, mo`e da dojde do izleguvawe na lakot od re{etkata.

Efikasno gasewe na lakot mo`e da se ostvari so negovoto dvi`ewe poddejstvo na elektromagnetno pole vo tesnite otvori me|u plo~ite od izolacionenvatrostalen (obi~no kerami~ki) materijal. Dopirot na lakot so plo~ite uslovuvapremin na toplinata od lakot na plo~ite, dodeka dvi`eweto doveduva do negovorazvlekuvawe, {to vo krajna mera se manifestira so mnogu brzo gasewe na lakot.Brzinata na dvi`eweto na lakot vo tesnite otvori vo golema merka zavisat odja~inata na magnetnoto pole i ja~inata na strujata.

SL.2.18. Dvi`ewe na lakot vo re{etkite za gasewe

Pri mala ja~ina na magnetnoto pole, so zgolemuvawe na ja~inata na strujatamo`e da dojde do smaluvawe na brzinata na dvi`ewe na lakot. Ova se objasnuva sofaktot, {to so zgolemuvawe na strujata doa|a do zgolemuvawe na pre~nikot nalakot, so {to se zgolemuva otporot na negovoto dvi`ewe vo tesniot otvor. Soponatamo{no zgolemuvawe na ja~inata na strujata, elektromagnetnata silapostanuva pogolema od silata na ko~ewe i doa|a do porast na brzinata. Pri struiso mnogu golem intenzitet doa|a do zagrevawe na izolacionite plo~i izgolemuvawe na efektot na ko~ewe, zaradi {to brzinata na dvi`ewe na lakot pakse smaluva.

^esto za gasewe na lakot , kaj visokonaponskite aparati se koristi maslo.Pri razdvojuvawe na kontaktite potopeni vo maslo doa|a do intenzivnoformirawe na gasovi i isparuvawe na masloto. Okolu lakot se formira gasenmeur (sl.2.19). Produktite na raspa|awe na masloto koj {to go ispolnuvaat gasniotmeur vo najgolem procent sodr`at vodorod, a potoa jaglenovodorod i masleniparei.

Vodorodot ima golema toplotna provodnost i podvi`nost, pa vo neposredendopir so stebloto na lakot intenzivno go pottiknuva procesot na dejonizacija.

Pokraj toa, gasovite i maslenite parei zagreani so vozduh nastojuvaat da se{irat i ja zgolemuvaat zapreminata na meurot. Inercijata na okolnoto maslo izidovite na sadot toa go ograni~uvat pa doa|a do porast na pritisokot vo gasniotmeur, a so samoto i do podobro ladewe na lakot. So zgolemuvawe na pritisokot sezgolemuva i vospostavenata dielektri~na cvidovina na zaostanatoto steblo nalakot.

Procesot na isparuvaweto na masloto na povr{inata na gasniot meur se odvivamnogu burno, {to doveduva do me{awe na ladniot i zagreaniot gas, so {to sepoja~uva ladeweto na lakot. Do zgolemeno ladewe doa|a i zaradi izvitkuvawe na

lakot vo gasniot meur, {to e posledica na dejstvoto na soodvetniteelektrodinam~ki sili

SL.2.19 Gasewe na elektri~niot lak vo sadot so maslo

Efikasno gasewe na lakot mo`e da se postigne i so naso~uvawe nadvi`eweto na ladniot nejoniziran vozduh pod pritisok vo pravec na prostirawetona lakot ili normalno na nego. Strueweto na vozduhot ovozmo`uva i prodirawe nanegovite ~estici vo vnatre{nosta na stebloto na lakot, intenzivna difuzija iefikasno ladewe.

Za gasewe na elektri~niot lak mnogu e pogoden sumporheksaflorid (SF6).Toj e bezboen, inerten gas bez miris, so izvonredni dielektri~ni karakteristiki.Gaseweto na lakot vo sumporheksafloridot zasnovano e na osobinata daneutralnite molekuli na SF6 gasot koi {to lesno gi apsorbiraat elektronite iformiraat negativni joni. Bidej}i negativnite joni imaat pribli`no ista masa ibrzina kako i pozitivnite joni, so toa postojat uslovi za brza rekombinacija,odnosno dejonizacija na prostorot me|u kontaktite.

VIDOVI NA PREKINUVA^I

Prekinuva~ite se komutacioni aparati koj slu`at za vklu~uvawe iisklu~uvawe na elektri~nite kola vo site mo`ni re`imi na rabota vo tekot naeksploatacijata. Zaradi ovaa namena prekinuva~ite mo`at da se smetaat dekapretstavuvaat eden od najodgovornite elementi vo razvodnite postrojki, pa zaraditoa od niv se bara golema sigurnost vo nivnoto rabotewe vo site eksploatacionire`imi. O~igledno e deka najte`ok re`im na rabota na prekinuva~ot eprekinuvaweto na strujata na kusa vrska koga doa|a do pojava na elektri~enot lak.Gaseweto na elektri~niot lak se ostvaruva vo sootvetni komori za gasewe naelektri~niot lak, koi se eden od najva`nite delovi na prekinuva~ot

Prekinuva~ite vo tekot na eksploatacijata moraat da zadovolat niza oduslovi, a nekoi od niv se:

da ovozmo`at sigurno vklu~uvawe i isklu~uvawe, da se otporni na pojava na po`ar, da se dobro izolirani, da se dinami~ki i termi~ki stabilni, da e onevozmo`ena pojava na elektri~en preskok, da imaat relativno mali dimenzii, lesno da se odr`uvaat.

Spored vidot na mediumot vo komorite i na~inot na gasewe na elektri~niotlak prekinuva~ite se delat na :

vozdu{ni prekinuva~i prekinuva~i so magnetno odduvuvawe na elektri~niot lak, masleni prekinuva~i (so mnogu maslo i malkumasleni), hidromatski prekinuva~i, pneumatski prekinuva~i, avtopneumatski prekinuva~i, SF6 prekinuva~i, i vakumski prekinuva~i.

3.1. MASLENI PREKINUVA^I

Maslenite prekinuva~i pretsravuvaat najstar tip na prekinuva~i i voponovo vreme se istisnuvaat od upotreba so sovremeni konstrukcii. Za niv ekarakteristi~no postoeweto na na ~eli~en rezervoar so golema koli~ina na maslovo koj se smesteni kontaktite na prekinuva~ot. Masloto slu`i istovremeno i kakosredstvo za gasewe na elektri~niot lak i kako izolacija na strujnite krugoviprema masa. Rezervoarot e ispolnet so maslo samo do opredelena visina, apreostanatiot del, koj iznesuva 2030% od vkupnata zapremina , ispolnet e sovozduh i slu`i za ubla`uvawe na porastot na pritisokot na goreweto na lakot.

Zaradi visokite temperaturi na elektri~niot lak (30006000 K), masloto serazlo`uva i doa|a do stvarawe na masleni parei, koj go ispolnuvaat prazniotprostor na rezervoarot. Na toj na~in pritisokot na nastanatite gasovi direktnose prenesuva na poklopecot i zidovite na rezervoarot.Kolku se struite na kusavrska so pogolem intenzitet, so toa i ovoj efekt e poizrazen. Nagloto isparuvawena masloto mo`e da dovede do o{tetuvawe na poklopecot i zidovite narezervoarot, pa duri i do eksplozija na prekinuva~ot.

SL.3.1. Presek na masleniot prekinuva~

Zgolemuvaweto na prekidnata snaga na masleniot prekinuva~ se postignuvaso vgraduvawe na posebni komori za gasewe na elektri~niot lak (sl.3.2) . Priotvaraweto na kontaktite lakot gori vo komorite za gasewe, pri {to pritisokotvo vnatre{nosta na komorite brzo raste i znatno e pogolem od pritisokot voostanatiot del na komorata. So pomestuvawe na podvi`niot kontakt doa|a doosloboduvawe na otvorot na komorata, so {to se ovozmo`uva struewe na masleniteparei a so toa izabrzuvawe na procesot na dejonizacija.

SL.3.2 Komora za gasewe na lakot kaj masleniot prekinuva~

Maslenite prekinuva~i imaat golema niza na nedostatoci. Najgolemnedostatok im e mo`nosta od nastanuvawe na eksplozija, koja mo`e da predizvikapo`ar zaradi paleweto na razlienoto i rasprsnatoto maslo, kako i mehani~koo{tetuvawe na zgradata. Kaj masleniot prekinuva~ mo`na e i takanare~enasekundarna eksplozija, do koja doa|a ako vo slu~aj na stvarawe na eksplozivnasmesa vo prekinuva~ot dojde do pojava na preskok na izolatorot. Nedostatok naovaa vid na prekinuva~i ja pravat i golemite dimenzii i te`ina (okolu 20 tonimaslo po pol na prekinuva~ot za 220 kV), kako i golemite mehani~ki napregawa napodno`jeto na prekinuva~ot pri isklu~uvaweto na strujata na kusa vrska. Ovieprekinuva~i imaat i relativno dolgo vreme na prekinuvawe.

3.2. PREKINUVA^I SO MALKU MASLO (MALUMASLENIPREKINUVA^I)

Za de se iskoristi dobroto svojstvo na masloto, a pri toa da se izbegnatnedostatocite na prekinuva~ite so mnogu maslo razraboteni se razni tipovi namasleni prekinuva~i so malku maslo. Zaedni~ka odlika na site ovie tipovi e {toimaat posebna komora so maslo, koe pretstavuva sredstvo za gasewe na lakot,dodeka za izolacija na strujnite krugovi prema masa i me|u polovite naj~esto sekoristat cvidovi izolacioni materijali. So ova se postignuva, koli~inata namaslo kaj ovie malomasleni prekinuva~i e relativno mala vo odnos na prekinuva~,a toa doveduva i do smaluvawe na masata i dimenziite na ovie malomasleniprekinuva~i.

SL.3.3. Princip na dejstvuvawe na prekinuva~ite so malku maslo

Pri otvoraweto na kontaktite na prekinuva~ot elektri~niot lak gori vokomorata za gasewe. Zaradi isparuvaweto na masloto pritisokot vo komoratanaglo raste, {to predizvikuva brzo struewe na maslenite parei niz otvorot nakomorata pri {to doa|a do pomestuvawe na podvi`niot kontakt (sl.3.3).Strueweto na maslenite gasovi mo`e da bide normalno na pravecot ili vopravecot na prostiraweto na lakot, {to zavisi od na~inot na izrabotkata naprekinuva~ot.

SL.3.4 Komora za gasewe na lakot so popre~no i nadol`no struewe na masloto

Na sl 3.4 prika`ana e komora za gasewe na lakot na malomasleniot prekinuva~ sopopre~no i uzdu`no struewe. So pomestuvawe na podvi`niot kontakt prvo doa|a doosloboduvawe na otvorot koj ovozmo`uva struewe na maslenite parei popre~no napravecot na lakot, a potoa so ponatamo{no zgolemuvawe na podvi`niot kontakt ido otvarawe na otvorot koj doveduva do nadol`no struewe.

Kaj prekinuva~ite zasnovan na principot na aksijalno struewe na masloto imaslenite parei se koristi komora so diferencijalen klip prika`an na sl.6.5.Zgolemeniot pritisok vo komorata so diferencialen klip doveduva dopomestuvawe na klipot, zaradi {to raste i pritisokot vo prostorot nad klipot.Vo momentot koga podvi`niot kontakt }e go oslobodi otvorot na gornatapovr{ina na diferencijalniot klip doa|a struewe na masloto od gorniot prostorna komorata vo dolniot prostor neposredno do lakot.

SL.3.5 Komora so diferencijalen klip

Na sl.3.6 daden e izgled na ekspanziona komora na malomaslon prekinuva~.Principot na rabota e zasnovan na ekspanzija na {irewe na gasnite meuri, kogazaradi zgolemen pritisok vo komorata dojde do navivawe na pru`inatata irazdejstvuvawe na prstenestite segmenti (koj se od izolacionen materijal).

Pokraj navedenite re{enija na malomaslenite prekinuva~i (~ija glavnarazlika e vo na~inot na izveduvaweto na komorata za gaseweto na lakot) sekoristat i slednite konstruktivni re{enija na komorata: elesti~na , so magnetnopotiskuvawe na masloto, rotacioni, vo oblik na bukvata i dr.

Malomaslenite prekinuva~i se primenuvat vo mre`ite na site naponskinivoa (10400 kV ), a vremeto na dejstvuvawe e od 0.06 s do 0.1 s.

