|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Трансформатор напряжения. Напряжение рефератРеферат Шаговое напряжениескачатьРеферат на тему: Поваленные столбы электропередачи могут стать источником шагового напряжения. Шаговое напряжение — напряжение, обусловленное электрическим током, протекающим в земле или токопроводящем полу, и равное разности потенциалов между двумя точками поверхности земли (пола), находящимися на расстоянии одного шага человека. Шаговое напряжение зависит от длины шага, удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока. Опасное шаговое напряжение может возникнуть, например, около упавшего на землю провода под напряжением или вблизи заземлителей электроустановок при аварийном коротком замыкании на землю (допустимые значения сопротивления заземлителей и удельное сопротивление грунта нормируются для того, чтобы избежать подобной ситуации).[1] При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и, как следствие, падение человека на землю. Ток начинает проходить между новыми точками опоры — например, от рук к ногам, что чревато смертельным поражением. При подозрении на шаговое напряжение надо покинуть опасную зону минимальными шажками («гусиным шагом») или прыжками. Особо опасно шаговое напряжение для крупного рогатого скота, так как расстояние между передними и задними ногами у этих животных очень велико и, соответственно, велико напряжение, под которое они попадают. Нередки случаи гибели скота от шагового напряжения. РасчётШаговое напряжение зависит от сопротивления разных слоёв почвы[2] — тем не менее, поддаётся прикидочным расчётам[3]. Для примера рассмотрим однофазное замыкание на землю в одной точке. Сначала надо вычислить ток однофазного замыкания. ,где Isc — ток короткого замыкания, Uphase — напряжение фазы, R0 — сопротивление рабочего заземления нейтрали (единицы ом), Rcont — сопротивление растеканию тока в месте контакта (обычно оценивают в 12 Ом). После этого можно вычислить шаговое напряжение: ,где ρ — удельное сопротивление земли (сотни ом-метров), x — расстояние от проводника, a — длина шага. При определённых условиях (вспотевший человек, промокшая обувь) сопротивление между ногами может быть меньше 1 кОм — так что даже низкие (несколько десятков вольт) напряжения не всегда безопасны! На производстве имелось немало несчастных случаев от удара напряжением в 36 и менее вольт[4]. Лошадиная аварияВ 1928 году в Ленинграде произошла авария, вошедшая в учебники под названием «лошадиной»[5]. Посреди площади, вымощенной деревянными шестиугольниками, стоял чугунный колодец с разъединителем на 2000 вольт. Однажды в колодце растрескался изолятор, и разъединитель повис на проводе в нескольких сантиметрах от стенки. Прошёл дождь, и мостовая стала проводящей и податливой. Когда рядом с колодцем проехала гружёная телега, мостовая прогнулась — и провод замкнуло на колодец. Людей, чья длина шага не превышала метра, просто било током. А лошадь, с её двухметровым корпусом и железными подковами, убило насмерть. Мостовая была под напряжением в течение двух секунд, после чего на подстанции сработал «автомат». Неожиданная гибель лошади вызвала интерес людей, прибыл конный патруль. Телегу оттащили, и короткое замыкание прекратилось. В это время дежурный по подстанции проверил сопротивление изоляции и, посчитав отключение ложным, подал ток. Разъединитель с колодцем образовали электрическую дугу, и на мостовой снова возникло шаговое напряжение, погибли две милицейские лошади. Примечания
wreferat.baza-referat.ru Реферат Импульсный стабилизатор напряженияскачатьРеферат на тему: План:
ВведениеИмпульсный стабилизатор напряжения — это стабилизатор напряжения, в котором регулирующий элемент работает в ключевом режиме[1], то есть большую часть времени он находится либо в режиме отсечки, когда его сопротивление максимально, либо в режиме насыщения — с минимальным сопротивлением, а значит может рассматриваться как ключ. Плавное изменение напряжения происходит благодаря наличию интегрирующего элемента: напряжение повышается по мере накопления им энергии и снижается по мере отдачи её в нагрузку. Такой режим работы позволяет значительно снизить потери энергии, а также улучшить массогабаритные показатели, однако имеет свои особенности. 1. РазновидностиПо соотношению входного и выходного напряжения:
