Resistenza attiva e induttiva delle barre di rame. Attivo e reattanza

In questo articolo parleremo di parametri come attivo e reattanza.

Resistenza attiva

E inizieremo l'articolo non con la reattanza, stranamente, ma con un elemento radio semplice e amato da tutti noi - che, come si suol dire, ha resistenza attiva. A volte è anche chiamato ohmico. Come ci dice il dizionario wiki, "attivo è attivo, energico, prende l'iniziativa". Un attivista è sempre pronto a strappare e lanciare anche di notte. È pronto a dare COMPLETAMENTE tutto e a spendere tutte le sue energie per il bene della società.

Lo stesso si può dire di altri carichi con resistenza attiva. Possono essere vari elementi riscaldanti, come elementi riscaldanti e lampade a incandescenza.

Come guardare la corrente in un circuito attraverso un oscilloscopio

In che modo un resistore è diverso da un induttore e un condensatore? È chiaro che le funzioni svolte, ma tutto non si limita a questo. Quindi, diamo un'occhiata al circuito più semplice di tutta l'elettronica:

Nel diagramma vediamo un generatore di frequenza e un resistore.

Vediamo visivamente cosa abbiamo in corso in questo schema. Per fare questo, come ho detto, abbiamo bisogno

Così come :

Con esso, osserveremo la tensione e la forza attuale.

Che cosa?

Forza attuale?

Ma un oscilloscopio non è progettato per osservare la forma d'onda di una forma d'onda di tensione? Come considereremo la forma d'onda della forza attuale? E tutto risulta essere semplice). Per fare ciò, è sufficiente ricordare la regola dello shunt.

Chi non ricorda - lo ricorderò. Abbiamo una normale resistenza:

Cosa succede se viene attraversata da una corrente elettrica?

Alle estremità del resistore avremo una caduta di tensione. Cioè, se si misura la tensione alle sue estremità con un multimetro, il multimetro mostrerà un valore in Volt

E ora la domanda principale: cosa determina la caduta di tensione attraverso il resistore? Anche in questo caso, entra in gioco la legge di Ohm per la sezione della catena: I=U/R. Da qui U=IR. Vediamo la dipendenza dal valore del resistore stesso e dalla forza della corrente che scorre in quel momento nel circuito. Senti? Dalla POTENZA DELLA CORRENTE! Allora perché non sfruttiamo questa meravigliosa proprietà e guardiamo la forza della corrente attraverso la caduta di tensione attraverso il resistore stesso? Dopotutto, il valore della resistenza è costante e quasi non cambia al variare della corrente ;-)

In questo esperimento, non è necessario conoscere la corrente nominale nel circuito. Vedremo solo da cosa dipende la forza attuale e cambia del tutto?

Pertanto, il nostro schema assumerà la seguente forma:

In questo caso, lo shunt sarà un resistore da 0,5 ohm. Perché esattamente 0,5 ohm? Sì, perché non diventa molto caldo, poiché ha una piccola resistenza, e anche il suo valore è abbastanza sufficiente per alleviare la tensione da esso.

Resta da rimuovere la tensione dal generatore e dallo shunt usando un oscilloscopio. Se non hai dimenticato, prendiamo un oscillogramma della forza attuale nel circuito dallo shunt. La forma d'onda rossa è la tensione del generatore gene U e la forma d'onda gialla è la tensione dello shunt Uw, nel nostro caso - la forza attuale. Vediamo cosa abbiamo:

Frequenza 28 Hertz:

Frequenza 285 Hertz:

Frequenza 30 Kilohertz:

Come puoi vedere, all'aumentare della frequenza, la forza attuale rimane la stessa.

Giochiamo con la forma d'onda:

Come possiamo vedere, l'intensità della corrente ripete completamente la forma del segnale di tensione.

Quindi quali conclusioni si possono trarre?

1) L'intensità della corrente attraverso la resistenza attiva (ohmica) ha la stessa forma della forma della tensione.