SL.3.6 Ekspanziona komora

HIDROMATSKI PREKINUVA^I

Hidromatskite prekinuva~i se zasnovani na istiot princip na rabota kakoi malomaslenite prekinuva~i so ekspanzija, odnosno elasti~na komora za gasewena elektri~niot lak. Za razlika od malomaslenite prekinuva~i ovde kako sredstvoza gasewe na lakot se koristi destilirana voda so dodatok na glikol. Dodavawetona glikolot go spre~uva zamrznuvaweto, {to ovozmo`uva upotreba na hidromatskiprekinuva~ vo edno {iroko temperaturno podra~je. Dodavaweto na glikolot vlijaei na zgolemuvaweto na koli~inata na gasovite a vreme na goreweto naelektri~niot lak, {to e povolno od aspekt na gasewe na lakot. Za razli~ni naponii strui na isklu~uvawa se upotrebuvat razli~ni koncetracii na glikol.

Smesata na voda i glikol e elektri~no provodliva, pa zaradi toa se koristisamo kako sredstvo za gasewe na lakot, a ne i kako izolaciono sredstvo. Zatoahidromatskite prekinuva~i moraat da imat i dodatni no`evi koi po gaseweto nalakot brzo se otvaraat (sl.3.7).

SL.3.7 Nadvore{en izgled na hidromatski prekinuva~

Zaradi elektri~nata provodlivost na vodata, mo`e da dojde do pojava naelektri~en lak i pri vklu~uvaweto. [to e naponot pogolem, toa e verojatnosta odpojava na lak pri vklu~uvaweto pogolema. Zatoa hidromatskite prekinuva~i zapogolemi naponi se izveduvat so posebni uredi za doveduvawe na voda vo komorataza gasewe na lakot samo za vreme na isklu~uvaweto.

PNEUMATSKI PREKINUVA^I

Kaj pneumatskite prekinuva~i mediumot za gasewe na elektri~niot lak ekomprimiran vozduh, koj strue vdol` ili popre~no na lakot. Pritisokot navozduhot se dvi`i vo granicite 1025 bari, pa zaradi toa e potrebna ikompresorska postrojka so sooyveten razvod. Pritisocite nad 25 bari ne sepogodni zaradi:

1) zgolemuvaweto na dimenziite na prekinuva~ot,2) skapi kompresorski postrojki,3) pomalku izrazen efekt na zgolemuvaweto na dielektri~nata cvidovina,4) te{kotii pri zaptivawe itn.Kaj pneumatskite prekinuva~i uslovot za gasewe na elektri~niot lak ne

zavisi od negovata snaga, kako {to e slu~aj kaj maslenite prekinuva~i, zatoa {tovozdu{nata struja e odnapred to~no opredelena i ne se regulira za vreme nadejstvoto na prekinuva~ot. Sopstvenoto vreme na isklu~uvawe na ovieprekinuva~i e okolu 0.02 s, a vkupnoto okolu 0.06 s.

Na sl.3.8. prika`ana e komora za gasewe na lakot so komprimiran vozduh vokoj vozduhot strui normalno na pravecot na lakot, a na sl.3.9. komora vo kojavozduhot strui vo pravec na lakot. Zaradi golemata potro{uva~ka na vozduh irelativno golemite dimenzii ovie re{enija so la~ni komori se primenuvat zanaponi do 15 kV .

SL.3.8 Gasewe na lakot so komprimiran SL. 3.9 Gasewe na lakot so ko-vozduh so struewe normalno na mprimiran vozduh sopravecot na lakot struewe vo pravec na lakot

Za najvisokite naponi (110400 kV) se primenuvat re{enija so pove}estrukiprekinuvawa na strujniot krug, ~ij princip na rabota e prika`an na sl.3.10. Premalakot strui koncentriran mlaz na vozduh koj se razdvojuva na dva sprotivninadol`ni mlaza i izleguva od komorata niz {uplivite kontakti. So toa metalniteparei i rezidualnata emisija na elektronite se odstranuva od prostorot naelektri~niot lak.

SL.3.10. Komora za gasewe na lakot so komprimiran vozduh sodva pomo{ni kontakti

Vo ponovo vreme se razvieni pneumatski prekinuva~i so la~ni komori podstalen pritisok. Izgledot i principot na rabota na takvite komori e daden nasl.3.11.. Vo normalen re`im na rabota {upliviot podvi`en kontakt pritisnat e sosilata na pru`inata na nepodvi`niot

SL. 3.11. La~na komora so stalen pritisok

kontakt, dodeka pritisocite na vozduhot od dvete strani na negoviot klip seme}usebno uramnote`eni. Impulsot za isklu~uvawe se dava so doveduvawe navozduh pod pritisok (strelkata 7 na sl.3.11) na klipot na ispustniot ventil koj sezadvi`uva na levo. Niz otvoreniot ventil izleguva vozduh od prostorot 3. Na tojna~in doa|a do razlika na pritisok od dvete strani na klipot na podvi`niotkontakt. Zaradi taa razlika na pritisok na klipot dejstvuva sila, predizvikuvaj}igo negovoto dvi`ewe obratno od dejstvoto na silata na pru`inata. Istovremenodoa|a do struewe na vozduhot (strelkata 5) me|u otvorenite kontakti, a potoa i niz{uplivite podvi`ni kontakti. Neposredno po gaseweto na lakot ispustniotventil dostignuva krajna polo`ba i go zatvora izlezot od {upliviot podvi`enkontakt, so {to se prekinuva strueweto na vozduhot. Na toj na~in prostorot me|ukontaktite ostanuva pod poln pritisok, a prostorot 3 pod atmosferski pritisok.Razlikata na pritisoci ovozmo`uva kontaktite da ostanat vo otvorena polo`ba.Vkqu~uvaweto na prekinuva~ot se vr{i so prekinuvawe na napojuvaweto naispustniot ventil so komprimiran vozduh.

AVTOPNEUMATSKI PREKINUVA^I

Autopneumatski prekinuva~i (sl.3.12) za razlika od pneumatskite nemaatkompresorski ured i rezervoar za navivawe na vozduh. Strueweto na vozduhot seostvaruva so zadvi`uvawe na {upliviot podvi`en kontakt, koj e so cilindri~enoblik i so klip na krajot. Zadvi`uvaweto na podvi`niot kontakt, priisklu~uvawe, se ostvaruva so pomo{ na akumuliranata energija vo pru`inata privklu~uvaweto na prekinuva~ot. Avtopneumatskite prekinuva~i obi~no sekoristat za isklu~uvawe na strujata vo normalen re`im na rabota, no ne i zaisklu~uvawe na struite na kusi vrski.

SL.3.12. Avtopneumatski prekinuva~

PREKINUVA^I SF6

Prekinuva~ite SF6 se zasnovani na dobrite svojstva nasumporheksafluoridot kako sredstvo za gasewe na elektri~niot lak i kakodielektrik. Sposobnosta na sumporheksafluoridot uspe{no da go gasielektri~niot lak se objasnuva so faktot deka negovite neutralni molekuli lesnose soedinuvaat so elektronite vo prostorot na lakot i so toa formiraat slabopodvi`ni joni, koi se pona{aat kako dielektrik.

[emata na takviot prekinuva~ e prika`ana na sl.3.13. Prekinuva~otpretstavuva hermeti~ki zatvoren sistem, ~ii glavni delovi se smesteni vo ~eli~ensad, ispolnet so SF6 gas pod nizok pritisok (okolu 2 atm.). Gasot so pomo{ nakompresor se nabiva vo pomo{en rezervoar vo koj vladee visok pritisok (okolu 14atm.), a preku nego i vo glavniot. Grea~ot vo pomo{niot rezervoar vr{i zagrevawena gasot, spre~uvaj}i ja negovata kondenzacija.

Za vklu~uvawe i isklu~uvawe na prekinuva~ot se koristi pogonskiot cilinder,koj e povrzan so pogonskata poluga, a preku nea i so pru`inata za isklu~uvawe.Prekinuva~ot ima vgradeni filtri na baza na aluminium oksid, ~ija zada~a e da gospre~at prodiraweto na gasovite nastanati pri goreweto na lakot vo provodniteizolatori.

Treba da zabele`ime deka vo ponovo vreme gasot se koristi vo oklopnitepostrojki, kade {to toj, pokraj gaseweto na lakot, slu`i i kako izolacionosredstvo na delovite na postrojkata pod napon prema masa. Na ovoj na~in znatno sesmaluvat dimenziite na postrojkata.

SL. 3.13 SF6 prekinuva~

ELEKTROMAGNETNI PREKINUVA^I

Elektromagnetnite prekinuva~i se bazirani na dejstvoto na silata namagnetnoto pole, koga elektri~niot lak }e se najde vo nego. Elektromagnetnotopole se dobiva so propu{tawe na strujata koja treba da se iskqu~i niz namotajotvrzan redno so glavniot struen krug na prekinuva~ot. Magnetnoto pole dejstvuvana lakot, potisnuvaj}i go na rogovite na kontaktite i prodol`uvaj}i go. Kako {toe poznato, izdol`uvaweto na lakot predizvikuva poja~ano ladewe i dejonizacija.Podobri efekti na gasewe se postignuvat ako lakot, pod dejstvo na magnetnotopole, se dovede vo tesni kanali me|u plo~ite od izolacionen materijal.

Bidej}i gaseweto na lakot se ostvaruva pod dejstvo na magnetnoto pole ovieprekinuva~i nemaat podvi`ni delovi, {to zna~i deka ne baraaat posebnoodr`uvawei deka imaat dolg vek na traewe. Sepak elektromagnetnite prekinuva~ine na{le {iroka primena bidej}i dosta se skapi. Se gradat za naponi do 10 kV irelativno mali snagi na isklu~uvawe. Vremeto na isklu~uvawe im e od 0.02 0.03s.Na sl 6.14. prika~ana e skica na elektromagneten prekinuva~ so spiralen lak.

SL.3.14. Skica na prekinuva~ot so spiralen lak

VAKUMSKI PREKINUVA^I

Dol`inata na lakot kaj vakumskite prekinuva~i znatno e pomala vosporedba so maslenite prekinuva~i, {to ovozmo`uva znatno smaluvawe nadimenziite na komorata za gasewe na elektri~niot lak. Vakumskata la~na komora(sl.3.15) se sostoi od slednite osnovni elementi: izolacionen kerami~kicilindar, strujnoprovoden del so kontakti, sistem na metalni ekrani. Voizolacioniot cilinder se odr`uva pritisok so red na golemina od 10-5 Pa za celperiod na eksploatacija na prekinuva~ot. Sistemot na ekranot obezbeduva za{titana vnatre{nata povr{ina na izolacioniot cilindar od produktite na erozija nakontaktite pod dejstvo na elektri~niot lak, kako i ramnomerna raspredelba naelektri~noto pole vo komorata za gasewe na lakot.

So razdvojuvawe na kontaktite doa|a do isparuvawe na del od metalot od nivnitepovr{ini, taka da prostorot me|u kontaktite se ispolnuva so metalna parea.Zaradi brzata difuzija na ispareniot metal lakot se gasipri prviot premin nastrujata niz nultata vrednost. Do gasewe na lakot mo`e da dojde i pri malivrednosti na strujata, bidej}i so opa|aweto na intenzitetot na strujata se smaluvai pritisokot na metalnite parei, {to doveduva i do smaluvawe na presekot nalakot a so toa i do polesno gasewe.

SL.3.15. Vakumska la~na komora

Vo sporedba so drugite konstrukcii, vakumskite prekinuva~i imaat mnoguprednosti: golema brzina na dejstvuvawe, te. isklu~uvawe na strujata pri prviotpremin niz nultata vrednost, ednostavno rakuvawe i odr`uvawe, dolg vek natraewe, mo`nost na primena vo {irok dijapazon na promeni na temperatura,rabotata im e be{umna, mali dimenzii i masa, ne predizvikuvaat golemidinami~ki napregawa na osnovata na koja se montiraat itn. Mana im e {to mo`atda se koristat samo za sredni naponi do 35 kV.

POGONSKI MEHANIZMI NA PREKINUVA^ITE

Pri eksploatacija na prekinuva~ot se vr{i negovo vklu~uvawe i isklu~uvawe,bilo ra~no ili avtomatski. Toa se ostvaruva so pomo{ na pogonski mehanizmi naprekinuva~ite.

Pri vklu~uvawe na prekinuva~ot se tro{i izvesna koli~ina na energija itoa za:

1. obezbeduvawe na kineti~ka energija na podvi`nite delovi napogonskiot mehanizam, te. za nivno zadvi`uvawe,

2. sovladuvawe na otporot na triewe na podvi`nite delovi namehanizmite,

3. akumulirawe na energija vo oprugite za isklu~uvawe.