По типу ключевого элемента:
Интегрирующим элементом может быть:
В зависимости от режима работы могут быть стабилизаторы
2. Принцип действияВажнейшими элементами импульсного источника питания являются ключ — устройство, способное за короткое время изменить сопротивление прохождению тока с минимального на максимальное, и наоборот, и интегратор, напряжение на котором не может измениться мгновенно, а плавно растёт по мере накопления им энергии и так же плавно падает по мере отдачи её в нагрузку. Простейшим примером такого элемента может служить конденсатор, перед которым включено некоторое ненулевое сопротивление (в качестве которого может служить, к примеру, внутреннее сопротивление источника питания). Функциональная схема импульсного стабилизатора На рисунке изображена функциональная схема импульсного стабилизатора на основе широтно-импульсной модуляции. Входное напряжение Ui через ключ (1) поступает на интегратор (2). Интегратор накапливает энергию, подаваемую с ключа и отдаёт её в нагрузку, когда ключ разомкнут. В результате на выходе имеем усреднённое значение напряжения, которое зависит от входного напряжения и скважности импульсов с небольшой пульсацией, зависящей от частоты генератора и ёмкости конденсатора. Это напряжение с помощью операционного усилителя (4) сравнивается с опорным напряжением с эталона (6). Разница между ними поступает на модулятор (3). Модулятор преобразует импульсы генератора (5) в прямоугольные импульсы, скважность которых зависит от разности между опорным и выходным напряжением. Обычно генератор выдаёт треугольные или пилообразные импульсы, которые преобразуются в прямоугольные с помощью порогового элемента с регулируемым порогом срабатывания. Импульсы с выхода модулятора управляют замыканием и размыканием ключа (1). Функциональная схема ключевого стабилизатора Несколько иначе устроен ключевой стабилизатор напряжения (называемый также релейным или стабилизатором с двухпозиционным регулированием[2]). В нём также входное напряжение поступает через ключевой элемент (1) на накопитель (2), а выходное сравнивается с опорным в ОУ (4). Однако разность между ними подаётся на триггер Шмитта (3). Как только выходное напряжение превышает опорное на определённую величину U1, триггер Шмитта открывается и закрывает ключ (1). Накопитель разряжается, пока напряжение на нём не упадёт ниже некоторой величины U2, после чего ключ снова открывается и процесс повторяется. Такой стабилизатор проще по конструкции, однако частота замыкания\размыкания ключа в нём непостоянна, что не всегда удобно. Кроме того, при двухпозиционном регулировании возможно использование не всех видов преобразователей: например невозможно использование описанного ниже повышающего преобразователя. 3. Преобразователи на основе дросселяСтабилизаторы с ёмкостным накопителем не получили широкого распространения, так как они хорошо работают только при достаточно большом внутреннем сопротивлении первичного источника. Такая ситуация возникает достаточно редко, т. к. внутреннее сопротивление источников питания стараются уменьшить, чтобы была возможность отдачи большей мощности в нагрузку (например, внутреннее сопротивление бытовой сети электроснабжения в жилых помещениях составляет обычно от 0,05 Ом до 1 Ом). При работе от источника с маленьким внутренним сопротивлением в качестве накопителя энергии целесообразно использовать дроссель, либо более сложные комбинации дросселей и конденсаторов. Рассмотрим некоторые простые разновидности преобразователя. 3.1. Преобразователь с понижением напряженияКроме ключа S и дросселя L содержит диод D и конденсатор C. Когда ключ S замыкается, ток от источника течёт через дроссель L и нагрузку. ЭДС самоиндукции дросселя приложена обратно напряжению источника тока. В результате напряжение на нагрузке равно разности напряжения источника питания и ЭДС самоиндукции дросселя и ток в нагрузке повышается. При разомкнутом ключе S ток продолжает протекать через дроссель в том же направлении через диод D и нагрузку, а также конденсатор C. ЭДС самоиндукции приложена к нагрузке R через диод D, ток постепенно уменьшается[3]. 