2) L'intensità della corrente e la tensione attraverso la resistenza attiva sono in fase, cioè dove si trova la tensione, la corrente va lì. Si muovono in fase, cioè simultaneamente.

3) All'aumentare della frequenza non cambia nulla (se non altro a frequenze molto alte).

Condensatore nel circuito AC

Bene, ora mettiamo un condensatore invece di un resistore.

Diamo un'occhiata alle forme d'onda:

Come puoi vedere, il condensatore ha una resistenza, poiché la corrente nel circuito è diminuita in modo significativo. Ma si noti che si è verificato uno spostamento nella forma d'onda gialla, ovvero la forma d'onda dell'intensità della corrente.

Ricordiamo l'algebra del liceo. Quindi, l'intero periodo T è 2P

Ora scopriamo che tipo di sfasamento abbiamo ottenuto sul grafico:

Da qualche parte intorno P/2 o 90 gradi.

Perchè è successo? È tutta colpa proprietà fisica condensatore. Nella primissima frazione di secondo, il condensatore si comporta come un conduttore con pochissima resistenza, quindi la corrente sarà al suo massimo in quel momento. Questo può essere facilmente visto se una tensione viene applicata bruscamente al condensatore e al momento iniziale per vedere cosa succede alla corrente

La forma d'onda rossa è la tensione che applichiamo al condensatore e la forma d'onda gialla è la corrente nel circuito del condensatore. Quando il condensatore si carica, la corrente diminuisce e raggiunge lo zero quando il condensatore è completamente carico.

A cosa porterà un ulteriore aumento della frequenza? Diamo un'occhiata:

50 hertz.

100 hertz

200 hertz

Come puoi vedere, all'aumentare della frequenza, aumenta la corrente nel circuito con il condensatore.

Reattanza del condensatore

Come abbiamo visto dall'esperienza passata, all'aumentare della frequenza, aumenta la corrente! A proposito, il resistore non è cresciuto. Cioè, in questo caso risulta dalla legge di Ohm che la resistenza del condensatore dipende dalla frequenza! Sì, è così. Ma non si chiama solo resistenza, ma reattanza e si calcola con la formula:

dove

X s - reattanza del condensatore, Ohm

FA – frequenza, Hz

C - capacità del condensatore, Farad

Induttore nel circuito AC

Bene, ora prendiamo un induttore invece di un condensatore:

Eseguiamo tutte le stesse operazioni del condensatore. Osserviamo le forme d'onda in un circuito con un induttore:

Se ricordi, abbiamo un tale oscillogramma in un circuito con un condensatore:

Vedi la differenza? In un induttore, la corrente ritarda la tensione di 90 gradi, P/2, o, come si suol dire, per un quarto del periodo (l'intero periodo che abbiamo 2P o 360 gradi).

Così così così…. Raccogliamo i nostri pensieri. Cioè, in un circuito con una corrente sinusoidale alternata, la corrente sul condensatore porta la tensione di 90 gradi e sull'induttore la corrente è in ritardo rispetto alla tensione anche di 90 gradi? Sì, è giusto.

Perché la corrente nella bobina è in ritardo rispetto alla tensione?

Non approfondiremo vari processi fisici e formule, diamo semplicemente per scontato che la corrente non possa aumentare bruscamente su un induttore. Per fare ciò, eseguiremo un semplice esperimento. Proprio come con un condensatore, daremo energia all'induttore all'improvviso e vedremo cosa succede alla corrente.

Come puoi vedere, con una forte alimentazione di tensione alla bobina, anche l'intensità della corrente non tende ad aumentare bruscamente, ma aumenta gradualmente, per essere più precisi, in modo esponenziale.

Ricordiamo com'era con il condensatore:

Tutto è esattamente il contrario! Si potrebbe anche dire che una bobina è l'esatto opposto di un condensatore ;-)

E infine, assecondiamoci con la frequenza:

240 kilohertz

34 kilohertz

17 kilohertz

10 kilohertz

Conclusione?