Uslovite za rabota na prekinuva~ot baraat operaciite vklu~uvawe iisklu~uvawe da se realiziraat {to pobrzo. Brzinata na dvi`ewe na kontaktite kajsovremenite prekinuva~i e okolu 1.5 2.7 m/s {to zna~i deka za nivnotovklu~uvawe i isklu~uvawe e potrebna znatna snaga.

Vo zavisnost od na~inot na aktivirawe gi razlikuvame slednite vidovi napogoni na prekinuva~i: ra~en, elektromagneten, pneumatski i motoren.

SL.2.16 [ema na elektromagnetniot pogon na prekinuva~ot

SL.3.17. {ema na pneumatskiot pogon na prekinuva~ot

Ra~nite pogoni se predvideni za ra~no navivawe na pru`inata zavklu~uvawe. Zategnuvaweto na pru`inata za isklu~uvawe se vr{i pri navivawetona pru`inata za vklu~uvawe, a na smetka na energijata {to e akumulirana vopru`inata za vklu~uvawe. Ovie pogoni se sre}avaat kaj malumaslenite

prekinuva~i so nominalen napon do 10 kV , a mnogu ~esto se i alternativa na nekojdrug pogon.

Kaj elektromagnetnite pogoni vklu~uvaweto na prekinuva~ot se vr{i nara~un na energijata na elektromagnetot, a isklu~uvaweto so pomo{ na pru`inata.{emata na takviot pogon prika`ana e na sl.3.16. Vkqu~uvaweto se vr{i sopritiskawe na tasterot T, so {to se aktiviraat elektromagnetite za vklu~uvawe,prvo EU1 a potoa EU1. So zatvarawe na kontaktite na prekinuva~ot doa|a dozategawe na pru`inata, taka da prekinuva~ot e odma spremen za isklu~uvawe.Impulsot za isklu~uvawe na prekinuva~ot se dava preku elektromagnetot EI .

[ematskiot prikaz na pneumatskiot pogon e prika`an na sl.3.17. Sopritiskawe na tasterot se aktivira elektromagnetot za vklu~uvawe E i se otvaraventilot za dovod na komprimiran vozduh vo cilindarot. Pod dejstvo nakomprimiraniot vozduh klipot na cilindarot se zadvi`uva i vr{i vklu~uvawe naprekinuva~ot. Pri isklu~uvawe se aktivira elektromagnetot za isklu~uvawe, gootvara drugiot ventil i ovozmo`uva dovod na vozduh vo cilindarot od drugatastrana na klipot. Na toj na~in doa|a do dvi`ewe na klipot vo smer sprotiven odonoj pri vklu~uvawe, a so samoto toa i do isklu~uvawe. Kaj nekoi varijanti napneumatski pogon za isklu~uvawe na prekinuva~ot se koristi i energijata nanabienata pru`ina.

Motorniot pogon vr{i navivawe na pru`inata za vklu~uvawe na prekinuva~ot sopomo{ na motor. Oni od ra~niot pogon se razlikuvat po energijata koja seakumulira vo pru`inata za vklu~uvawe. Pru`inata za

SL. 3.18. {ema na motoren pogon na prekinuva~ot

isklu~uvawe se natega pri vklu~uvaweto tro{ej}i ja energijata na pru`inata zavklu~uvawe. {tom se izvr{i vklu~uvawe na prekinuva~ot i dojde do rasteretuvawena pru`inata za vklu~uvawe, motorot avtomatski vr{i nejzino navivawe, taka daprekinuva~ot e sekoga{ spremen da izvr{i isklu~uvawe so neposredno povtornovklu~uvawe. Na sl.3.18. prika`ana e {ema na motoren pogon na prekinuva~.

KARAKTERISTI^NI VELI^INI NA PREKINUVA^OT

Karakteristi~ni parametri na prekinuva~ot se: nominalniot napon,nominalnata struja, strujata na isklu~uvawe, snagata na isklu~uvawe, strujata navklu~uvawe, termi~kata struja.

Nominalniot napon (Un) e eden od osnovnite pokazateli na site elektri~niaparati i uredi i dava informacija za potrebnoto izolaciono nivo od gledi{te naprenapon. Nominalniot napon uka`uva posredno i na mo`nite vrednosti napovratniot napon i maksimalnite komutacioni naponi voop{to, po{to im e, grubozemeno, proporcionalen.

Nominalnata struja (In) e najgolema vrednost na rabotnata struja koja {toprekinuva~ot od aspekt na zagrevawe, mo`e da izdr`i neograni~eno dolgo, priopredelena temperatura na ambientot.

Nominalnata struja na isklu~uvawe na prekinuva~ot (Ii) pretstavuvanajgolema efektivna vrednost na strujata na gre{kaot vo momentot kogaprekinuva~ot po~nuva da gi razdvojuva svoite kontakti. Ona dava informacija zamo`nosta na komutacija na elektri~noto kolo vo kusa vrska. Strujataproizveduva~ite ja opredeluvaat eksperimentalno, po pravilo za isklu~uvawe natrofazniot spoj bez kontakt so zemja vo kolo so me|ufazen povraten napon ednakovna nominalniot napon na prekinuva~ot.

Nominalnata snaga na isklu~uvawe ( ini IUS 3 ) e presmetana golemina(bez fizi~ki smisol) koja kompleksno ja opfa}a te`inata za uslovite nakomutacija od strujata na isklu~uvawe Ii, bidej}i e opredelena od proizvodot nastrujata na isklu~uvawe, koja pretstavuva merka na energija na lakot oslobodenavo prekinuva~ot, i nominalen napon direktno srazmeren na povratniot napon sokoeficient na proporcionalnost koj ima tipi~ni vrednosti za mo`nitekomutacioni {emi i vidovi na gre{ka.

Ako prekinuva~ot ima snaga na isklu~uvawe Sio pri sopstvena frekfencijana elektri~noto kolo f'o i so faktor na amplituda o , toga{ negovata snaga naisklu~uvawe pri frekfencija f i faktor na amplituda :

ioi S

f

a

f

a

S

'1

'10

(6.1)

Konstanta a zavisi od mediumot za gasewe na elektri~niot lak (za maslo ea=170 kHz, a za komprimiran vozduh a=2.7 kHz).

Prekinuva~ot ne smee da raboti vo mre`a so napon koj {to e pogolem odnegoviot nominalen napon, ali e mo`no da raboti vo mre`a so naponi pomali odnegoviot nominalen napon. Zaradi sni`uvawe na komutacionite prenaponiprekinuva~ot mo`e da izdr`i struja na isklu~uvawe pogolema od nominalnata, nopomala od grani~nata vrednost Iig, zadr`uvaj}i ja snagata na isklu~uvawenepromeneta (sl.3.19) . Koga }e se dostigne grani~nata vrednost na strujata naisklu~uvawe Iig, sekoe ponatamo{no smaluvawe na nominalnata vrednost na

naponot na mre`ata (pod Ud ) nema biten pridones, na podobruvawe na uslovite nakomutacija.

SL.3.19. Zavisnost na snagata na isklu~uvawe i strujata na isklu~uvawe odnaponot na mre`ata

Naponot se vika "dolen" nominalen napon na prekinuva~ot, za razlika od"gorniot" nominalen napon Un. Me|u Un i Ud , postoi odnos Ud = Un/k. Konstantata ke tipi~na za poedini vidovi i konstrukcii na prekinuva~i (za malumasleniprekinuva~i le`i vo intervalot 1 1.25, a kaj pneumatskite i hidromatskite e odredot 2).

Podatokot za izdr`livoto termi~ko napregawe vo tekot na gre{kaot sedava preku efektivnata vrednost na termi~kata struja (It), koja prekinuva~ot mo`eda ja podnese vo tekot na odreden vremenski period t .Nominalnata struja na vklu~uvawe (iu) e maksimalnata struja koja prekinuva~otmo`e da ja podnese pri vklu~uvawe za vreme na traeweto na kratkiot spoj, a da nedojde do o{tetuvawe na kontaktite i delovite na konstrukcijata. Karakteristi~nae za prekinuva~i so koj se vr{i aftomatsko povtorno povtorno vklu~uvawe (ARU),te. prekinuva~i koj posle odredeno vreme po isklu~uvaweto povtorno vklu~uvaatvo nade` deka gre{kaot bil od prolazen karakter. Dokolku podatokot za strujatana vklu~uvawe ne postoi ona mo`e da se presmeta po pribli`nata formula:

iu Ii 28.1 (3.2)

Zemaj}i predvid deka prekinuva~ite obavuvaat nekolku operacii na isklu~uvawe ina vklu~uvawe vo odreden ritam, so toa se normiraat i ciklusite na operaciite,nivniot vid, redosledot i vremenskite razmaci. Taka na primer , ES propisiteprepora~uvaat kako standarden za normalni uslovi sledniot ciklus naoperacii:isklu~uvawe - pauza od 180 s - povtorno vklu~uvawe so momentalnoisklu~uvawe - pauza od 180 s - povtorno vklu~uvawe so momentalno isklu~uvawe.Oznakata za spomenatiot ciklus e: 0 - 180 - SO - 180 - SO. Da bi ARU biloefikasno vo pogled na odr`uvawe na dinami~kata stabilnost na sistemot,beznaponskite pauzi na prekinuva~ot moraat da bidat relativno kratki, na pr. odredot 0.2 do 0.3 sekundi.

[EMI NA POVRZUVAWA NA GLAVNITE STRUJNI KRUGOVI

Vidovi na {emi na povrzuvawe

Osnoven ~ekor pri proektirawata na razvodnite postrojki pretstavuvaizrabotkata na {emite na povrzuvawe. {emite ni go poka`uvaat brojot nageneratori, transformatori i odvodi, na~inot na nivnoto me|usebno povrzuvawe,predvidenite aparati vo sekoj odvod i na~inot na nivnoto spojuvawe, potoapredvidenite merewa, za{titi, signalizacii i upravuvawe. Ponatamu, ni japretstavuvaat celata postrojka (so pove}e ili pomalku detali) so ogled nanejzinoto funkcionirawe, no ne ja poka`uva prostornata raspredelba i na~inotna izvedba, {to vo pogolemiot broj na slu~ai e vozmo`no da se odredi samo otkako}e bide opredelena {emata na povrzuvawe. Me|utoa, izrabotkata na {emata ne esamo od va`nost za proektiraweto i izgradbata na postrojkata, tuku i za nejzinotoodr`uvawe vo pogon.

Vo razvodnite postrojki razlikuvame: glavni strujni krugovi, strujnikrugovi na za{tita i merewa i pomo{ni strujni krugovi. Glavnite strujni krugovislu`at za prenesuvawe na energija, a nivnite vodovi se nao|aat pod visok napon.Strujnite krugovi na za{tita i merewa naj~esto se priklu~eni na sekundarnitestegalki na strujnite i naponskite transformatori, dodeka pomo{nite strujnikrugovi naj~esto se napojuvani od pomo{en izvor na ednonaso~na struja.Razlikuvame pove}e vidovi na {emi na povrzuvawa, a nivnata upotreba zavisi odtoa {to se saka da se prika`e so dadenata {ema i so kolku detali da se prika`erazvodnata postrojka.

Kako osnova za proektiraweto slu`i ednopolnata {ema na povrzuvawe, nakoja se prika`ani samo glavnite strujni krugovi i toa ednopolno, dodeka {ematski- pokraj odvodite i bez povrzuvawa - se ozna~eni site merni instrumenti iza{titni relei (sl.1). Na ednopolnata {ema se nazna~eni i glavnite golemini sokoi e karakteriziran elementot na {emata.Vo nekoi slu~ai se crta i principielna {ema na koja se nacrtani samosobirnicite, odvodite, nivnite rastavuva~i i prekinuva~i, kako bi se dobilaslika za me|usebnoto povrzuvawe na odvodite. Toga{ rastavuva~ite iprekinuva~ite se pretstavuvaat so poednostaveni simboli (sl.2).

Slika 1 Slika 2

{emata na dejstvuvawe (sl.3) gi prika`uva tropolno site glavni strujni krugovi,kako bi se ozna~ila funkcijata na site uredi vo postrojkata a so toa i da se

kontrolira ispravnosta vo povrzuvawata. Na sl.3 nacrtani se samo vodovite namerewe i za{tita, a za poednostaveni prika`uvawa se ispu{teni vodovite zaupravuvawe i signalizacija. Pri crtaweto na {emite na dejstvuvawe obi~no ne sevodi smetka za prostorniot raspored na poedinite elementi. Vrz osnova na {emitena dejstvuvawe se izrabotuva i {ema na vrzuvawe, koja go zema vo predvidprostorniot raspored na uredite, a vo nea se vcrtani site stegalki na aparatite odkoi poa|aat i zavr{uvaat `ilite na kablite za site strujni krugovi vo razvodnitepostrojki. {emata na povrzuvawe e izvedbena {ema na koja, pokraj ostanatoto, senao|aat i oznakite na stegalkite koi treba da se poklopat so oznakite vopostrojkata.Poseben vid na {emi se strujnite {emi, so koi obi~no se prika`ani dejstvuvawatana pomo{nite strujni krugovi. Tie se crtaat bez razlika na me|usebnite prostornismestuvawa na poedinite kontakti i aparati, a glavnata namena im eovozmo`uvawe na ednostavna i efikasna kontrola za ispravnost na povrzuvawata.