3.2. Преобразователь с повышением напряженияВ этом преобразователе ключ установлен после дросселя. Когда ключ замкнут, ток от источника протекает через дроссель L, ток через него увеличивается, в нём накапливается энергия. При размыкании ключа ток от источника течёт через дроссель L, диод D и нагрузку. Напряжение источника и ЭДС самоиндукции дросселя приложены в одном направлении и складываются на нагрузке. Ток постепенно уменьшается, дроссель отдаёт энергию в нагрузку. Пока ключ замкнут, нагрузка питается напряжением конденсатора C. Диод D не даёт ему разрядиться через ключ S[4]. Возможно также совмещение этой схемы с предыдущей, что позволяет произвольно изменять величину выходного напряжения: как повышать, так и понижать. Для этого перед дросселем устанавливаются диод и ключ, как в предыдущей схеме. 3.3. Инвертирующий преобразовательВ нём дроссель подключен параллельно источнику и нагрузке. Когда ключ S замкнут, ток от источника течёт через дроссель и быстро растёт. Когда ключ размыкается, ток продолжает течь через нагрузку R и диод D. ЭДС самоиндукции дросселя приложена в обратную сторону, по сравнению с напряжением источника. Поэтому напряжение к нагрузке также приложено в обратном направлении. Когда ключ S замкнут — диод D закрывается, а нагрузка питается зарядом конденсатора C[5]. Во всех трёх схемах диод D может быть заменён на ключ[6], замыкаемый в противофазе к основному ключу. Во многих случаях, особенно в низковольтных стабилизаторах, это позволяет увеличить КПД. Такую схему называют синхронным выпрямителем см. синхронное выпрямление (англ.) 4. Другие разновидностиСуществуют другие разновидности импульсных преобразователей напряжения, использующихся в стабилизаторах. Например, такие преобразователи, как Обратноходовый преобразователь и Двухтактный преобразователь имеют индуктивную развязку выходных цепей, что позволяет питать с их помощью устройства, для которых недопустима гальваническая связь с питающей сетью. Резонансный преобразователь[7][8] имеет наилучшие условия работы ключей, что позволяет строить на его основе преобразователи большой мощности (до десятков киловатт) с достаточно высоким КПД. Однако его недостатком является сложность проектирования, что мешает его широкому распространению. 5. Особенности использованияИмпульсный блок питания компьютера (ATX) со снятой крышкойA — входной выпрямитель. Ниже виден входной фильтр;B — входные сглаживающие конденсаторы. Правее виден радиатор высоковольтных транзисторов;C — импульсный трансформатор. Правее виден радиатор низковольтных диодов;D — катушка выходного фильтра;E — конденсаторы выходного фильтра.Катушка и большой жёлтый конденсатор, расположенные ниже E, являются элементами дополнительного входного фильтра, смонтированного непосредственно на разъёме питания, и не являющегося частью основной печатной платы. 5.1. Фильтрация импульсных помехИмпульсный стабилизатор напряжения является источником высокочастотных помех в связи с тем, что содержит ключи, коммутирующие ток[9]. Сложно подобрать такой режим работы ключей, чтобы коммутация происходила в моменты, когда через ключ не протекает ток при размыкании, или на ключе нулевое напряжение при замыкании. Поэтому в моменты коммутации возникают довольно значительные броски напряжения и тока, распространяющиеся как на вход, так и на выход стабилизатора. Для поглощения помех помехоподавляющие фильтры устанавливаются как на входе, так и на выходе стабилизатора. 5.2. Использование в сетях переменного токаРассмотренные импульсные преобразователи напряжения преобразуют постоянный ток на входе в постоянный ток на выходе. Для питания устройств от сети переменного тока необходимо устанавливать на входе выпрямитель и сглаживающий фильтр. Стоит отметить, что импульсный стабилизатор напряжения под нагрузкой имеет отрицательное дифференциальное сопротивление: при повышении напряжения на входе для сохранения выходного напряжения уменьшается входной ток, и наоборот. Если подключить такой стабилизатор через мостовой выпрямитель в сеть переменного тока, он станет источником нечётных гармоник[10]. Поэтому, чтобы обеспечить достаточный коэффициент мощности, требуется компенсатор. 5.3. Гальваническая развязкаСтоит отметить некоторые особенности импульсных стабилизаторов с точки зрения гальванической развязки цепей:
6. Достоинства