Al diminuire della frequenza, la corrente attraverso la bobina aumenta.

Reattanza dell'induttore

Dall'esperienza di cui sopra, possiamo concludere che la resistenza della bobina dipende dalla frequenza ed è calcolata dalla formula

dove

X L - reattanza della bobina, Ohm

P - costante e approssimativamente uguale a 3,14

FA – frequenza, Hz

L - induttanza, Henry

Perché l'avvolgimento primario del trasformatore non si brucia

Bene, ora la domanda principale che spesso viene posta in modo personale: "Perché, quando misuro l'avvolgimento primario di un trasformatore, mi dà 10 ohm o più, a seconda del trasformatore. Sul trasformatore saldatrici generalmente un paio di ohm! Dopotutto, l'avvolgimento primario del trasformatore si aggrappa a 220 volt! Perché l'avvolgimento non si brucia, perché la resistenza dell'avvolgimento è di sole decine o centinaia di ohm e può succedere!

Infatti, la potenza è uguale alla tensione moltiplicata per la corrente. P=UI. Cioè, dopo un paio di secondi, dovrebbe rimanere una brace dall'avvolgimento primario del trasformatore.

Il fatto è che gli avvolgimenti accoppiati del trasformatore sono un induttore con una sorta di induttanza. Si scopre che la reale resistenza dell'avvolgimento sarà espressa attraverso la formula

metti qui l'induttanza, che nei trasformatori proviene dall'unità Henry e otteniamo qualcosa come 300 o più ohm. Ma questi sono ancora fiori, le bacche sono avanti ;-)

Per spiegare ulteriormente questo fenomeno, abbiamo bisogno del nostro oscillogramma da un induttore:

Quindi, selezioniamo un periodo su di esso e dividiamolo in 4 parti, ovvero 90 gradi ciascuna o P/2.

Potenza in un circuito con radioelementi reattivi

Partiamo dal concetto di potere. Se non dimentichi, la potenza è la corrente moltiplicata per la tensione, cioè P=UI. Quindi, nel primo trimestre del periodo t1 la tensione è positiva e anche la corrente è positiva. Più volte più più fa più. In questo trimestre, l'energia fluisce dalla sorgente alla reattanza.

Ora diamo un'occhiata alla durata t2. Qui, la corrente è con un segno più e la tensione è con un segno meno. Alla fine, più per meno fa meno. Risulta la potenza con un segno meno. Ma succede? Come succede! Durante questo periodo di tempo, l'elemento radio reattivo restituisce l'energia immagazzinata alla sorgente di tensione. Per una migliore comprensione, diamo un'occhiata a un semplice esempio quotidiano.

Immagina un fabbro al lavoro:

Non so come sia stata la tua infanzia, ma quando ero un salabon prendevo il piombo dalle batterie e lo appiattivo in lastre di metallo. E cosa ne pensi? Piombo riscaldato. Non in modo che bruciasse direttamente, ma era caldo al tatto. Cioè, la mia energia d'impatto si è trasformata in calore, si potrebbe anche dire, in energia utile.

Ma cosa succede se prendi una molla dai rack VAZ e la colpisci?

Non succederà niente alla primavera! Non è un maiale. Ma ... nota questa cosa: non appena iniziamo ad "appiattire" la molla con una mazza, inizia a comprimersi con noi. E così si è ridotta fino all'arresto e... è balzata in piedi, portando con sé una pesante mazza, che aveva appena cercato di appiattirla. Cioè, in questo caso, l'energia è tornata alla fonte di energia, cioè al fabbro. Sembrava stesse cercando di appiattire la molla, ma la molla ha restituito l'energia con la sua espansione. Cioè, il fabbro non doveva sollevare il pesante martello, poiché la molla lo aveva già fatto per lui.

