Načini delovanja električnega tokokroga

Za električni tokokrog so najbolj značilni načini obremenitve, prostega teka in kratkega stika.

Način polnjenja… Razmislite o delovanju električnega tokokroga, ko je priključen na vir katerega koli sprejemnika upora R (upor, električna svetilka itd.).

Temelji Ohmov zakon NS. itd. c) vir je enak vsoti napetosti IR zunanjega dela vezja in IR0 napetosti notranji upor vira:

Glede na to, da je napetost Ui in na sponkah vira enaka padcu napetosti IR v zunanjem vezju, dobimo:

Ta formula kaže, da je NS. itd. c. vir je večji od napetosti na njegovih sponkah za vrednost padca napetosti znotraj vira... Padec napetosti IR0 znotraj vira je odvisen od toka v tokokrogu I (obremenitveni tok), ki ga določa upor R sprejemnika. Višji kot je obremenitveni tok, nižja je napetost priključka vira:

Padec napetosti na viru je odvisen tudi od notranjega upora R0.Odvisnost napetosti Ui od toka I je prikazana z ravno črto (slika 1). Ta odvisnost se imenuje zunanja značilnost vira.

Primer 1. Določite napetost na sponkah generatorja pri obremenitvenem toku 1200 A, če e. itd. je 640 V in notranji upor je 0,1 Ohm.

Odgovori. Padec napetosti na notranjem uporu generatorja

Napetost na sponki generatorja

Od vseh možnih načinov obremenitve je nominalni najpomembnejši. Nominalno je način delovanja, ki ga določi proizvajalec za to električno napravo v skladu s tehničnimi zahtevami zanjo. Označujejo ga nazivna napetost, tok (točka H na sliki 1) in moč. Te vrednosti so običajno navedene v potnem listu te naprave.

Kakovost električne izolacije električnih inštalacij je odvisna od nazivne napetosti in nazivnega toka — njihova temperatura ogrevanja, ki določa površino prečnega prereza žic, toplotno upornost uporabljene izolacije in hitrost hlajenja napeljave. Če je nazivni tok dalj časa prekoračen, lahko poškoduje napeljavo.

riž. 1. Zunanje značilnosti vira

Način pripravljenosti… V tem načinu je električni tokokrog, povezan z virom, odprt, to pomeni, da v toku ni tokokroga. V tem primeru bo notranji padec napetosti IR0 enak nič

Zato je v stanju mirovanja napetost na sponkah vira električne energije enaka njegovi e. itd. (točka X na sliki 1). To okoliščino je mogoče uporabiti za merjenje e. itd. v. viri električne energije.

Način kratkega stika. Kratek stik (kratek stik) takšen način delovanja vira se imenuje, ko so njegovi terminali zaprti z žico, katere odpornost se lahko šteje za enako nič. Praktično c. H. se pojavi, ko so žice, ki povezujejo vir s sprejemnikom, povezane skupaj, saj imajo te žice običajno zanemarljiv upor in se lahko šteje za nič.

Do kratkega stika lahko pride zaradi nepravilnih dejanj osebja, ki servisira električne instalacije, ali če je poškodovana izolacija žic. V slednjem primeru so te žice lahko povezane preko ozemljitve, ki ima zelo nizek upor, ali preko okoliških kovinskih delov (ohišja električnih strojev in aparatov, elementi karoserije lokomotive itd.).

Tok kratkega stika

Zaradi dejstva, da je notranji upor vira R0 običajno zelo majhen, se tok, ki teče skozi njega, poveča na zelo velike vrednosti. Napetost na točki kratkega stika postane nič (točka K na sliki 1), kar pomeni, da električna energija ne bo pritekla v odsek električnega tokokroga, ki se nahaja za mestom kratkega stika.

Primer 2. Določite tok kratkega stika generatorja, če je njegov e. itd. z napetostjo 640 V in notranjim uporom 0,1 ohma.

Odgovori.

Po formuli

Kratek stik je zasilni način, saj lahko zaradi velikega toka vir postane neuporaben, pa tudi naprave, naprave in žice, vključene v vezje. Samo pri nekaterih posebnih generatorjih, kot so varilni generatorji, kratek stik ni nevaren in je način delovanja.

V električnem tokokrogu tok vedno teče od točk v tokokrogu z višjim potencialom do točk z nižjim potencialom. Če je katera koli točka tokokroga povezana z zemljo, se njen potencial šteje za nič. V tem primeru bodo potenciali vseh drugih točk v vezju enaki napetostim, ki delujejo med temi točkami in zemljo.

Ko se približujete ozemljeni točki, se potenciali različnih točk v vezju zmanjšajo, to je napetost, ki deluje med temi točkami in tlemi. Zaradi tega se vzbujalna navitja pogonskih motorjev in pomožnih strojev, kjer lahko ob nenadnih spremembah toka pojavijo velike prenapetosti, poskušajo vključiti v napajalni tokokrog bližje »masi« (za navitjem armature).

V tem primeru bo na izolacijo teh navitij delovala nižja napetost, kot če bi jih priključili bližje vozni mreži enosmernih električnih lokomotiv ali neozemljenemu polu usmerniške instalacije izmeničnih električnih lokomotiv (tj. bili bi pri višjih potencial). Enako so za osebo, ki je v stiku z deli električne napeljave pod napetostjo, bolj nevarne točke električnega tokokroga, ki imajo večji potencial. Hkrati pade pod višjo napetost glede na tla.

Upoštevati je treba, da ko je točka v električnem tokokrogu ozemljena, se porazdelitev tokov v njej ne spremeni, saj to ne tvori novih vej, skozi katere lahko tečejo tokovi.Če ozemljite dve (ali več) točki na vezju, ki imata različne potenciale, potem se skozi ozemljitev oblikuje dodatna prevodna veja (ali veje) in porazdelitev toka v vezju se spremeni.

Zato kršitev ali poškodba izolacije električne instalacije, katere ena od točk je ozemljena, ustvari tokokrog, skozi katerega teče tok, ki je pravzaprav tok kratkega stika. Enako se zgodi pri neozemljeni električni napeljavi, ko sta ozemljeni dve točki napeljave. Ko je električni tokokrog prekinjen, imajo vse njegove točke do točke prekinitve enak potencial.