7. Недостатки
Примечания
Литература
wreferat.baza-referat.ru Реферат : Трансформатор напряженияСам. Г.Т.У. Кафедра «электроснабжения» Р Е Ф Е Р А Т «Трансформатор напряжения» Выполнил:Тимофеев 3-й курс Принял: Самара 2003г. Измерительные трансформаторы. При высоких напряжениях трудно проводить измерения, поскольку высоковольтные приборы дороги и обычно громоздки; их точность подвержена воздействию статического электричества, к тому же они небезопасны. Когда ток превышает 60 А, нелегко обеспечить высокую точность амперметров из-за больших проводов и значительных ошибок, обусловленных паразитным полем концевых выводов. Кроме того, амперметры и катушки тока в высоковольтных цепях опасны для оператора. В измерительных трансформаторах тока и напряжения используются катушки напряжения на 100 В и катушки тока на 5 А. Вторичные обмотки должны быть заземлены. Если шкалы приборов не откалиброваны в коэффициентах трансформации, то показания надо умножать на соответствующий коэффициент трансформации.
Общее описание измерительных трансформаторов тока, напряжения и комбинированных трансформаторов от 72,5 КВ до 800 КВ Для внешней изоляции измерительных трансформаторов используется высококачественная керамика. Внутренняя изоляция - кабельная бумага, пропитанная маслом в вакуумоме. БУМАЖНО-МАСЛЯНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ (внутренняя изоляция) В большинстве случаев бумага наносится механически. Специальные технические приемы, разработанные фирмой Ритц, гарантируют равномерную бумажную изоляцию высокой плотности. Ступенчатая изоляция с экранированием и защита краев кольцевыми электродами сложного профиля, оптимизированными на ЭВМ, осуществляют равномерное распределение электрического поля вдоль изолятора, между деталями с потенциалом высокого напряжения и потенциалом земли. В защите от волн перенапряжения нет необходимости. Используемое в изоляции масло без присадки. Используется чистое минеральное масло, с великолепной выносливостью и газопоглащающими характеристиками. Масло соответствует требованиям стандарта МЭК 296 и не содержит полихлоридный бифенил (РСВ). Пробка для взятия масла встроена в цоколь или в бак трансформатора. Контролируемые вакуумные и температурные процессы удаляют воду и газ из бумажной изоляции и масла. После последовательного процесса пропитывания создается высококачественный диэлектрик. ИЗОЛЯТОР (внешняя изоляция) Внешняя изоляция состоит из высококачественной керамики, с окисью алюминия, коричневого или серого цвета, в соответствии со стандартом RAL 8016 или ANSI 70, керамический материал такой как С 120, в соответствии со стандартом МЭК 672. Используемые стандартные длины пути утечки соответствуют таблицам. По запросу возможны большие длины пути утечки. Фланцы изолятора изготовлены из горячеоцинкованого ковкого чугуна и подсоеденены к изолятору с помощью портланд-цемента. КОРПУС Бак измерительных трансформаторов тока и напряжения состоит из нержавеющего алюминиевого сплава. Окрашивающие покрытия от ржавения излишни. ИСПЫТАНИЯ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ Бак измерительных трансформаторов тока регулярно проверяется на герметичность. В данном случае используется процесс обнаружения утечки гелия чувствительным датчиком. УПЛОТНЕНИЯ Ритц использует только кольцевое уплотнение без стыков в хорошо обработанных желобах. ГЕРМЕТИЗАЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРА Комплект первичной и вторичных обмоток с изоляцией герметично уплотнен. Изменение объема масла, вызванные изменениями температуры, компенсируются за счет одной или нескольких металлических диафрагм, их колличество определяется в зависимости от объема масла, трансформатора. Металлические диафрагмы изготовлены из нержавеющей стали. Привод масла в трансформаторе осуществляется с помощью трубки. Перемещения маслорасширителя регистрируется маслоуказателем, который виден через окошко, расположенное в верхней части трансформатора. ЗАЖИМЫ ПЕРВИЧНОЙ ОБМОТКИ Стандартные версии зажимов первичной обмотки представляют собой плоские контактные площадки из аллюминия с 4,6,8 или более отверстиями при номинальных токах до 5000 А. При необходимости могут быть изготовлены простые или двойные круглые зажимы, сделанные из меди с никелевым