Espandere la molla e restituire la sua energia: questo è il potere negativo. In questo caso, l'energia viene restituita alla fonte. Se questo è buono o cattivo è un'altra storia per un articolo a tutti gli effetti.

Nel terzo periodo di tempo t3 e la corrente e la tensione che abbiamo con un segno meno. Meno per meno è più. Cioè, l'elemento reattivo assorbe di nuovo energia, ma su t4, di nuovo lo dà via, poiché un più su un meno dà un meno.

Di conseguenza, per l'intero periodo, il nostro consumo energetico totale è pari a quanto?

Esatto, zero!

Allora cosa fa? Non verrà rilasciata energia sulla bobina e sul condensatore? Risulta così. Pertanto, nei circuiti, sono spesso freddi, anche se possono essere leggermente caldi, poiché i parametri reali della bobina e del condensatore sembrano completamente diversi.

Il circuito equivalente di un vero induttore si presenta così:

dove

R L è la resistenza alla perdita. Queste possono essere perdite nei fili, poiché qualsiasi filo ha resistenza. Queste possono essere perdite dielettriche, perdite del nucleo e perdite di correnti parassite. Come puoi vedere, poiché c'è resistenza, significa che su di esso può essere rilasciata potenza, cioè calore.

L è l'induttanza della bobina stessa

C - capacità di interturn.

Ed ecco il circuito equivalente di un vero condensatore:

dove

r è la resistenza del dielettrico e dell'alloggiamento tra le piastre

C - la capacità effettiva del condensatore

ESR - resistenza in serie equivalente

ESI (ESL) - induttanza in serie equivalente

Qui vediamo anche parametri come r ed ESR, che si mostreranno ancora meglio alle alte frequenze, grazie all'effetto pelle. Bene, e, di conseguenza, verrà loro assegnata la potenza, il che porterà a un leggero riscaldamento poco appariscente.

Riepilogo

Il resistore ha una resistenza attiva (ohmica). L'induttore e il condensatore hanno reattanza.

In un circuito CA, la corrente nel condensatore porta la tensione di 90 gradi e nella bobina la corrente ritarda la tensione di 90 gradi.

La resistenza della bobina è calcolata dalla formula

La resistenza del condensatore è calcolata dalla formula:

In un circuito CA, nessuna potenza viene rilasciata su una reattanza ideale.

DETERMINAZIONE DELLA RESISTENZA ATTIVA E REATTIVA DEL BUSBAR

a) Resistenza attiva della sbarra
Nel determinare la resistenza attiva si prende come base la resistenza ohmica, che viene calcolata dalla formula dove è la resistenza specifica del conduttore, ad una temperatura (solitamente presa pari a 20°C); l - lunghezza del conduttore, m; s - sezione del conduttore, ; - coefficiente di temperatura di variazione della resistenza (per rame e alluminio); - temperatura alla quale viene determinata la resistenza del conduttore, ° С
Come descritto nella sezione, la resistenza attiva del conduttore aumenta per effetto pelle, effetto di prossimità e isteresi e perdite di correnti parassite in strutture metalliche o armature in acciaio di strutture portanti sbarre in cemento armato.
L'aumento della resistenza del conduttore dovuto all'effetto superficie e all'effetto di prossimità viene preso in considerazione introducendo il coefficiente di perdite addizionali da (10-4), ovvero: condotto sbarre, Ohm, è determinato dall'espressione o nello specifico grandezze (Ohm / km) b) Reattanza sbarre
Per sbarre di grande lunghezza (la lunghezza supera notevolmente le dimensioni lineari della sbarra nella sezione trasversale), l'induttanza della sbarra, H/km, è calcolata dalla formula dove l è la lunghezza della sbarra, cm; g è la distanza media geometrica dell'area della sezione trasversale del pacco di pneumatici da se stesso, vedi Fig.
L'induttanza reciproca, H/km, per lo stesso caso è determinata dalla formula dove è la distanza geometrica media tra due pacchetti di condotti sbarre, vedere Fig.
Un pacco di sbarre formato da più strisce è da considerarsi come un conduttore, ma con una distanza media geometrica adeguata alla sua esecuzione. Le distanze medie geometriche delle aree trasversali l'una dall'altra e da se stesse possono essere desunte dalla tabella. 10-1.