Slika 3

OP{TO ZA {EMITE NA GLAVNITE KRUGOVI

Kriteriumi pri izbor na {emi

Kako osnovni kriteriumi za izbor na {emi na glavnite strujni krugovi mo`e da senavedat: sigurnost na pogonot, mo`nost za negovo odr`uvawe kako i ekonomi~nostana samata postrojka. Pri ocenuvawe na sigurnosta na pogonot treba da se zemat vopredvid prilikite vo mre`ata vo koja }e bide izgradena razvodnata postrojka,kako i vlijanieto na eventualnite defekti vo postrojkata na potro{uva~ite, koi}e bidat napojuvani od istata razvodna postrojka. Goleminata na barawata vopogled na sigurnost na rabotite okolu odr`uvawe i pregled zavisi od ulogata narazvodnata postrojka vo elektroenergetskiot sistem, kako od strana naproizvodstvoto taka i od potro{uva~kata, pri {to posebno treba da se vodismetka za licata koi rabotat. Vo nekoi razvodni postrojki se bara site raboti pripregled i odr`uvawe da se vr{at bez prekin na pogonot, ili samo so prekin na delod postrojkata, dodeka vo nekoi slu~ai dozvoleno e i prekin na pogonot samo za delod rabotite. Pod ekonomi~nost na postrojkata podrazbirame ispolnuvawa nauslovite za sigurnost i mo`nost za remont so {to pomal broj na aparati, a posebno

prekinuva~ite kako najskapi aparati vo razvodnite postrojki, so {to bi seobezbedilo celosno koristewe na vgradenite aparati i transformatori.Osven ovie barawa potrebno e da se ima vo predvid pogonskata elasti~nost napostrojkata, taka {to postrojkata osven pri normalna rabota da mo`e da giizvr{uva rabotite i pri slu~aj na defekt, kako vo samata postrojka taka i vomre`ata. Osven toa elasti~nosta na postrojkata karakterizirana e od mo`nosta zanejzino pro{iruvawe, {to ne mora ba{ vo sekoja prilika da bide obezbedena.Pokraj site tie barawa se te`nee kon poednostavuvawe na {emite a so toa ipoednostavuvawe na samata izvedba, podobra preglednost na pogonot i namaluvawena verojatnosta od pogre{ni manipulacii.Pri izborot na {emite vlijaat slednive okolnosti: ulogata i naponot narazvodnata postrojka (razvodna postrojka vo elektrana, vo prenosna, razvodna idistributivna mre`a), va`nosta na postrojkata vo mre`ata, brojot i mo}nosta nageneratorite i transformatorite, kako i brojot i va`nosta na priklu~enitevodovi, pogonskite potrebi, a posebno potrebite za odvojuvawe na pogonot oddelovite od postrojkata, tipot i sigurnosta na iskoristenite aparati, posebniuslovi na odr`uvawe zaradi lokalni priliki (talo`ewe na pra{ina, mrzneweitn.), priliki na kusa vrska so ogled na goleminata na rasklopnata mo}nost,udarnite strui i struite merodavni za zagrevawata, posebno koga e potrebno da senamali strujata na kusa vrska (vo slu~ai za poniski naponi), potrebata odpriklu~ok na pomo{nite pogoni (se javuva kaj pogolemite elektrani).

Ocena na sigurnosta na {emata

Za da se oceni sigurnosta na pogonot, potrebno e za se poznava verojatnosta napojava na defekt kaj sekoj od elementite vo postrojkata. Me|utoa, pojavata nadefekti ne zavisi samo od kvalitetot i konstrukcijata na vgradenite delovi, tukui od na~inot na rabota. Zaradi toa potrebni se takvi analizi koi se osnovaat naiskustvoto na onaa mre`a vo koja }e raboti razgleduvanata postrojka. Za da se zemevo predvid potrebata od odr`uvawe i pregled, treba da se poznava periodi~nostana remontot i negovoto vremetraewe. Poznavaj}i ja statistikata na defektite,kako i brojot na aparati i dol`inata na vodovite, mo`no e da se odredi brojot nadefektite vo godinata kako i vremetraeweto na prekinot na samiot pogon. Ako son go ozna~ime brojot na defekti na razgleduvaniot aparat ili vod vo godinata, soN brojot na aparati (N=100) ili broj na kilometri na vodot (N=100) na koj seodnesuva broj na defekti n, i ako so t go ozna~ime traeweto na prekini kakoposledica od eden defekt, relacijata:

tN

nT h/god.

ni go prika`uva vremetraeweto na prekinot na pogonot zaradi defektot na edenaparat. Ako T go podelime so brojot na ~asovi godi{no (8760 h/god.), ja dobivameovaa verojatnost na prekin na pogonot zaradi defekt na eden aparat:

87608760t

N

nTp

Postoeweto na pove}e aparati i transformatori seriski povrzani (sl.4) a sopretpostavka deka defektot na eden element od {emata ne vlijae na ostanatiteelementi, ja zgolemuva verojatnosta na defekti, koja mo`e da se odredi kako sumaod verojatnostite na defekti na elementite seriski povrzani. Ako so Rp , Sp , Tp i

Vp gi ozna~ime verojatnostite na defektite na rastavuva~ot, prekinuva~ot,

transformatorot odnosno vodot, a so Rb , Sb , Tb i Vb brojot na tie elementiseriski povrzani, verojatnosta na defektite za {emata na sl.4 ja odreduvame soslednava relacija:

VVTTSSRR pbpbpbpbp

Slika 4

Pokazateli za doverlivost na elementite od postrojkata

Pokazateli za doverlivost na elementite od postrojkata so izolacija vozduh,prika`ani se vo tabela 1.

Napon {kV} )/10 3 god /' hr h"Energetski transformatori

6-20 8-80 0,7-1 60-100 10-1535 5-20 0,7-1 90-100 25-30

110-154 5-50 0,7-1 100-200 30-40220 20-80 0,7-1 150-250 40-50

330-750 50-150 0,7-1 200-350 50-80Prekinuva~i

6-20 0,5-40 0,5-0,6 8-25 8-2535 5-20 0,5-0,6 8-40 4-25

110-154 5-50 0,5-0,6 8-40 8-25220 20-80 0,5-0,6 20-50 15-80

330-750 50-150 0,5-0,6 50-120 50-200Verojatnost na prekin na dejstvuvawe na prekinuva~ot:

0,002-0,050Sobirnici (po priklu~ok)

5-50 1 2-30 2-12Rastavuva~i

0,1-25 0,3-1 2-5 2-12Naponski transformatori

2-8 0,12-0,62 10 -Strujni transformatori

3-10 0,66-0,75 10 -Odvodnici na prenapon

1-7 1 10 -

Tabela 1. Pokazateli za doverlivost na elementite odpostrojkata so izolacija vozduh

Vremetraeweto na otklon na defektot na elementite so SF-6 e usloveno odmo`nosta za detekcija i locirawe na komorata vo koja se slu~il defektot,pristapnosta na komorata, raspolo`livosta od rezervni delovi i sposobnosta naekipata za otklonuvawe na defektite. Pod pretpostavka deka vo postrojkata seprimeneti nekoi od komercijalno dostapnite metodi za detekcija i locirawe nadefektite, pristapnosta kon site komori e dobra, raspolagawe so site neophodnirezervni delovi i ekipata za otklonuvawe na defektite e dosta sposobna,vremetraeweto na poedine~nite fazi za otklon na defekti na elementite odpostrojkata so SF-6 tehnologija se navedeni vo tabela 2.

Naponskiopseg(kV) 60-100

100-200

200-300 300-500 500-700 >700

Element godf /1Prekinuva~ 0,000022 0,0065 0,0038551 0,0125965 0,0048413 0,0268965

Struentransformator

0,000002 0,0006 0,0003558 0,0011627 0,0004468 0,0024827

Naponskitransformator

0,000004 0,0013 0,0007710 0,0025193 0,0009682 0,0053793

Sobirnica 0,000008 0,0024 0,0014234 0,0046510 0,0017875 0,0099310Rastavuva~ 0,000008 0,0024 0,0014234 0,0046510 0,0017875 0,0099310

Rabotenzemjospoj

0,000002 0,0008 0,0004744 0,0015503 0,0005958 0,0033103

Brz zemjospoj 0,000002 0,0008 0,0004744 0,0005958 0,0005958 0,0033103

Tabela 2. Za~estenost na defekti kaj elementite vo postrojkata so SF-6

Element hrd hrm hrR

Prekinuva~ 10 12 8Struen transformator 20 30 10

Naponski transformator 10 15 10Sobirnica 10 15 10Rastavuva~ 10 15 10

Raboten zemjospoj 5 12 6Brz zemjospoj 12 26 10

mr vremetraewe na pristap do elementot vo defekt

dr vremetraewe na vra}awe vo pogon po otstranetiot defekt

Rr vremetraewe neophodno za zamena na elementot vo defekt

{EMI NA POVRZUVAWE NA DELOVI OD POSTROJKITE

Prika`uvaweto na site slu~ai koi mo`eme da gi sretneme vo praksa, osobeno kogase raboti za pogolema i poslo`ena postrojka e nevozmo`no. Me|utoa, potrebno e dase poznavaat principite i mo`nostite za izvedba na {emi za pooddelni delovi odpostrojkite.Pri razgleduvawe na {emite na spojuvawe na oddelnite delovi od postrojkataprika`ani se samo onie aparati koi se zna~ajni pri razgleduvaweto, dodeka siteostanati se ispu{teni.

{emi na priklu~ok na odvod

Ako vo razvodnite postrojki postojat sobirnici, sekoj odvod e priklu~en nasobirnicite preku rastavuva~, koj go narekuvame sobirni~ki rastavuva~. Duri posobirni~kite rastavuva~i doa|aat ostanatite aparati (prekinuva~i, osiguruva~i,merni transformatori i t.n.). Redosledot na ostanatite aparati i nivnataupotreba zavisi od tipot na odvodot i od negovata uloga vo mre`ata i razvodnatapostrojka.

Postrojki so eden sistem na sobirnici

Vo razvodna postrojka so malku odvodi se upotrebuva eden sistem na sobirnici(sl.6), ako voop{to e potrebno postrojkata da sodr`i sobirnica.

