전기 공학의 리액턴스

전기공학으로 유명 옴의 법칙 회로 섹션의 끝에 전위차가 가해지면 그 작용에 따라 전류가 흐르고 그 강도는 매체의 저항에 따라 달라집니다.

AC 전압 소스는 연결된 회로에서 전류를 생성하며 소스의 사인파 모양을 따르거나 그것으로부터 각도만큼 앞뒤로 이동할 수 있습니다.

전기 회로가 전류 흐름의 방향을 바꾸지 않고 위상 벡터가 적용된 전압과 완전히 일치하면 해당 섹션은 순전히 활성 저항을 갖습니다. 벡터의 회전에 차이가 있는 경우 저항의 반응성 특성을 나타냅니다.

서로 다른 전기 소자는 이를 통해 흐르는 전류를 편향시키고 그 크기를 변경하는 능력이 다릅니다.

코일의 리액턴스

안정화된 AC 전압 소스와 긴 절연 전선을 가져옵니다. 먼저 발전기를 전체 직선에 연결한 다음 연결하지만 주위에 고리로 감습니다. 자기 회로, 자속의 통과를 개선하는 데 사용됩니다.

두 경우 모두 전류를 정확하게 측정하면 두 번째 실험에서 값이 크게 감소하고 특정 각도에서 위상 지연이 관찰됨을 알 수 있습니다.

이것은 Lenz의 법칙의 작용으로 나타나는 반대 유도력의 출현 때문입니다.

그림에서 1차 전류의 통과는 빨간색 화살표로 표시하고, 이에 의해 생성된 자기장은 파란색으로 표시합니다. 이동 방향은 오른손 법칙에 의해 결정됩니다. 또한 코일 내부의 모든 인접한 회전을 교차하고 녹색 화살표로 표시된 전류를 유도하여 적용된 EMF에 대해 방향을 이동하면서 적용된 1차 전류의 값을 약화시킵니다.

코일에 감기는 횟수가 많을수록 유도성 리액턴스가 커집니다. X.L1차 전류를 감소시킵니다.

그 값은 다음 공식으로 계산되는 주파수 f, 인덕턴스 L에 따라 달라집니다.

xL= 2πfL = ωL

인덕턴스 힘을 극복함으로써 코일 전류는 전압을 90도 지연시킵니다.

변압기 저항

이 장치는 공통 자기 회로에 두 개 이상의 코일이 있습니다. 그들 중 하나는 외부 소스로부터 전기를 받고 변환 원리에 따라 다른 소스로 전송됩니다.

전원 코일을 통과하는 1차 전류는 자기 회로 안팎에서 자속을 유도하여 2차 코일의 권선을 가로질러 2차 전류를 형성합니다.

만들기에 적합하기 때문에 변압기 설계 불가능한 경우 자속의 일부가 환경으로 분산되어 손실이 발생합니다.이를 누설 자속이라고 하며 누설 리액턴스의 양에 영향을 미칩니다.

여기에 각 코일 저항의 활성 성분이 추가됩니다. 얻은 총 값을 변압기의 전기 임피던스 또는 그 복합 저항 Z, 모든 권선에서 전압 강하를 생성합니다.

변압기 내부 연결의 수학적 표현을 위해 권선의 활성 저항(일반적으로 구리로 만들어짐)은 인덱스 "R1" 및 "R2"로 표시되고 유도 저항은 "X1" 및 "X2"로 표시됩니다.

각 코일의 임피던스는 다음과 같습니다.

• Z1 = R1 + jX1;

• Z2 = R1 + jX2.

이 표현에서 첨자 «j»는 복소 평면의 수직 축에 위치한 허수 단위를 나타냅니다.

유도 저항과 무효 전력 구성 요소의 발생 측면에서 가장 중요한 영역은 변압기가 병렬로 연결될 때 생성됩니다.

커패시터 저항

구조적으로 유전 특성을 가진 재료 층으로 분리된 두 개 이상의 전도성 판을 포함합니다. 이 분리로 인해 직류는 커패시터를 통과할 수 없지만 교류는 가능하지만 원래 값에서 편차가 있습니다.

그 변화는 반응성 - 용량 성 저항의 작용 원리로 설명됩니다.

적용된 교류 전압의 작용으로 정현파 형태로 변경되면 플레이트에서 점프가 발생하여 반대 부호가있는 전기 에너지 전하가 축적됩니다. 총 수는 장치의 크기에 따라 제한되며 용량에 따라 다릅니다. 크기가 클수록 충전하는 데 더 오래 걸립니다.

진동의 다음 반주기 동안 축전기 판 양단의 전압 극성이 반전됩니다.그 영향으로 판에 형성된 전하가 재충전되는 전위의 변화가 있습니다. 이러한 방식으로 1차 전류의 흐름이 생성되고 크기가 감소하고 각도를 따라 이동함에 따라 통과에 대한 반대가 생성됩니다.

전기 기사는 이것에 대해 농담을 합니다. 그래프의 직류는 직선으로 표시되며 전선을 통과하면 축전기 판에 도달하는 전하가 유전체에 닿아 막 다른 골목에 도달합니다. 이 장애물은 그가 통과하는 것을 방해합니다.