Tabella 10-1 Formule per la determinazione della distanza media geometrica delle sbarre in funzione del progetto del condotto sbarre

La figura e la designazione delle dimensioni su di essa	La formula per determinare la distanza media geometrica di una figura da se stessa	Opzioni di figura
		Area di un cerchio
		zona dell'anello
		Area rettangolare
		Perimetro di un rettangolo
		Perimetro di un quadrato
		Tra le aree di due rettangoli identici

Tabella di definizione delle funzioni f

Quando gli assi dei pneumatici si trovano in un triangolo equilatero, cioè nel caso in cui la reattanza della sbarra sia uguale a: Dalle formule (10-8) e (10-9) a f = 50 Hz, l - 1 km, troviamo:

dove d è la distanza tra gli assi delle fasi, cfr
Quando gli assi dei pneumatici si trovano sullo stesso piano (in verticale o in orizzontale) e le distanze tra gli assi delle fasi 1-2 e 2-3 sono uguali a d, e tra gli assi delle fasi 1-3 2d

Quando gli assi delle fasi delle sbarre si trovano sullo stesso piano, a causa della disuguale induzione reciproca tra diverse coppie di fasi, la potenza viene trasferita da una fase all'altra. Per eliminare l'asimmetria dei carichi con sbarre asimmetriche si utilizza la trasposizione delle loro fasi. Se è necessario eliminare completamente la manifestazione dell'effetto del trasferimento di potenza, ricorrere a conduttori simmetrici.

Pertanto, tenere conto delle resistenze attive è obbligatorio. Inoltre, in alcuni casi, senza molto danno all'accuratezza dei calcoli, le reattanze possono essere trascurate. Un'influenza significativa in questo senso è esercitata non solo dalla resistenza del trasformatore di potenza, ma anche dalla resistenza di elementi come sbarre, piccoli tratti di cavi di collegamento, trasformatori di corrente, bobine di corrente e contatti di dispositivi di commutazione. Infine, un notevole effetto sulle correnti di cortocircuito negli impianti in esame è esercitato da vari contatti di transizione (connessioni di pneumatici, morsetti, contatti staccabili di dispositivi, ecc.), nonché dalla resistenza di transizione direttamente al posto del circuito .

Vengono fornite brevi informazioni teoriche sul calcolo della corrente di un cortocircuito trifase, nonché sul calcolo delle correnti di cortocircuiti asimmetrici (monofase e bifase). Viene considerato il calcolo della resistenza dei vari elementi dell'impianto elettrico. In accordo con la normativa vigente, vengono fornite raccomandazioni sulla necessità di tenere conto dei singoli elementi dell'impianto elettrico.

La resistenza attiva dei fili di acciaio è significativamente diversa dalla loro resistenza ohmica. Ciò è dovuto al fatto che all'interno del filo di acciaio si verifica un flusso magnetico dovuto all'elevata permeabilità magnetica dell'acciaio. I libri di riferimento contengono curve e tabelle che danno dipendenze sperimentali dalla resistenza attiva dell'acciaio

La reattanza interna per i fili di acciaio è molte volte maggiore della resistenza interna di una linea in materiale non magnetico, a causa della grande permeabilità magnetica, che dipende dalla forza della corrente che scorre attraverso il filo.