1;1 rsSlika 6

Vo toj slu~aj za sekoja rabota (~istewe, promena na somnitelni izolatori, pregledna spoevite i sl.) i za sekoj defekt na sobirnicata doa|a do prekin na pogonot nacelata razvodna postrojka, pa sekoj odvod ostanuva bez napon a site potro{uva~ipriklu~eni na postrojkata bez energija. Nitu rabotite (godi{nata revizija traenekolku ~asa), nitu defektite na sobirnicite ne se mnogu ~esti za da se isklu~i odupotreba ednosistemskite sobirnici. Toa va`i pogotovo ako na razvodnatapostrojka ne se priklu~eni mnogu osetlivi potro{uva~i, na koi prekinot naelektri~na energija bi im napravilo golema {teta ili bi mo`elo da predizvikanekoja nesre}a. Pri izgradba na postrojkata so eden sistem na sobirnici odnaprede odreden priklu~okot na site vodovi na ist napon, bidej}i se povrzani so isti

sobirnici, pa naponot na sobirnicite mora da se odr`uva na onaa visina pri kojabi gi zadovoluval site potro{uva~i. Za da se ovozmo`i odvoen pogon na poedinipotro{uva~i, vo sobirnicite mo`e da se postavi podol`en rastavuva~ (sl.7a).

b)

n

nrp

1;1

n

nr

n

np

2;1

Slika 7

So rastavuva~ot e vozmo`no da se podelat odvodite vo dva dela, {to ovozmo`uvaoddelno napojuvawe preku posebni transformatori ili posebni generatori, paspored toa na sekoj del od sobirnicata mo`e da se odr`uva razli~en napon (sekakovo tesni granici okolu nominalniot mre`en napon). Vo toj slu~aj e potrebno dabidat vo sklad so mo`nostite za transformacija (odnosno so proizvodstvoto) sopotrebite na odvodite na poedine~nite delovi na sobirnicata, pa oddelniot pogondoveduva do poslabo iskoristuvawe na transformatorot (odnosno generatorot).Grupiraweto na odvodite treba da se odredi pri samata izgradba, pa toa mo`e dapredizvika pote{kotii vo ponatamo{niot razvoj. Osven toa, pri premin od pogonso zatvoren na onoj so otvoren podol`en rastavuva~, potreben e prekin na pogonotbarem na eden del od sobirnicata, za da se ovozmo`i odvojuvawe na rastavuva~ot.Za da se izbegne prekin na pogonot mo`e da se postavi podol`en prekinuva~(sl.7b) vo sobirnicata, {to ja zgolemuva elasti~nosta na razvodnata postrojka, noja zgolemuva i samata investicija kako i site propratni maani na podol`niotrastavuva~.So {emata se navedeni i podatocite za prose~niot broj na prekinuva~i (p) irastavuva~i (r) po odvod. Taka na primer za {emata na sl.7b prose~niot broj naprekinuva~i po odvod iznesuva:

n

np

1

(n= broj na odvodi), bidej}i sekoj odvod ima eden prekinuva~, a osven toa postoi ipodol`en prekinuva~ vo sobirnicite. Za istata {ema prose~niot broj narastavuva~i po odvod e:

n

nr

2

bidej}i pokraj sobirni~kiot rastavuva~ za sekoj odvod se potrebni u{te dvapriklu~ni rastavuva~i za podol`niot prekinuva~.b)

3;1 rpSlika 8

Kontinuitetot na pogonot mo`e da se zgolemi so premostuvawa so pomo{ narastavuva~i (sl.8). Vo slu~aj na defekt na prekinuva~ot na eden odvod (P1 na sl.8)odvodot se priklu~uva na sobirnicata preku rastavuva~ot R3, dodekarastavuva~ite R1 i R2 ostanuvaat otvoreni. Kusa vrska na taka napojuvaniot odvod}e gi isklu~i prekinuva~ite na site drugi odvodi niz koi protekuva strujata nakusa vrska, {to }e dovede do prekin na napojuvaweto vo site ostanati dovodi.

b)

n

nr

n

np

12;1

Slika 9

Do zgolemuvawe na kontinuitetot doveduva i {emata (sl.9) so popre~en rastavuva~me|u dva odvoda. Rastavuva~ot R5 vo normalen pogon e otvoren (sl.9a) i sekoj vod

priklu~en na sobirnicata preku sopstven prekinuva~, dodeka vo slu~aj na defektili pri revizija na prekinuva~ot P1 (sl.9b) rastavuva~ot R5 e zatvoren,rastavuva~ite R1 i R2 ostanuvaat otvoreni, a dvata odvoda se napojuvaat prekuzaedni~kiot prekinuva~. Defekt na edniot odvod doveduva do prekin na pogonot nadvata odvoda povrzani na zaedni~kiot prekinuva~.

b) Postrojki so dva sistema na sobirnici

Kaj postrojkite so dva sistema na sobirnici zna~itelno se zgolemuva elasti~nostavo pogonot, {to pretstavuva glavna prednost na takvite sobirnici, pa zaraditakvata elasti~nost vo prv plan se gradat vakvi razvodni postrojki. Pri izvedbatana postrojki so dva sistema na sobirnici se zgolemuva i sigurnosta na pogonot,ovozmo`uva i ~istewe i popravki na ednite sobirnici a pri toa da ne se prekinuvapogonot na drugiot sistem sobirnici.Sekoj odvod mo`e da se priklu~i bilo na ednata, bilo na drugata sobirnica, pa zatoa se potrebni i dva sobirni~ki rastavuva~i (sl.10), dodeka ostanata glavnaoprema na odvodite ostanuva nepromeneta vo sporedba so izvedbata so eden sistemsobirnici. Priklu~okot na odvodite na dvosistemskite sobirnici prika`an e nasl.10, pretstavuva najednostavna izvedba pa i e naj~esto koristena (evropskaizvedba).

n

nr

n

np

22;1

4;2 rp

Slika 10 Slika 11

Mo`ni se izvedbi so dva prekinuva~i po odvod (amerikanska izvedba sl.11), so {toe zgolemena sigurnosta, bidej}i vo slu~aj na defekt ili revizija na edenprekinuva~ odvodot e celosno opremen. No takvata izvedba bara zgolemuvawe nainvesticiite zaradi dvojno pogolemiot broj na prekinuva~i i rastavuva~i. Soizostavuvawe na rastavuva~ite posle prekinuva~ite (gledano od strana nasobirnicata) ne bi se postignalo mnogu, bidej}i taka ne bi mo`elo da se pristapikon popravka ili revizija na eden prekinuva~ dodeka odvodot e pod napon.

tv

tv

tv

v

nn

nnr

nn

np

4;2

Slika 12

Priklu~ok na odvodot so po dva prekinuva~i ovozmo`uva upotreba samo narastavuva~i (sl.12) za priklu~ok na dva transformatori na sobirnicite ({to nebe{e vozmo`no kaj prethodno upotrebuvanite {emi). Za vklu~uvawe iisklu~uvawe na transformatorite koi se povrzani sekoj na svojata sobirnica, seupotrebuvaat prekinuva~ite na odvod. Za{titata na transformatorite dejstvuvana prekinuva~ite priklu~eni na sopstvenite sobirnici na transformatorite.Defekt na edni sobirnici ne doveduva do prekin na pogon nitu na eden odvod,bidej}i pogonot normalno se vodi so vklu~eni site prekinuva~i i rastavuva~i. Sovaka opi{anite mo`nosti brojot na prekinuva~i i rastavuva~i e namalen. Ovarelativno namaluvawe e pogolemo so zgolemuvawe na brojot na odvodite.Ako ne postoi transformacija vo razvodnata postrojka, upotreba na {emite so podva prekinuva~i po odvod doveduva do zna~itelno zgolemuvawe na investicijata,{to mnogu retko e opravdano, pogotovo so ogled na sigurnosta na moderniteprekinuva~i. Se smeta deka taa {ema dava zna~itelno pogolema sigurnost otkolku{to e normalno potrebna.Na sl.13 prika`ana e izvedba so tri prekinuva~i za dva odvoda, koi ovozmo`uvaatme|usebno povrzuvawe na odvodite a so toa i na sobirnicite. Priklu~okot nadvata odvoda na sobirnicata I se vr{i so vklu~uvawe na prekinuva~ite P1 i P3, ana sobirnicata II so vklu~uvawe na prekinuva~ite P2 i P3. Vo slu~aj na odvojuvawena pogonot na odvodite vklu~eni se prekinuva~ite P1 i P2, a isklu~enprekinuva~ot P3. Ako se saka da se odvojat i sobirnicite I i II se zatvara samoprekinuva~ot P3. Nevozmo`no e da se priklu~i odvodot 1 na sobirnicata II soistovremen prekin na pogonot na odvodot 2.

3;5,1 rpSlika 13

{emata na povrzuvawe so tri prekinuva~i za dva odvoda pretstavuva srednore{enie pome|u {emite na povrzuvawe na sl.10 i sl.11, bidej}i vo prosek sepotrebni 1,5 prekinuva~i po odvod. {emata na povrzuvawe so tri prekinuva~i zadva odvoda nema primena vo Evropa zaradi relativno visokite tro{oci za izvedbai relativno malata elasti~nost vo pogonot. Nasproti toa ovozmo`uva zna~itelnasigurnost vo pogonot. Pogonot na postrojkata prema takvata {ema e zamislen taka{to koga e potrebno da se izvr{i popravka i pregled na site prekinuva~i da ne seprekine pogonot na bilo koj odvod. Defekt na edna sobirnica ne doveduva doprekin na pogonot ni na eden odvod.

a)

b)

Slika 14Osven dvosistemskite sobirnici postaveni prema sl.14a koga ne e vozmo`nopostavuvawe na eden odvod nasproti drug, se primenuva raspored na sobirnicite vooblik na bukvata U sl.14b, bidej}i so toa se postignuva namaluvawe na dol`inatana razvodnata postrojka za istiot broj na odvodi. I za dvete izvedbi mo`e da seupotrebi ista {ema na povrzuvawe na odvodite.Vo nekoi slu~ai - posebno vo golemite industriski postrojki, kade zaradiosetlivosta na potro{uva~ite (uredite) so ogled na prekin na napojuvawe soelektri~na energija potrebno e da se ima golema sigurnost i mnogu elasti~namo`nost na odvoeniot pogon - se izveduvaat postrojki so trisistemski pa i

~etirisistemski sobirnici. Priklu~okot na odvodot vo princip se izveduva kakoi so dvosistemskite sobirnici sl.10.

v) Pomo{ni sobirnici

So izgradbata na pomo{ni sobirnici vo postrojkite so edine~ni sobirniciovozmo`eno e vgraduvawe na rezerven prekinuva~ (PR na sl.15), koja e montiranavo razvodnata postrojka vo bilo koj odvod so ednostavno vgraduvawe narastavuva~ot.b)

n

nr

n

np

13;1

Slika 15

Na sl.15a e prika`ana polo`bata na rastavuva~ot vo normalen pogon, a na sl.15b voslu~aj na defekt na prekinuva~ot P1. Analogno mo`e da se postapi ako defektotnastanal na prekinuva~ot na bilo koj odvod. Ako ne e predviden odvoen pogon vorazvodnata postrojka, a potrebno e da se odr`uva pogonot na odvodite i za vreme nadefekt i revizija na prekinuva~ite, korisno e da se upotrebi {ema so pomo{nisobirnici.

n

nr

n

np

24;1

Slika 16

Izgradbata na pomo{ni sobirnici vo postrojkite so dvosistemski sobirnici(sl.16) mo`e da se zeme vo predvid koga e predviden odvoen pogon na glavnitesobirnici, a se saka da se ima montirana rezerva za prekinuva~ite vo odvodite.Upotrebata na rezervni prekinuva~i e ista kako i vo postrojkite so eden sistemsobirnici (sl.15), so taa razlika {to rezervniot prekinuva~ e mo`no da sepriklu~i na bilo koja glavna sobirnica. Me|utoa ako ne se vo pogon dvete glavnisobirnici, postoi mo`nost za upotreba na prekinuva~ot od spojnoto pole kakorezerven prekinuva~ i bez pomo{nite sobirnici.

g) Postrojki bez sobirnici

Koga se predvideni pomalku odvodi (3 do 5), mo`e da se izvedat postrojki i bezsobirnici. Na sl.17 e prika`ana {ema na povrzuvawe za pet odvoda. Upotrebata naprika`anata {ema so pove}e od pet odvoda zna~itelno ja komplicira izvedbata.Sekoj odvod se nao|a pome|u dva prekinuva~i, {to e sekako znak za sigurnost. Toase postignuva so malku prekinuva~i (p=1).

3;1 rpSlika 17

Zaradi toa so izvedba na postrojkata prema {emata na sl.17 se smaluvaatinvesticiite vo sporedba so postrojkite so eden sistem sobirnici i pomo{nisobirnici. Obi~no taa razlika e pomala dokolku ima pove}e odvodi. Sekojprekinuva~ e vozmo`no da se proveri i popravi bez da se prekine pogonot nitu naeden odvod. {emata bez sobirnici ne e elasti~na, bidejki postoi samo ednanormalna uklopna sostojba so vklu~eni site prekinuva~i i rastavuva~i, pa zaodvoen pogon nastanuvaat zna~itelni ograni~uvawa so ogled na grupirawe naodvodite. Osven toa ne postoi ednostavno re{enie za zgolemuvawe na brojot naodvodi vo ve}e izgradenata postrojka.

