Aprašymas
1. Kas yra įsiveržimo srovė?
Įsijungimo srovė, dar vadinama įmagnetinimu, reiškia momentinį didelį srovės viršįtampią, atsirandantį transformatoriaus pirminėje apvijoje tuo momentu, kai transformatorius įjungiamas be apkrovos (tai yra, kai viena apvija prijungta prie maitinimo šaltinio, o kita apvija atidaryta). Iš pradžių ši srovė yra labai didelė, tačiau ji greitai mažėja.
Šios srovės dydis yra daug didesnis nei transformatoriaus vardinė srovė, kartais siekia 5–15 kartų didesnę už vardinę srovę (didelių transformatorių atveju ji gali siekti net iki 20 kartų). Tačiau jo trukmė yra labai trumpa, paprastai per kelias dešimtis ar šimtus milisekundžių sumažėja iki normalios tuščiosios{4} apkrovos srovės (paprastai tik 0,5–2 % vardinės srovės).
Paprasčiau tariant, tai tarsi staigus didžiulio tuščio baseino vandens vožtuvo atidarymas: iš pradžių didžiulis vandens antplūdis, bet jis greitai stabilizuojasi. Įsiveržimo srovė yra šis „masinis vandens antplūdis“.
2. Kas sukelia įsiveržimo srovę?
Pagrindinė paleidimo srovės priežastis yra dviejų pagrindinių veiksnių sąveika:
- - Transformatoriaus šerdies magnetinis prisotinimas
- - Perjungimo momento atsitiktinumas (įtampos fazė)
3. Pagrindinės įsijungimo srovės charakteristikos
- - Labai didelis dydis: gali siekti 5–15 kartų vardinę srovę.
- - Sudėtyje yra daug ne-periodinių (DC) komponentų ir aukštesnių harmonikų: bangos forma labai nukrypsta nuo sinusinės bangos, pakrypusios laiko ašies link, su dideliu antrųjų harmonikų kiekiu. Ši charakteristika dažnai naudojama relės apsaugai, kad būtų galima atskirti įsijungimo srovę ir gedimo srovę.
- - Greitas skilimas: dėl apvijų varžos trumpalaikis nuolatinės srovės komponentas nyksta eksponentiškai. Įsijungimo srovė paprastai sumažėja per 0,1–0,5 sekundės. Kuo didesnė transformatoriaus talpa, tuo ilgesnis gali būti skilimo laikas.
- - Neapibrėžtis: įsijungimo srovės dydis priklauso nuo įtampos fazės ir liekamojo šerdies magnetizmo uždarymo momentu, kurie abu yra atsitiktiniai. Todėl įsijungimo srovės dydis ir bangos forma gali skirtis kiekvieną kartą uždarius.
4. Įsiveržimo srovės ir atsakomųjų priemonių poveikis
Efektai:
- - Gali sukelti klaidingą transformatoriaus diferencialinės apsaugos arba apsaugos nuo viršsrovės veikimą, dėl kurio gali sutrikti uždarymas.
- - Sukuria dideles elektrodinamines jėgas, kurios gali deformuotis arba pažeisti apvijas.
- - Sukelia įtampos kritimą elektros tinkle, turintį įtakos kitos tos pačios magistralės įrangos veikimui.
Atsakomosios priemonės:
- Relės atpažinimo technologija: naudojant funkciją, kad įsiveržimo srovė turi daug antrųjų harmonikų, diferencialinėje apsaugoje galima nustatyti „antrosios harmonikos apribojimą“, kad būtų išvengta klaidingų išjungimų.
- Uždarymo fazės valdymas (sinchroninio perjungimo technologija): išmaniuoju jungikliu uždarius jungiklį esant didžiausiai įtampai, pradinis pastovus -būsenos srautas yra lygus nuliui, o tai gali sumažinti įsijungimo srovę.
- Uždarymas naudojant nuosekliąją varžą: pirmiausia prijunkite grandinę per rezistorių, kad apribotumėte įsijungimo srovę, tada trumpuoju-sujunkite rezistorių per pertraukiklį.
Apžvalga
Transformatoriaus įsijungimo srovė atsiranda, kai grandinė uždaroma nepalankiais momentais, pvz., esant nulinės -tampos kirtimo taškui, kartu su liekamuoju magnetizmu šerdyje, todėl trumpalaikis magnetinis srautas, gerokai viršijantis normaliąją vertę, sukelia gilų šerdies prisotinimą ir akimirksniu sukuria didžiulę srovę. Tai būdingas elektromagnetinis pereinamasis transformatoriaus reiškinys, o ne gedimas.