Nella pratica di progettazione accettata, il calcolo dei cortocircuiti monofase. per verificare il loro spegnimento automatico è semplificato. In particolare la corrente di cortocircuito monofase, kA, viene determinata tenendo conto solo della resistenza del trasformatore di potenza e della linea secondo la formula

TSZGL, TSZGLF - trasformatori trifase del tipo a secco con isolamento in gaffoli, classe di resistenza al calore dell'isolamento - F (geafol - compound epossidico con carica di quarzo): TSZGL - Boccole AT all'interno dell'involucro; Gli ingressi TSZGLF - VN sono portati alla flangia posta sulla superficie terminale dell'involucro. TMG è un trasformatore a tenuta d'olio trifase. TMGSU è un trasformatore trifase a tenuta d'olio con un dispositivo di bilanciamento, che mantiene la simmetria delle tensioni di fase nelle reti di consumo con carico per fase irregolare. La resistenza a sequenza zero di questi trasformatori è in media tre volte inferiore a quella dei trasformatori senza dispositivo di bilanciamento.

Durante la fusione della carica, si verificano frequenti cortocircuiti operativi durante il processo di fusione e pause morte durante il rilascio di acciaio e un nuovo carico del forno, a seguito dei quali si osservano carichi d'urto nelle reti di alimentazione. Il carico dei forni monofase è asimmetrico. Per quanto riguarda l'affidabilità dell'alimentazione, i forni ad arco appartengono ai ricevitori della prima categoria.

I forni sono prodotti nelle versioni monofase e trifase, con una capacità fino a diverse migliaia di kilowatt. La natura del loro carico è pari, tuttavia, i forni monofase per reti trifase rappresentano un carico asimmetrico. I forni a resistenza appartengono alla categoria II in termini di affidabilità dell'alimentazione.

Gli schemi radiali sono utilizzati in stanze con qualsiasi ambiente. Questi schemi sono caratterizzati dal fatto che le linee sono posate dalla fonte di alimentazione (PTS) che alimenta direttamente EP ad alta potenza o quadri completi (armadi, punti, assiemi, schermi), da cui le utenze di bassa e media potenza vengono alimentate attraverso linee separate . I dispositivi di distribuzione dovrebbero essere posizionati al centro dei carichi elettrici di questo gruppo di consumatori (se consentito ambiente) per ridurre la lunghezza delle linee di distribuzione. Le linee attraverso le quali vengono alimentati i quadri sono dette linee di alimentazione e sono solitamente costituite da cavi. I circuiti radiali richiedono l'installazione di un gran numero di dispositivi di commutazione nelle sottostazioni delle officine e un consumo significativo di cavi.

La disposizione reciproca dei fili di fase (conduttori) influenza anche la resistenza induttiva f?? Oltre all'EMF di autoinduzione, in ogni fase viene indotto un EMF opposto di induzione reciproca. Pertanto, con una disposizione simmetrica delle fasi, ad esempio lungo i vertici di un triangolo equilatero, l'EBW opposto risultante è lo stesso in tutte le fasi, e quindi le resistenze di fase induttive ad esso proporzionali sono le stesse. Con una disposizione orizzontale dei fili di fase, il collegamento di flusso delle fasi non è lo stesso, quindi le resistenze induttive dei fili di fase differiscono l'una dall'altra. Per ottenere la simmetria (identità) dei parametri di fase su supporti speciali, viene eseguita una trasposizione (risistemazione) dei fili di fase.

La reattanza induttiva è dovuta al campo magnetico che si forma intorno e all'interno del conduttore quando la corrente lo attraversa. Nel conduttore viene indotto un CEM di autoinduzione, diretto secondo il principio di Lenz, opposto all'EMF della sorgente

Capacità lavorativa linee di cavi significativamente superiore alla capacità della linea aerea, poiché i nuclei sono molto vicini tra loro e collegati a terra da guaine metalliche. Inoltre, la costante dielettrica?? l'isolamento del cavo è molto più dell'unità: la costante dielettrica dell'aria. Un'ampia varietà di modelli di cavi, l'assenza delle loro dimensioni geometriche complica la determinazione della sua capacità di lavoro e quindi, in pratica, utilizzano i dati delle misurazioni operative o di fabbrica.