Spojno pole

Izvedba i upotreba

Vo razvodnite postrojki so dvosistemski (i pove}esistemski) sobirnici - izvedbaso eden prekinuva~ po odvod (sl.10) - se izveduva i spojno pole (sl. 18a), koe

ovozmo`uva povrzuvawe na dvata sistema na sobirnicite a mo`e da poslu`i i zanajrazli~ni celi. Vo razvodnite postrojki so dva prekinuva~i po odvod (sl.11) i sotri za dva odvoda (sl.13) ulogata na spoen prekinuva~ mo`e da ja prevzeme bilo kojaod niv.

b)

Slika 18

Dokolku dvosistemskite sobirnici so podol`ni rastavuva~i se podeleni na dvadela (sl.18b), vo spojnoto pole treba da se predvidat po dva rastavuva~i za sekojastrana na prekinuva~ot, {to ovozmo`uva ostvaruvawe na site kombinacii name|usebni povrzuvawa na delovite od sobirnicite.

b)

Slika 19

Vo razvodnite postrojki so trisistemski sobirnici spored {emata na sl.19amo`ni se povrzuvawata na sobirnicite I i III, te II i III, dodeka so {emata napovrzuvawe prika`ana na sl.19b vozmo`no e povrzuvawe na bilo koi dva sistemasobirnici.

b)

Slika 20

Spojniot prekinuva~ vo spojnoto pole mo`no e da se upotrebuva kako rezervenprekinuva~ vo bilo koj odvod. Na sl.20a prika`ana e polo`bata na prekinuva~itei rastavuva~ite vo normalen pogon, a na sl.20b polo`bata koga prekinuva~ot A evo defekt. Vo toj slu~aj prekinuva~ot A treba da se demontira, a nejzinoto mestoda se premosti so ve}e pripremeni spojnici. Toga{ edna od sobirnicite slu`ikako vrska pome|u spojniot prekinuva~ i odvodot vo koj e demontiranprekinuva~ot, pa na toj na~in taa sobirnica e neupotrebliva za drugi celi. Akovtoriot sistem na sobirnici e ~esto upotrebuvan za odvoen pogon od delovi namre`ata, zamenata na demontiraniot prekinuva~ so prekinuva~ na spojnoto polene e vozmo`na, pa vo toj slu~aj e opravdana izvedbata so pomo{ni sobirnici.Ponatamu spojnoto pole mo`e da poslu`i kako prekinuva~ za paralelnopovrzuvawe na generatorite (vo elektranata) ili delovi od mre`ata koi vo nekoisituacii napojuvaat odvoeni potro{uva~ki podra~ja. Vo ponatamo{noto izlagawe}e zboruvame za paralelno povrzuvawe na dvata generatori, iako toa se odnesuva ina dvete grupi na generatori, odnosno na dvata dela od elektroenergetskiot sistemvo koj rabotat i pogolem broj na elektrani. Da pretpostavime deka sobirnicite Ise napojuvaat od generatorot A, a sobirnicite II od generatorot B (sl.21) taka {tona sobirnicite I e priklu~en vodot “a”, a na sobirnicite II vodot “b”. sekako dekamo`e da stanuva zbor i za pove}e vodovi priklu~eni na dvata sistema nasobirnici, no toa zaradi poednostavenosta na prika`uvaweto ne e pretpostaveno.Odvoeniot pogon be{e vospostaven zaradi potrebata na odr`uvawe na razli~ninaponi, ili od bilo kakvi pogonski pri~ini {to ne e redok slu~aj.

Slika 21

Zaradi promenetite priliki vo mre`ata potrebno e preminuvawe na paralelnarabota na generatorite, odnosno na paralelna rabota na delovi od mre`ata.Preminot na paralelna rabota bez spojno pole mo`e da se izvr{i samo soisklu~uvawe na prekinuva~ot na eden od generatorite (n.pr. generatorot B), no pritoa potro{uva~ite koi bea napojuvani od isklu~eniot generator (odvodot “b”)ostanuvaat bez energija. Za vreme na beznaponskata sostojba mo`e da se izvr{uvaisklu~uvawe i vklu~uvawe na rastavuva~ite na odvodite B i b kako bi sepostignalo site generatori i odvodi da bidat povrzani na sobirnicite I(kone~nata sostojba e prika`ana na sl.25). Posle toa mo`e da se izvr{isinhronizacija, a vklu~uvaweto da se sprovede so generatorskiot prekinuva~, {tozna~i mo`e da se premine od odvoeniot pogon na pogonot so edni sobirnici no soprekin na napojuvaweto na del od potro{uva~ite. Vakvite prekini sekoga{ trebada se izbegnuvaat, bez razlika na toa kolkavo e nivnoto vremetraewe.Premin bez prekin na pogonot mo`e da se postigne so upotreba na spojno pole. Votoj slu~aj otkako prethodno e vospostaven sinhronizam na dvata generatori, sevklu~uva spojniot prekinuva~, pod uslov pred vklu~uvawe na prekinuva~ite dabidat vklu~eni i rastavuva~ite od spojnoto pole. Sostojbata po vklu~uvaweto naspojnite prekinuva~i e prika`ana na sl.22.

Slika 22

Slika 23

Slika 24

Toga{ potrebno e da se prespojat odvodite b i B od sobirnicite II na sobirniciteI. Toa prespojuvawe se vr{i so rastavuva~ite, kako {to e prika`ano na sl.23 isl.24, kade zaradi poednostavuvawe nacrtani se samo struite na odvodite B i b. Nasl.23a prika`ana e sostojbata koja odgovara na onaa na sl.22. Bidejki sobirniciteme|usebno se povrzani preku spojno pole, i drugiot rastavuva~ na odvodot b mo`eda se vklu~i sl.23b. Toga{ strujata od generatorot B delumno neposredno te~e nizodvodot b, a delumno preku spojnoto pole. Potoa mo`e da se isklu~i bilo koj odrastavuva~ite na odvodot b bidejki nema da dojde do prekin na strujnoto kolo ({tobi predizvikalo lak me|u kontaktite na rastavuva~ot), taka {to strujnoto kolomo`e da se zatvori preku vtoriot vklu~en rastavuva~ ili neposredno (sl.23a), ilipreku spojnoto pole (sl.23v). Ako vo na{iot slu~aj go isklu~ime rastavuva~ot kojgo povrzuva odvodot b so sobirnicite II (sl.23v), odvodot b }e ostane priklu~en nasobirnicite I, a strujata od generatorot B }e te~e niz odvodot b preku spojnotopole. Na toj na~in odvodot b e prespoen na sobirnicite I a pri toa nema prekin napogonot. U{te preostanuva prespojuvaweto na odvodot b od sobirnicite II nasobirnicite I. Postapkata e analogna na onaa za prespojuvawe na odvodot b kako{to e prika`ano na sl.24. Posle prespojuvaweto na odvodot B site odvodi sepriklu~eni na sobirnicite I, pa mo`no e isklu~uvawe prvo na prekinuva~ot, apotoa i na rastavuva~ite na spojnoto pole (sl.25).

Slika 25

Upotrebata na spojnoto pole }e ja ilustrirame so primer koj mo`e da se javi vopraksata. Vo {emata na povrzuvawe na sl.26 spojnoto pole e upotrebeno kako vrska

pome|u pova`nite i pomalku va`nite potro{uva~i, so namera da se obezbedienergija za pova`nite potro{uva~i. Vo prika`aniot primer elektranata rabotiparalelno so ostanatiot del od mre`ata preku edniot vod, a generatorite odelektranata ne se dovolni, so ogled na svojata mo}nost, da gi zadovolatpotro{uva~ite priklu~eni na sobirnicite od elektranata. Vo slu~aj na prekin nadotok na energija od mre`ata generatorite }e bidat preoptovareni, {to }e dovededo reagirawe na generatorskite za{titi i do isklu~uvawe na nivniteprekinuva~i, a so toa i do prekin na napojuvawe na site potro{uva~i. Za da ne seslu~i toa generatorite i pova`nite potro{uva~i se priklu~eni na edna sobirnica(sobirnica II na sl.26), dodeka odvodite za pomalku va`nite potro{uva~i i odvodotA, koj ja povrzuva elektranata so ostanatiot del na mre`ata, se povrzuvaat nadrugata sobirnica (sobirnica I na sl.26).

Slika 26

Rastavuva~ite i prekinuva~ite na spojnoto pole ja so~inuvaat vskata pome|u dvatasistema na sobirnici. Pomo{nite spojni krugovi se taka povrzani da vo slu~aj naispad na prekinuva~ot vo odvodot A se isklu~uva i spojniot prekinuva~, pa na tojna~in ostanuvaat bez energija pomalku va`nite potro{uva~i, a ne doa|a dopreoptovaruvawe na generatorite pa napojuvaweto na pova`nite potro{uva~i sevr{i bez prekin.

b) Premostuvawe na prekinuva~ite vo odvodot

Demontiraweto na prekinuva~ite premostuvaweto na nejzinite mesta zna~i ipodolg prekin na pogonot, pa na va`nite odvodi - a posebno vo razvodnitepostrojki so najvisok napon - se postavuvaat posebni rastavuva~i za premostuvawena prekinuva~ite vo odvodot, {to ovozmo`uva nejzino isklu~uvawe od pogonot nanekolku minuti, kako i pregled i eventualna popravka bez demontirawe.Takvoto premostuvawe na prekinuva~ite e prika`ano na sl.8 za razvodni postrojkiso eden sistem na sobirnici. Toga{, defektot na vodot predizvikuva isklu~uvawena prekinuva~ot vo odvodite koi ja napojuvaat razvodnata postrojka.

b)

n

nr

n

np

25;1

Slika 27b)

n

nr

n

np

24;1

Slika 28

Vo razvodnite postrojki so dvoen sistem na sobirnici premosteniot prekinuva~ gozamenuva spojniot prekinuva~. Na sl.27 i sl.28 se prika`ani dve varijanti zapremostuvawe. Na {emite na sl.27a i 28a e prika`ana polo`bata na rastavuva~itepri normalen pogon, a na {emite na sl.27b i sl.28b polo`bata na rastavuva~ite zavreme na defekt na prekinuva~ot A.{emata na sl.27 (izvedba so pove}e rastavuva~i) e poelasti~na, bidejki e mo`no dase premosti prekinuva~ot bez ogled na toa na koj sistem na sobirnici e priklu~enodvodot vo koj se nao|a prekinuva~ot koja treba da se premosti. So namaluvawe nabrojot na rastavuva~i (za{teda: eden rastavuva~ po odvod) mo`no e rastavuva~ot zapremostuvawe da se priklu~i samo na edna sobirnica (sobirnicata II na sl.28),dodeka site ostanati odvodi moraat da bidat povrzani na drugite sobirnici.Sekako deka i ovde va`i se ona {to e spomnato za upotrebata na spojniteprekinuva~i, kako rezerva, ako i dvata sistema na sobirnici se potrebni zanormalen pogon.

Merno pole

Za merewe na naponite na sobirnicite se postavuvaat naponski transformatori,koi se priklu~uvaat na samite sobirnici (sl.29). Naponskite transformatori popravilo gi povrzuvame preku sobirni~kite rastavuva~i. Za naponi od 110 kV nepostojat osiguruva~i, pa naponskite transformatori se poovrzuvaat samo prekurastavuva~ite.

Slika 29

Ako se raboti za razvodna postrojka bez sobirnici, naponskite transformatori sepojavuvaat na site dovodi koi gi povrzuvaat elektranite so razvodnite postrojki,na vodovite so koi se vr{i napojuvaweto, kade zaradi polo`bata na rastavuva~iteili prekinuva~ite del od postrojkata da ne ostane bez mo`nosta za merewe nanaponite. Toga{ naponskite transformatori se povrzuvaat neposredno (bezrastavuva~i), bidejki postavuvaweto na rastavuva~ite bi ja uslo`nile izvedbata.

{emi na povrzuvawa na transformatorite

Vrska so sobirnici

Transformatorot naj~esto povrzuva sobirnici so razli~en napon (sl.30), pa nadvete strani e potrebno da se predvidat aparati za vklu~uvawe i isklu~uvawe.

Slika 30

Ako vo razvodnata postrojka postojat dva ili pove}e transformatori koi rabotatparalelno, potrebno e od dvete strani na transformatorot da se predvidatprekinuva~i koi }e bidat vo sostojba da ja prekinat strujata na kusa vrska vo slu~ajna defekt na transformatorot. Toga{, preku prekinuva~ite od dvete strani natransformatorot }e prote~at struite na kusa vrska, bez ogled na mestoto napojavuvawe na defektot (sl.31a). Koga ne bi postoele prekinuva~ite nasekundarnata strana na transformatorot, za da se prekine strujata na kusa vrskabi trebalo da se iskoristat ne samo prekinuva~ot na o{teteniot transformatortuku i onie na site ostanati transformatori (sl.31b). Vo prv slu~aj doa|a doisklu~uvawe - so pretpostavka deka e upotreben adekvaten prekinuva~ - samo nao{teteniot transformator, dodeka vo vtor slu~aj doa|a do prekin na pogonot nacelata transformatorska stanica.

