Elektriskās ķēdes darbības režīmi

Elektriskajai ķēdei raksturīgākie režīmi ir slodzes, tukšgaitas un īssavienojuma režīmi.

Uzlādes režīms... Apsveriet elektriskās ķēdes darbību, ja tā ir savienota ar jebkura pretestības R uztvērēja avotu (rezistors, elektriskā lampa utt.).

Pamatojoties Oma likums NS. utt. c) avots ir vienāds ar ķēdes ārējās sekcijas spriegumu IR un ķēdes IR0 summu avota iekšējā pretestība:

Ņemot vērā, ka spriegums Ui un avota spailēs ir vienāds ar sprieguma kritumu IR ārējā ķēdē, mēs iegūstam:

Šī formula parāda, ka NS. utt. c) avots ir lielāks par spriegumu pār tā spailēm par sprieguma krituma vērtību avota iekšpusē... Sprieguma kritums IR0 avota iekšpusē ir atkarīgs no strāvas ķēdē I (slodzes strāva), ko nosaka uztvērēja pretestība R. Jo lielāka ir slodzes strāva, jo zemāks ir avota spailes spriegums:

Sprieguma kritums avotā ir atkarīgs arī no iekšējās pretestības R0.Sprieguma Ui atkarība no strāvas I ir attēlota ar taisnu līniju (1. att.). Šo atkarību sauc par avota ārējo raksturlielumu.

Piemērs 1. Nosakiet spriegumu pāri ģeneratora spailēm pie slodzes strāvas 1200 A, ja e. utt. s. ir 640 V, un iekšējā pretestība ir 0,1 omi.

Atbilde. Sprieguma kritums pāri ģeneratora iekšējai pretestībai

Ģeneratora spailes spriegums

No visiem iespējamiem slodzes režīmiem vissvarīgākais ir nominālais. Nomināls ir darbības režīms, ko ražotājs noteicis šai elektroierīcei saskaņā ar tās tehniskajām prasībām. To raksturo nominālais spriegums, strāva (1. att. H punkts) un jauda. Šīs vērtības parasti ir norādītas šīs ierīces pasē.

Elektroietaišu elektroizolācijas kvalitāte ir atkarīga no nominālā sprieguma un nominālās strāvas — to sildīšanas temperatūra, kas nosaka vadu šķērsgriezuma laukumu, pielietotās izolācijas termisko pretestību un instalācijas dzesēšanas ātrumu. Ja nominālā strāva tiek pārsniegta ilgu laiku, tas var sabojāt instalāciju.

Rīsi. 1. Avota ārējās īpašības

Gaidstāves režīms... Šajā režīmā avotam pievienotā elektriskā ķēde ir atvērta, t.i., strāvā nav ķēdes. Šajā gadījumā iekšējais sprieguma kritums IR0 būs nulle

Tāpēc dīkstāves režīmā spriegums pie elektriskās enerģijas avota spailēm ir vienāds ar tā e. utt. (punkts X 1. attēlā). Šo apstākli var izmantot, lai izmērītu e. utt. v. elektroenerģijas avoti.

Īsslēguma režīms. Īssavienojums (īssavienojums) šāds avota darbības režīms tiek izsaukts, ja tā spailes ir aizvērtas ar vadu, kura pretestību var uzskatīt par vienādu ar nulli. Praktiski c. H. rodas, ja vadi, kas savieno avotu ar uztvērēju, ir savienoti kopā, jo šiem vadiem parasti ir niecīga pretestība un tos var uzskatīt par nulli.

Īssavienojums var rasties elektroinstalāciju apkalpojošā personāla nepareizas darbības rezultātā vai ja ir bojāta vadu izolācija. Pēdējā gadījumā šos vadus var savienot caur zemi, kurai ir ļoti zema pretestība, vai caur apkārtējām metāla daļām (elektrisko mašīnu un aparātu korpusi, lokomotīves korpusa elementi utt.).

Īsslēguma strāva

Sakarā ar to, ka avota R0 iekšējā pretestība parasti ir ļoti maza, caur to plūstošā strāva palielinās līdz ļoti lielām vērtībām. Spriegums īssavienojuma punktā kļūst par nulli (punkts K 1. att.), tas ir, elektriskā enerģija neplūdīs uz elektriskās ķēdes posmu, kas atrodas aiz īssavienojuma vietas.

Piemērs 2. Nosakiet ģeneratora īssavienojuma strāvu, ja tā e. utt. ar 640 V un iekšējo pretestību 0,1 omi.

Atbilde.

Pēc formulas

Īssavienojums ir avārijas režīms, jo radītā lielā strāva var padarīt nederīgu avotu, kā arī ķēdē iekļautās ierīces, ierīces un vadus. Tikai dažiem īpašiem ģeneratoriem, piemēram, metināšanas ģeneratoriem, īssavienojums nav bīstams un ir darbības režīms.

Elektriskajā ķēdē strāva vienmēr plūst no ķēdes punktiem, kuriem ir lielāks potenciāls, uz punktiem, kuriem ir zemāks potenciāls. Ja kāds ķēdes punkts ir savienots ar zemi, tad tā potenciāls tiek uzskatīts par nulli. Šajā gadījumā visu pārējo ķēdes punktu potenciāli būs vienādi ar spriegumiem, kas darbojas starp šiem punktiem un zemi.

Tuvojoties iezemētam punktam, samazinās dažādu ķēdes punktu potenciāli, tas ir, spriegumi, kas darbojas starp šiem punktiem un zemi. Šī iemesla dēļ vilces dzinēju un palīgmašīnu ierosmes tinumus, kur ar pēkšņām strāvas izmaiņām var rasties lieli pārspriegumi, mēģiniet iekļaut strāvas ķēdē tuvāk "zemei" (aiz armatūras tinuma).

Šajā gadījumā uz šo tinumu izolāciju iedarbosies mazāks spriegums nekā tad, ja tie būtu pieslēgti tuvāk līdzstrāvas elektrolokomotīvju kontakttīklam vai maiņstrāvas elektrolokomotīvju taisngrieža iekārtas neiezemētajam stabam (t.i., tie būtu augstāki). potenciāls). Tādā pašā veidā elektriskās ķēdes punkti, kuriem ir lielāks potenciāls, ir bīstamāki personai, kas saskaras ar elektrisko instalāciju zemsprieguma daļām. Tajā pašā laikā tas atrodas zem augstāka sprieguma attiecībā pret zemi.

Jāatzīmē, ka tad, kad elektriskās ķēdes punkts ir iezemēts, strāvu sadalījums tajā nemainās, jo tas neveido jaunus zarus, caur kuriem var plūst strāvas.Ja iezemējat divus (vai vairākus) ķēdes punktus, kuriem ir dažādi potenciāli, tad caur zemi veidojas papildu vadošs atzars (vai zari) un mainās strāvas sadalījums ķēdē.

Tāpēc elektroinstalācijas, kuras viens no punktiem ir iezemēts, izolācijas pārkāpums vai bojājums, veidojas ķēde, pa kuru plūst strāva, kas patiesībā ir īssavienojuma strāva. Tas pats notiek ar neiezemētu elektroinstalāciju, kad iezemēti divi instalācijas punkti. Kad elektriskā ķēde ir bojāta, visi tās punkti līdz pārtraukuma punktam ir vienā potenciālā.