La resistenza ohmica può essere interpretata in modo semplificato come un ostacolo al movimento diretto delle cariche ai nodi del reticolo cristallino?? materiale conduttore, oscillante intorno allo stato di equilibrio. L'intensità delle oscillazioni e, di conseguenza, la resistenza ohmica aumentano con la temperatura del conduttore.

La mancanza di una chiara comprensione tra produttori e clienti delle differenze fondamentali nelle proprietà dei trasformatori di potenza a bassa potenza con diversi schemi di connessione degli avvolgimenti porta a errori nella loro applicazione. Inoltre, la scelta errata dello schema di collegamento degli avvolgimenti dei trasformatori non solo peggiora le prestazioni tecniche degli impianti elettrici e riduce la qualità dell'elettricità, ma provoca anche gravi incidenti.

I risultati della ricerca hanno mostrato che l'invenzione rivendicata non deriva esplicitamente dalla tecnica anteriore per uno specialista, poiché l'invenzione si basa su calcoli, generalizzazioni e unificazione di calcoli, resi possibili con il nuovo utilizzo delle proprietà di resistenza di un cortocircuito circuito del valore massimo ammissibile in funzione della condizione di sensibilità. Pertanto, l'invenzione rivendicata soddisfa la condizione di "attività inventiva".

Il risultato tecnico specificato nell'attuazione dell'invenzione è ottenuto dal fatto che in un metodo noto, la selezione e la verifica dei cavi per la protezione contro i cortocircuiti e le impostazioni di protezione per la sensibilità secondo nomogrammi vengono effettuate confrontando i cavi selezionati o testati ( marca, sezione, lunghezza) e impostazioni di protezione con quelle di controllo su nomogrammi, espresse sotto forma di lunghezze massime dei cavi, alle quali la corrispondente impostazione di protezione è sensibile alle correnti di cortocircuito; un'analisi comparabile della soluzione proposta con il prototipo mostra che il metodo proposto differisce da quello noto in quanto fornisce risultati accurati, tk. utilizzare nomogrammi raffinati, che consentono di utilizzare il metodo rivendicato non per analisi approssimative (poiché un metodo noto è un prototipo), ma per controllare e selezionare i cavi e proteggere le esigenze proprie delle centrali elettriche (NPP e TPP), ecc.

L'utilizzo di nomogrammi aggiornati, pronti e verificati, non richiede lavoro preparatorio e di calcolo (rispetto al metodo attuale), questo riduce di molte volte le probabilità di errori e i costi di manodopera e consentirà di effettuare e completare i controlli consigliati dalle circolari (si tenga presente che il numero dei cavi e delle protezioni della centrale ammonta a diverse migliaia e, con il metodo di verifica esistente, è molte volte più difficile coprire questo volume). Nomogrammi raffinati danno i valori massimi consentiti, questo esclude le opzioni intermedie (che si verificano con il metodo attuale calcolando per ogni cavo e protezione) e rende il volume dei nomogrammi una panoramica, conveniente per l'analisi operativa, la verifica, la selezione.

Le ragioni che impediscono il raggiungimento del risultato tecnico di seguito indicate quando si utilizza il metodo noto includono il fatto che nel metodo noto vengono effettuati calcoli per ciascun cavo controllato (selezionato) e le impostazioni di protezione corrispondenti in diverse applicazioni (va tenuto presente che nello schema dei fabbisogni ausiliari della centrale il numero di cavi e protezioni è di diverse migliaia).

Poiché un cortocircuito può verificarsi in qualsiasi punto della rete di distribuzione, e il valore della corrente di cortocircuito risulta generalmente superiore alla corrente di taratura dei dispositivi di protezione, è possibile spegnere il generatore e oscurare completamente l'impianto elettrico . Pertanto, i dispositivi di protezione contro le correnti di cortocircuito devono prevedere la disconnessione selettiva (selettiva) delle sezioni di rete.