Slika 31

Isti priliki kako vo slu~aj so paralelni transformatori imame i toga{ koga nadvete strani na transformatorot imame elektrani, a vo transformatorskatastanica imame samo eden transformator. Toga{ e potrebno postavuvawe naprekinuva~i na dvete strani na transformatorot.

b)

Slika 32

Dokolku postoi samo eden transformator, odnosno ako napojuvaweto se vr{i samood ednata strana, dovolno e da se postavi prekinuva~ samo na stranata na dovod naenergija (sl.32a), bidejki so isklu~uvawe na prekinuva~ot }e bide prekinata istrujata na kusa vrska vo slu~aj na kusa vrska vo transformatorot ili nasobirnicite na sekundarnata strana. Za za{tita na transformator so pomalamo}nost mesto prekinuva~ mo`e da se upotrebat osiguruva~i (sl.32b), no samo kogae vozmo`no so rastavuva~ prekin na strujata na prazen od.Za tronamotajni transformatori potrebno e od sekoja strana da se postaviprekinuva~, pa duri i koga napojuvaweto se vr{i samo od edna strana. Vo sprotivnokusa vrska na bilo koja strana bi dovelo do ispad na celiot transformator. Kusatavrska na edna strana na transformatorot ne onevozmo`uva transformacija prekupreostanatite dve namotki.

b) Yvezdi{te na transformatorot

Yvezdi{teto na transformatorot mo`e da bide izolirano prema zemja, spoeno sozemja preku prigu{nica ili otpornik, odnosno neposredno povrzano so zemja.

Slika 33

Koga yvezdi{teto na transformatorot e izolirano od zemja, ~esto pome|uyvezdi{teto i zemjata se postavuva odvodnik na prenaponi (sl.33a). Takov odvodnikse postavuva vo yvezdi{teto na transformatorot i koga e predvideno neposredno

zazemjuvawe na yvezdi{teto, bidejki normalno ne se zazemjuvaat sitetransformatori. Koga yvezdi{teto e zazemjeno preku rastavuva~ (sl.33b)odvodnikot na prenapon e premosten.Koga Yvezdi{teto e zazemjeno preku prigu{nica, potrebno e da postoi mo`nost zaisklu~uvawe na prigu{nicata, odnosno odvojuvawe na prigu{nicata od nul-to~kata na transformatorot. Toa go ovozmo`uva {emata na sl.34a koga votransformatorskata stanica so dva transformatori postoi edna prigu{nica, a{emata na sl.34b koga postojat dve prigu{nici. Pri izborot na {emite napovrzuvawe na prigu{nicite treba da se zeme vo predvid i eventualniot odvoenpogon na transformatorot, bidej}i toa bara i odvoen pogon na prigu{nicata.Zaradi toa koga vo transformatorskata stanica postojat tri ili pove}etransformatori, mo`e da se postavi barawe da se izvede sistem od dve sobirniciza priklu~ok na prigu{nicite.

Slika 34

{emi na povrzuvawe na nadzemni i kabelski vodovi

Osven sobirni~kiot rastavuva~ i prekinuva~ na odvodot na nadzemniot vod ilikabel, se postavuvaat na izlezot od razvodnata postrojka izlezen rastavuva~ irastavuva~ za zazemjuvaweto (sl.35)

Slika 35Izlezniot rastavuva~ se postavuva za da se ovozmo`i vidlivo odvojuvawe narazvodnata postrojka od nadzemniot ili kabelskiot vod. Isklu~eniot rastavuva~ovozmo`uva pregled i popravka na prekinuva~ot bez opasnost za lu|eto od napon odisklu~eniot vod, bez razlika dali toj napon doa|a od elektranata na drugiotdrugiot kraj na vodot ili e kako posledica na atmosferski praznewa.Rastavuva~ot na zazemjuvaweto, koj obi~no e izveden na istata osnova so izlezniotrastavuva~, slu`i za neposredno povrzuvawe so zemja kraevite na nadzemniot ilikabelskiot vod. Zada~ata na toj rastavuva~ e da go odvede nabojot koj preostanal poispadot na vodot ili kabelot, odnosno da go odveduva nabojot koj bi mo`el da sepojavi za vreme na prekinot na pogonot, kako bi se za{titile lu|eto pri rabota.Izlezniot rastavuva~ obi~no e mehani~ki povrzan so rastavuva~ot nazazemjuvaweto, za da se onevozmo`i istovremeno vklu~uvawe na dvata rastavuva~i.Vo sekoj odvod na nadzemniot vod se postavuva grupa od odvodnici na prenaponi (poeden na sekoja faza) za za{tita na razvodnata postrojka od prenaponi (sl.36).

VFP- visokofrekfentnaprigu{nicaVFK- visokofrekfentenkondenzatorF- filter

T- telefonski uredSlika 36

Grupata od naponski transformatori, dokolku e potrebna vo odvodot, sekoga{ sepostavuva pozadi prekinuva~ot (gledano od strana na sobirnicite), kako bimo`elo da se izmeri naponot na vodot i pred vklu~uvawe na prekinuva~ot. Koganadzemniot ili kabelskiot vod e povrzan so mre`ata vo koja nema izvor naenergija, ne treba da se postavuva naponski transformator vo odvodot nanadzemniot vod, bidejki ako vodot ne e povrzan na sobirnicite od razvodnatapostrojka sigurno e deka na nego nema napon. Od druga strana pak, na po~etokot odvodot imame napon od sobirnicite, koga e povrzan na niv, a naponot nasobirnicata e poznat bidejki postojat naponski transformatori vo mernoto pole.Nasproti toa, ako vodot e povrzan so mre`ata vo koja postojat izvori na energija,potrebno e da se postavat naponski transformatori za da se znae dali vodot e podnapon pred priklu~uvawe na prekinuva~ot. Naponskite transformatori osven toaslu`at i za sinhronizacija na dva dela od mre`ata.Kako {to ve}e napomenavme, naponskite transformatori vo odvodot naj~esto sepriklu~uvaat neposredno na vodot, zaradi slo`enosta pri izvedbata.Vodovite voedno slu`at za prenos na razgovori, signali merewa i t.n., {to seprenesuva so pomo{ na visokofrekfentna struja. Za da bide vozmo`no prekuvisokonaponskiot vod da se ispra}a, odnosno da se prima podatoci odvisokofrekfentnata struja, na nego e povrzan visokofrekfenten kondenzator, kojza visokofrekfentnata struja pretstavuva mal, a za struja so industriskafrekfencija golem otpor. Za da se spre~i {ireweto na visokofrekfentniteimpulsi po celata mre`a, kako i da se namali mo}nosta na visokofrekfentniotsignal, na kraevite na vodot se postavuva visokofrekfentna prigu{nica, kojamora da bide dimenzionirana so ogled na strujata na vodot vo normalen pogon.Visokofrekfentnata prigu{nica i visokofrekfentniot kondenzator sepostavuvaat samo vo edna faza od vodot (sl.36), a posle izlezniot rastavuva~ irastavuva~ot za zazemjuvawe (gledano od strana na sobirnicata), da bi se osiguralamo`nosta za komunikacija i koga vodot ne e vo pogon.Vo nekoi slu~ai visokofrekfentnite signali doa|aat po eden vod, pa ponatamu seprenesuvaat preku drug, prema druga razvodna postrojka a da ne postoi mo`nost zaprimawe na signalot vo razvodnata postrojka vo koja vleguvaat i dvata voda. Tojprenos na signali treba da se osigura bez ogled na polo`bata na rastavuva~ite iprekinuva~ite (sl.36). Vrskata pome|u vodovite se ostvaruva prekuvisokofrekfentnite kondenzatori i filtrite za premostuvawe.

{EMI NA POVRZUVAWE NA RAZVODNITE POSTROJKI

Razvodni postrojki so pove}e odvodi

Vo razvodnite postrojki so pove}e odvodi normalno e najpovolno da se predvidatsobirnicite. {emite na povrzuvawe na site delovi vo postrojkite so sobirnicitese opi{ani vo prethodnoto poglavie.

Razvodni postrojki so malku odvodi

Vo razvodnite postrojki so malku odvodi, a osobeno koga ne se smeta naponatamo{nite pro{iruvawa, povolno e da se izvede razvodna postrojka bezsobirnici.

Transformator na kraj od vodot

Ako se raboti za prenosot na eden vod i so po eden transformator na po~etokot ina krajot na vodot, mo`no e da se primeni {emata na povrzuvawe vo bloktransformator-vod-transformator, vo koja vodot i transformatoritepretstavuvaat pogonska celina. Takvata {ema na povrzuvawe (sl.37) e mo`nabidejki site delovi od blokot se seriski povrzani, pa defekt na eden del doveduvado prekin na pogonot vo celiot blok.

a)

b)

Slika 37Zaradi toa mo`e da se smeta deka e dovolen eden prekinuva~ na po~etokot naspomenatiot blok, taka {to sekoj defekt {to se javuva vo vnatre{nosta na blokottreba da dejstvuva na toj prekinuva~. Toa e lesno ostvarlivo ako nastane kusa vrskazatoa {to strujata na kusa vrska, bez razlika na toa na koe mesto }e se pojavi }eprotekuva niz toj eden prekinuva~, odnosno niz strujnite transformatoripostaveni neposredno so prekinuva~ot. Pote{kotii se javuvaat ako dejstvuvanekoja preventivna za{tita na transformatorot (buholcova za{tita) na krajot navodot, pa potrebno e da se osigura dejstvuvaweto na taa za{tita na prekinuva~ot napo~etokot od vodot. Impulsot za isklu~uvawe na prekinuva~ot mora sigurno da seprenese od krajot na po~etokot na vodot, {to iznuduva dopolnitelni investicii.Zaradi toa vo ponovo vreme se bara re{enie za postavuvawe na rastavuva~ite zakusa vrska na krajot na vodot (sl.37b). Za{titata na transformatorite na krajotna vodot dava impuls za vklu~uvawe na toj rastavuva~, ~ija posledica e tropolnakusa vrska na krajot na vodot. Strujata na kusa vrska dejstvuva na za{titata napo~etokot na vodot, {to doveduva do isklu~uvawe na prekinuva~ot na negoviotpo~etok.{emata na sl.37 va`i vo slu~aj samo ako se napojuva od ednata strana. Koga bipostoela mo`nost za napojuvawe od dve strani, bi bilo potrebno da se postaviu{te eden prekinuva~ pome|u sobirnicite i transformatorot na drugiot kraj navodot so istovremeno povrzuvawe na za{titata na transformatorot na po~etokotna vodot so toj prekinuva~. Ako se odlu~ime da postavime rastavuva~ za kusa vrska,bi trebalo takov rastavuva~ da postavime i na po~etokot na vodot, na koj bidejstvuvala za{titata na transformatorot na negoviot po~etok.Slu~ajot prika`an na sl.37 e mnogu redok bidejki se raboti za izoliran vod odpovisok napon. Po~esto transformatorot se nao|a samo na krajot na vodot, dodekanegoviot po~etok e priklu~en na sobirnicite na nekoja pogolema razvodnapostrojka. Na sl.38 e prika`ana {ema na povrzuvawe od takva vrska vo trivarijanti, koga postoi mo`nost za napojuvawe od dvete strani. Vo prvata varijanta

(sl.38a) potrebno e da se osigura dejstvuvaweto na za{titata na transformatorot ina prekinuva~ot, koja se nao|a na po~etokot na vodot. Vo vtorata slika (sl.38b)potreben e samo eden rastavuva~ za zazemjuvawe i pokraj mo`nosta za dvostranonapojuvawe, dodeka vo tretata varijanta (sl.38v) koja se izveduva normalno,predvideni se prekinuva~i od dvete strani na transformatorot.

a)

b)

v)

Slika 38

Transformatorska stanica vo vod

Mnogu ~esto se slu~uva da se priklu~i transformator na vod za napojuvawe namali podra~ja koi se nao|aat vo negova neposredna blizina (sl.39).