정현파 고조파는 장애물을 통과하고 전하가 칠해진 판 위에서 자유롭게 구르며 판에 포획된 에너지의 작은 부분을 잃습니다.

이 농담에는 숨겨진 의미가 있습니다. 전하 축적으로 인해 플레이트 사이의 플레이트에 일정하거나 정류 된 맥동 전압이 가해지면 엄격하게 일정한 전위차가 생성되어 전원 공급 장치의 모든 점프를 부드럽게합니다. 회로. 커패시턴스가 증가한 커패시터의 이러한 특성은 정전압 안정기에 사용됩니다.

일반적으로 용량성 저항 Xc 또는 이를 통과하는 교류의 반대는 커패시턴스 «C»를 결정하는 커패시터의 설계에 따라 달라지며 다음 공식으로 표현됩니다.

Xc = 1/2πfC = 1 / ω°C

플레이트 재충전으로 인해 커패시터를 통과하는 전류는 전압을 90도 올립니다.

전력선의 반응성

모든 전력선은 전기 에너지를 전송하도록 설계되었습니다. 활성 r, 반응성(유도성) x 저항 및 컨덕턴스 g(단위 길이당 일반적으로 1km)의 분산 매개변수를 사용하여 등가 회로 섹션으로 표시하는 것이 일반적입니다.

커패시턴스와 컨덕턴스의 영향을 무시하면 병렬 매개변수가 있는 라인에 대해 단순화된 등가 회로를 사용할 수 있습니다.

가공 전력선

노출된 전선을 통해 전기를 전송하려면 전선과 지면 사이에 상당한 거리가 필요합니다.

이 경우 1km의 3상 도체의 유도 저항은 식 X0으로 나타낼 수 있습니다. 의존:

• 서로 간의 와이어 축의 평균 거리 asr;

• 상 전선의 외경 d;

• 재료의 상대 투자율 μ;

• 라인 X0'의 외부 유도 저항;

• 라인 X0 «의 내부 유도 저항.

참고로 비철금속 가공선 1km의 유도 저항은 약 0.33 ÷ 0.42 Ohm / km입니다.

케이블 전송선

고압 케이블을 사용하는 전력선은 가공선과 구조적으로 다릅니다. 전선의 위상 사이의 거리는 크게 줄어들고 내부 절연층의 두께에 의해 결정됩니다.

이러한 3선 케이블은 긴 거리에 걸쳐 늘어선 3개의 전선 피복이 있는 커패시터로 나타낼 수 있습니다. 길이가 길어지면 커패시턴스가 증가하고 용량 성 저항이 감소하며 케이블을 따라 닫히는 용량 성 전류가 증가합니다.

단상 지락은 용량 성 전류의 영향으로 케이블 라인에서 가장 자주 발생합니다. 6 ÷ 35 kV 네트워크에서의 보상을 위해 네트워크의 접지된 중립을 통해 연결된 아크 억제 리액터(DGR)가 사용됩니다. 그들의 매개변수는 정교한 이론적 계산 방법에 의해 선택됩니다.

이전 GDR은 튜닝 품질이 좋지 않고 디자인이 불완전하여 항상 효과적으로 작동하지 않았습니다. 그것들은 종종 실제 값과 다른 평균 정격 오류 전류를 위해 설계되었습니다.

요즘에는 비상 상황을 자동으로 모니터링하고 주요 매개 변수를 신속하게 측정하며 2%의 정확도로 지락 전류를 안정적으로 소멸하도록 조정할 수 있는 새로운 GDR 개발이 도입되었습니다. 덕분에 GDR 운영 효율성이 즉시 50% 증가합니다.

커패시터 장치의 무효 전력 구성 요소 보상 원리

전력망은 장거리에 걸쳐 고전압 전기를 전송합니다. 대부분의 사용자는 유도 저항과 저항 요소가 있는 전기 모터입니다. 소비자에게 전송되는 총 전력은 유용한 작업을 수행하는 데 사용되는 능동 구성 요소 P와 변압기 및 전기 모터의 권선을 가열하는 무효 구성 요소 Q로 구성됩니다.

유도성 리액턴스에서 발생하는 무효 성분 Q는 전력 품질을 저하시킵니다. 지난 세기의 80 년대에 유해한 영향을 제거하기 위해 커패시터 뱅크를 용량 성 저항과 연결하여 소련의 전원 시스템에 보상 체계가 사용되었습니다. 각도의 코사인 φ.

그들은 문제 소비자에게 직접 공급하는 변전소에 설치되었습니다. 이를 통해 전력 품질의 로컬 규제가 보장됩니다.

이와 같이 동일한 유효 전력을 전달하면서 무효 성분을 줄임으로써 장비의 부하를 크게 줄일 수 있습니다.이 방법은 산업 기업뿐만 아니라 주거 및 공동 서비스에서도 가장 효과적인 에너지 절약 방법으로 간주됩니다. 그것의 유능한 사용은 전력 시스템의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다.