покрытием, например, диаметром 30 мм и длиной 130мм Возможны и другие требования заказчика. КОРОБКА С ЗАЖИМОМИ ВТОРИЧНЫХ ОБМОТОК Коробка зажимов очень пространственна. Съемная пластина для кабельных спальников в нижней части коробки зажимов позволяет установить кабельные трубопроводы по желанию. Вид защиты - ІР 54, в соответствии со стандартом МЭК 529 ТАБЛИЧКА С ТЕХНИЧЕСКИМИ ДАННЫМИ каждый трансформатор снабжен алюминиевой анодированной погодоустойчивой пластиной с нанесенными на нее техническими данными. ЗАЗЕМЛЕНИЕ Каждый измерительный трансформатор снабжен двумя заземляющими контактными площадками с двумя или четырьмя отверстиями диаметром 14мм. Они расположены на цоколе или баке трансформатора. Измерительный трансформатор напряжения КОНСТРУКЦИЯ измерительный трансформатор напряжения с баком и опорным изолятором. До Um=30kB первичная и вторичные обмотки и шихтованный магнитопровод без стыков расположены в цокольном, заземленном баке, сделанном из аллюминия (одноступенчатый тип)/ Четыре ножки с монтажными отверстиями и коробка зажимов (также сделанная из алюминия) расположена на баке. На напряжения Um > 300kB имеются две первичные обмотки на совместном магнитопроводе, в баке на половине потенциала высокого напряжения между двумя изоляторами (двухступенчатый тип). Ножки цоколя изготовлены из оцинкованной стали. ПЕРВИЧНАЯ ОБМОТКА Первичная обмотка сделана из высококачественной проволоки с двойным эмалевым покрытием (Cu LL) и с дополнительным пластмассовым покрытием, устойчивым к высоким температурам (ОС). В течении процеса намотки электрический датчик контролирует качество изоляции проволок. НЕЙТРАЛЬНЫЙ ВЫВОД конец первичной обмотки выведен в коробку зажимов. Вывод изолирован от потенциала земли с целью выстоять испытание на напряжение промышленной частоты при 3 кВ (1 мин), в соответствии со стандартом МЭК. По необходимости изоляция может быть увеличена, с целью выстоять испытание на напряжение промышленной частоты при 19кВ (1 мин), в соответствии со стандартами ANSI/CSA ЗАЩИТА ОТ РАЗРЫВА Оптимизированная, хорошо испытанная изоляция и соответствующие конструктивные характеристики сохраняют высококачественный диэлектрик более чем на 50 лет. Для защиты керамики от разрыва предприняты следующие дополнительные меры ( в случае повреждения внутренней изоляции, например, в случае удара молнии:
МОЩНОСТЬ И КЛАСС ТОЧНОСТИ Трансформаторы напряжения выпускаются в соответствии с модульной системой. Обычно это соответствует всем требованиям по изменению и защите до трех обмоток и отдельной обмотки напряжения нулевой последовательности, по требованию. В случае несколких обмоток: они влияют друг на друга, что зависит от нагрузки. Поэтому максимальная мощность класса точности всегда понимается как сумма мощности всех измерительных и защитных обмоток, за исключением обмотки напряжения нулевой последовательности. При частоте 50 Гц следующие суммарные мощности служат в качестве указателя для стандартных версий:
ВТОРИЧНАЯ ПРЕДЕЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ от 2000ВА до 4000ВА. При напряжении от Um=72,5КВ до Um=420КВ также возможно обеспечить более высокую мощность, до 10000ВА и более увеличивая бак. РАЗРЯДКА БАТАРЕИ КОНДЕНСАТОРОВ И ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ Трансформаторы напряжения могут быть использованы как разрядные реакторы. Если это требуется, то необходимо указать емкость и линейное напряжение. НОРМИРОВАННЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОВЫШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ Возможны все стандартные значения, например 1,5Un для 30сек. или 1,9Un для 8 ч., но также 2,2Un для 8 ч. РАЗМЕРЫ Размеры определяются Um. Размер бака может меняться с увеличением требований мощности и/или при частотах, меньше чем 50 Гц. Изолятор может быть подобран в соответствии с желанием заказчика, относительно длины пути утечки и изоляционного растояния. Трансформатор напряжения серии ЗНОМ-110. Трансформатор напряжения заземляемый, однофазный, масляный предназначен для подключения измерительных приборов в сети 110 кВ. По сравнению с аналогичными трансформаторами имеет значительно меньшую массу, внутренняя изоляция трансформатора значительно более эффективно защищена от увлажнения масляным затвором.