Slika 39Vo pomalite mre`i toa se slu~uva na 10kV vodovi, vo srednite i na napon od 35kV,a na golemite i na 110kV vodovi. Najednostaven priklu~ok na transformatorskastanica e prika`an na sl.40a. Transformatorot e za{titen so prekinuva~ (zagolemi naponi) ili so rastavuva~ i osiguruva~i (za mali naponi i pogolemi

mo}nosti), odnosno so obi~en rastavuva~ i osiguruva~i (za mali naponi i pomalimo}nosti). Glavniot nedostatok na takviot priklu~ok e toa {to pri defekt nabilo koj del od vodot nevozmo`no e napojuvawe na transformatorskata stanica.Podobruvawe se postignuva so vgraduvawe na rastavuva~ vo vodot (sl.40b), {toovozmo`uva po isklu~uvawe na prekinuva~ot A na kraevite od vodot i izolirawena mestata na defekt i ponatamo{no napojuvawe na transformatorskata stanica.

a)

b)

Slika 40

Najskapoto re{enie e sigurno ona koe predviduva po tri prekinuva~i vo sekojjazel (dve vo vodot a treta vo transformatorskiot odvod), pa takvata postrojkamnogu retko se izveduva.Za naponi nad 35kV do 110kV (odnosno do 132kV, ako toj napon se upotrebuva vorazgleduvanata mre`a) se nastojuva da se izbere {ema na povrzuvawe vo koja treba{to e mo`no pomalku prekinuva~i. Vo {emata na sl.41a odvodite sotransformatorot se postaveni pome|u dva prekinuva~i. Vo slu~aj na defekt navodot se isklu~uvaat dva sosedni prekinuva~i, ~ija posledica e prekin na pogonotsamo na eden od transformatorite. Vo slu~aj na defekt na transformatorotpotrebno e da bidat isklu~eni dva sosedni prekinuva~i preku prenosniot impulsza upravuvawe ili so zatvarawe na rastavuva~ot za kusa vrska (RKS na sl.41). Poisklu~uvawe na prekinuva~ot se isklu~uva (ra~no ili avtomatski) rastavuva~otme|u transformatorot i vodot, posle koe prekinuva~ite mo`at povtorno da sevklu~at. Za {emata na povrzuvawe na sl.41b potreben e minimalen broj naprekinuva~i, no sekoj defekt predizvikuva prekin na site transformatoripriklu~eni na vodot. Dejstvuvaweto na za{titata na transformatorite e analognana onaa od {emata na sl.41a. Toa va`i i koga e upotreben rastavuva~ za kusa vrska.

a)

b)

Slika 41

Vo postrojkite so dva transformatori mo`no e za priklu~uvawe na vodot da sekoristat mno{tvo od {emi so razli~na elasti~nost i doverlivost. Za pomalinaponi priklu~okot mo`e da se izvede po {emite na sl.40. Za naponi nad 35kV do110kV (odnosno do 132kV) mo`no e priklu~okot da se izvede na pove}e na~ini(sl.42 do sl.47), vo zavisnost od va`nosta na potro{uva~ite priklu~eni natransformatorite i vo zavisnost od vodot na koj se priklu~eni istite. So ogled nadejstvuvaweto na za{titata na transformatorite mo`ni se dve re{enija:za{titata na transformatorite dejstvuva na dve najbliski sklopki (potrebnavrska pome|u za{titnite relei i sklopki) ili za{titata na transformatorotdejstvuva na rastavuva~ot za kusa vrska, pa sklopkite isklu~uvaat zaradidejstvuvaweto na strujata na kusa vrska. Zaradi toa na {emite na sl.42 do sl.44isprekinato e nazna~en rastavuva~ot za kusa vrska. Na ostanatite {emi (sl.45 dosl.47) prekinuva~ite se nao|aat vo neposredna blizina na transformatorot, papovrzuvaweto na za{titata na transformatorot i najbliskite prekinuva~i nepretstavuva pogolem problem.

RKS- rastavuva~za kusa vrska

Slika 42

Na sl.42 e prika`ana {ema na povrzuvawe so eden prekinuva~ za priklu~ok na dvatransformatori na vod. Takvata {ema e povolna koga se raboti za vod koj ne e inema da bide zna~aen za prenos na energija i koga ne nastanuvaat pote{kotiizaradi prekin na prenosot. {emata mo`e da se upotrebi koga ne se o~ekuvapro{iruvawe na postrojkata. Za vreme na pregled na prekinuva~ot vodot e podelenna dva dela , no mo`nosta za napojuvawe na dvata transformatori ostanuva. Toga{transformatorite ne smeat da bidat me|usebno povrzani na sekundarnata strana zada se spre~i prenos na energija preku niv a so toa i nivno preopteretuvawe.Defekt na del od vodot doveduva do prekin na pogonot i pridru`eniottransformator i obratno. Vodot mo`e brzo da se vklu~i po isklu~uvaweto narastavuva~ot na transformatorskiot odvod, a transformatorot so isklu~uvawe narastavuva~ot prema vodot. Potreben e kratok prekin na pogonot na delot od vodotza vklu~uvawe i isklu~uvawe na pridru`eniot transformator. Defekt pome|utransformatorskite priklu~oci doveduva do celosen prekin na pogonot se dodekane se oddeli mestoto na defekt od ostatokot na mre`ata.

Na sl.43 prika`ana e mo`nosta za postavuvawe na posledovatelni dvatransformatori na priklu~ok kako na {emata od sl.42. Defekt na eden od zaednopriklu~enite transformatori doveduva do prekin na pogonot i na pridru`eniottransformator.

Slika 43

Slika 44

So upotrebata na dvata prekinuva~i za priklu~ok na dvata transformatori (sl.44)se zgolemuva kontinuitetot na pogonot na vodot na koj se priklu~enitransformatorite. Taa {ema mo`e da se upotrebi koga ne nastanuvaat pote{kotiiza pogonot na sistemot zaradi prekin na vodot. Pregled i popravka naprekinuva~ite me|u transformatorskite odvodi mo`e da se izvr{i a da ne seprekine prenosot so vodot. Osven toa transformatorite mo`at da se vklu~uvaat iisklu~uvaat a da ne se prekine vrskata me|u delovite od vodot. Ako se saka da seisklu~i transformatorot T1, prvo treba da se isklu~i prekinuva~ot P2 koja vonormalen pogon e otvoren (sekako deka treba da se vklu~at i rastavuva~ite oddvete strani na prekinuva~ite, koi normalno se isto taka otvoreni). Toga{rastavuva~ite R1 i R2 se paralelno spoeni, pa bez opasnost mo`e da se otvorirastavuva~ot R1, po kogo transformatorot T1 e priklu~en na vodot samo prekuprekinuva~ot P2. So otvarawe na toj prekinuva~ transformatorot T1 kone~no eisklu~en. Za vklu~uvawe na transformatorot T1 se poa|a po obraten redosled: sevklu~uva prekinuva~ot P2, potoa rastavuva~ot R1, pa potoa da se isklu~iprekinuva~ot P2. Ako se slu~i defekt na eden od transformatorite doa|a doisklu~uvawe na pridru`niot del na vodot, koj mo`e da se vklu~i po isklu~uvawena rastavuva~ot R1, odnosno R2. I vo slu~aj na defekt na eden del od vodotprestanuva napojuvaweto na pridru`eniot transformator. Transformatorotmo`e povtorno da se vklu~i po isklu~uvaweto na rastavuva~ot R3, odnosno R4.

Defekt na prekinuva~ot P1 }e predizvika celosen prekin na pogonot, no koj bimo`el da prodol`i preku prekinuva~ot P2.

Slika 45

{emata so tri prekinuva~i (sl.45) e pogodna koga se raboti za vod koj e va`en zaprenos na energija i ~ie povtorno vklu~uvawe e vrano so izvesni pote{kotii.Pregledot i popravkata na prekinuva~ite me|u transformatorskite odvodipredizvikuva prekin vo prenosot, no i pokraj toa e vozmo`no napojuvawe natransformatorite koi toga{ ne smeat da bidat me|usebno povrzani nasekundarnata strana zaradi opasnost od nivno preoptovaruvawe. Vo slu~aj nadefekt na transformatorot nema da dojde do prekin na pogonot na vodot. Defektna prekinuva~ot vo vodot predizvikuva celosen prekin na prenosot itransformacijata pa pogonot na transformatorot mo`e da se vospostavi posleisklu~uvaweto na rastavuva~ot od dvete strani na prekinuva~ot, dodeka za pogonna celiot vod e potrebno da se zameni prekinuva~ot.Podobruvaweto na pogonskite priliki se postignuva so postavuvawe napremostuvawe me|u transformatorskite odvodi (sl.46). Toga{ ne e potrebenprekin na prenosot vo slu~aj na pregled i popravka na prekinuva~ot me|utransformatorskite odvodi, bidejki prenosot mo`e da se vr{i prekupremostuvaweto. Vo takva situacija defektot na transformatorot doveduva doprekin na vrskata me|u delovite od vodot. Vrskata mo`e da se vospostavi poisklu~uvaweto na rastavuva~ot neposredno pred transformatorot. Defekt naedniot del od vodot predizvikuva prekin na pogonot na pridru`eniottransformator.

Slika 46

Najelasti~no re{enie e {emata so ~etiri prekinuva~i (sl.47), bidejki vo tojslu~aj e mo`no da se izvr{i popravka na bilo koj prekinuva~ vo razvodnatapostrojka a so toa da ne se prekine pogonot.Kolkavo vlijanie ima {emata na povrzuvawe poka`uvaat slednive podatoci zainvesticiite za {emite na sl.42 i sl.44 do sl.47, za slu~aite koga se upotrebuvaatsistemi so edna i dve sobirnici (podatocite se odnesuvaat za naponi od 132 kV{ema so eden prekinuva~ (sl.42) 100%{ema so dva prekinuva~i (sl.44) 125%{ema so tri prekinuva~i (sl.45) 147%{ema so tri prekinuva~i i premostuvawe (sl.46) 154%{ema so ~etiri prekinuva~i (sl.47) 178%{ema so eden s-em na sobirnici 208%{ema so s-em od dve sobirnici 232%Kako {to se gleda, pretpostaveno e investiciite za postrojkata prema {emata soeden prekinuva~ da iznesuvaat 100%. Vo site slu~ai e pretpostaveno vo razvodnitepostrojki da vleguvaat dva voda i da postojat dva transformatori so ista mo}nost.

Slika 47

[EMI NA POVRZUVAWE ZA NAMALUVAWE NA STRUJATA NA KUSAVRSKA

Struite na kusa vrska mo`at da se namalat so izbor na pogodna {ema napovrzuvawe i bez posebni prigu{nici. Namaluvawe na strujata na kusa vrska eosobeno va`no za razvodnite postrojki od ponizok napon, zatoa {to taka mo`e dase namalat investiciite za nivna izgradba (upotreba na prekinuva~i so pomalarasklopna mo} i sl.).Namaluvawe na strujata na kusa vrska najednostavno mo`e da se postigne soizbegnuvawe na spojuvaweto na transformatorite na stranata na poniskiot napon(sl.48). Vo toj slu~aj mo`at da se javat pote{kotii vo vrska so sigurnosta nanapojuvawe na potro{uva~ite, {to e mo`no barem delumno da se re{i so podol`enrastavuva~ vo sobirnicite. Ako dojde do defekt na eden od transformatorite,vtoriot transformator mo`e - so zatvarawe na podol`niot rastavuva~ - daprevzeme del od optovaruvaweto na o{teteniot, so namaluvawe na napojuvaweto nasvoite potro{uva~i.

Slika 48

Struite na kusa vrska mo`e da se namalat, pri {emata od sl.48, postavuvawe naprigu{nici vo sobirnicite me|u transformatorskite priklu~nici na stranata naponiskiot napon (sl.49). Toga{, so istovremeno namaluvawe na strujata na kusavrska ovozmo`eno e napojuvawe na potro{uva~ite na dvata dela od sobirnicata oddvata transformatori. So ogled na prilikite pri kusa vrska popovolno e {tonaponot na kusa vrska na prigu{nicata e pogolem i {to nominalnata struja naprigu{nicata e pomala. Od druga strana, so namaluvawe na nominalnata struja naprigu{nicata se namaluva elasti~nosta na vrskata me|u dvata dela na sobirnicata.Treba da se naglasi deka vo nitu eden slu~aj ne mo`e da se javi pomala struja nakusa vrska od onaa na odvoenite sobirnici.

Slika 49

Op{to razgleduvano, ne e namernoto postavuvawe na prigu{nicite me|u dovodite,bidejki toga{ niz prigu{nicata protekuva samo del od taa struja. Zatoa senastojuva prigu{nicata da se postavi taka {to niz nea da protekuva vkupnatastruja na kusa vrska (sl.50).

Slika 50

Prednosta na taka postavenata prigu{nica e {to taa ja smaluva strujata na kusavrska za grupa na odvodi. Pa zaradi toa osobeno e va`no da se postavi prigu{nicakoga se raboti za mnogu odvodi. Od istite pri~ini se postavuva prigu{nica vospojnoto pole (sl.51), za da bi se namalile struite na kusa vrska na odvoditepriklu~eni na del od sobirnicite.

Slika 51Zna~itelno namaluvawe na investiciite zaradi namaluvawe na struite na kusavrska se postignuva koga se upotrebuva prekinuva~ so pomala prekinuva~ka mo}(n.pr. mesto prekinuva~ od 600MVA, prekinuva~ od 400MVA). Dokolku i pokrajpostavuvaweto na prigu{nicata ne e vozmo`no da se upotrebi pomal tip naprekinuva~, nema finansiska opravdanost za upotreba na prigu{nica bidejkitoga{ se namaluvaat za{tedite vo razvodnata postrojka.