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ серии НАМИ Трансформаторы напряжения трехфазные, масляные, антирезонансные предназначены для выработки сигнала измерительной информации для электрических приборов, цепей учета, автоматики, релейной защиты и сигнализации в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью.
Они устойчивы к феррорезонансу и однофазным замыканиям сети на землю через перемежающуюся дугу. Выдерживают все виды однофазных замыканий сети на землю без ограничения длительности замыкания. Класс точности трансформаторов: 0,2; 0,5; 1,0; 3,0 в зависимости от нагрузки вторичных обмоток. Схема соединения обмоток эквивалентна схеме У / У / П / звезда с нулем/звезда с нулем/разомкнутый треугольник/. С 1997 года трансформаторы выпускаются модернизированные с улучшенными весовыми и габаритными характеристиками с более рациональным расположением вводов высокого напряжения. Сертификат соответствия РОСС RU. 01MX.B00010 ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ серии НАМИ-35 Трансформатор напряжения трехфазный, масляный, антирезонансный. Предназначен для питания измерительных цепей, цепей автоматики, телемеханики и релейной защиты о электрических сетях напряжением 35 кВ с любым режимом заземления нейтрали. Трансформатор устойчив к феррорезонансу и однофазным замыканиям сети на землю через перемежающуюся дугу. Выдерживают без повреждения все виды однофазных замыканий сети на землю без ограничения длительности замыкания. Электрическая схема соединения обмоток эквивалентно схеме Уo /Уo /П /звезда с нулем/звезда с нулем/ разомкнутый треугольник/. Трансформатор тремя фазными вводами 35 кВ подключается к фазам А, В и С высоковольтной сети. Нейтральный вывод первичной обмотки Х заземляется. Один трансформатор НАМИ-35 заменяет группу, состоящую из трех трансформаторов ЗНОМ-35. ТРАНСФОРМАТОРЫ серии НOМТрансформаторы напряжения однофазные масляные. Предназначены для выработки сигнала измерительной информации для электрических и измерительных приборов, о цепях защиты и сигнализации в сетях с компенсированной и заземленной нейтралью. Класс точности 0, 5; 1, 0. ТРАНСФОРМАТОРЫ серии OМ Однофазные масляные двухобмоточные трансформаторы мощностью от 1, 25 до 10 кВА предназначены для питания цепей сигнализации и блокировки на железнодорожном транспорте. Трансформаторы мощностью 1, 25 кВА класса напряжения 6 10 кВ предназначены для установки на опо рах ЛЭП. Трансформаторы мощностью 4-10 кВА классов напряжения 6-10 кВ предназначены для установки в шкафах блочно-комплектных устройств. Трансформаторы мощностью 10 кВА класса напряжения 35 кВ предназначены для питания однофазных потребителей от контактной линии электрифицированных железных дорог на переменном токе. Регулирование напряжения осуществляется путем переключения на стороне НН. topref.ru |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|