Resistenza attiva e reattiva: la resistenza in ingegneria elettrica è un valore che caratterizza la resistenza di una parte del circuito alla corrente elettrica. Questa resistenza si forma trasformando l'energia elettrica in altri tipi di energia. Nelle reti CA, c'è un cambiamento irreversibile di energia e il trasferimento di energia tra i partecipanti al circuito elettrico.

Quando l'energia elettrica di un componente del circuito cambia irreversibilmente in altri tipi di energia, la resistenza dell'elemento è attiva. Nell'attuazione del processo di scambio di elettricità tra un componente del circuito e una sorgente, la resistenza è reattiva.

In una stufa elettrica, l'elettricità viene convertita irreversibilmente in calore, per cui la stufa elettrica ha una resistenza attiva, nonché elementi che convertono l'elettricità in luce, movimento meccanico, ecc.

In un avvolgimento induttivo, una corrente alternata forma un campo magnetico. Sotto l'influenza della corrente alternata, nell'avvolgimento si forma un EMF di autoinduzione, che viene diretto verso la corrente quando aumenta e lungo la corrente quando diminuisce. Pertanto, l'EMF ha l'effetto opposto di cambiare la corrente, creando una reattanza induttiva della bobina.

Con l'aiuto dell'EMF di autoinduzione, l'energia viene restituita campo magnetico avvolgimenti in un circuito elettrico. Di conseguenza, l'avvolgimento dell'induttore e l'alimentatore si scambiano energia. Questo può essere paragonato a un pendolo che, quando oscilla, converte energia potenziale ed energia cinetica. Ne consegue che la resistenza di una bobina induttiva ha reattanza.

L'autoinduzione non si forma in un circuito CC e non c'è resistenza induttiva. Nel circuito della capacità e della sorgente di corrente alternata, la carica cambia, il che significa che la corrente alternata scorre tra la capacità e la sorgente di corrente. Quando il condensatore è completamente carico, la sua energia è massima.

In un circuito, la tensione di capacità crea resistenza al flusso di corrente ed è chiamata reattiva. L'energia viene scambiata tra il condensatore e la sorgente.

Dopo che la capacità è stata completamente caricata con corrente continua, la tensione del suo campo equalizza la tensione della sorgente, quindi la corrente è zero.

E nel circuito AC funzionano da tempo come consumatrici di energia quando accumulano una carica. E funzionano anche come generatori quando l'energia viene restituita al circuito.

In parole povere, attivo e reattanza è l'opposizione alla corrente di una diminuzione della tensione su un elemento del circuito. L'entità della caduta di tensione sulla resistenza attiva è sempre nella direzione opposta e sulla componente reattiva - lungo la corrente o verso, creando resistenza a una variazione di corrente.

Gli elementi del circuito reale in pratica hanno tutti e tre i tipi di resistenza contemporaneamente. Ma a volte puoi trascurarne alcuni a causa di valori insignificanti. Ad esempio, una capacità ha solo una resistenza capacitiva (trascurando le perdite di energia), le lampade di illuminazione hanno solo una resistenza attiva (ohmica) e gli avvolgimenti di un trasformatore e di un motore elettrico sono induttivi e attivi.

Resistenza attiva

Nel circuito di azione, crea una reazione, riducendo la tensione alla resistenza attiva. La caduta di tensione creata dalla corrente e contrastandola è pari alla resistenza attiva.

Quando la corrente scorre attraverso componenti con resistenza attiva, la riduzione di potenza diventa irreversibile. Puoi considerare un resistore su cui viene generato calore. Il calore generato non viene riconvertito in elettricità. La resistenza attiva può anche avere una linea di trasmissione di potenza, cavi di collegamento, conduttori, bobine di trasformatori, avvolgimenti di motori elettrici, ecc.

Una caratteristica distintiva degli elementi del circuito che hanno solo un componente attivo di resistenza è la coincidenza di tensione e corrente in fase. Questa resistenza è calcolata dalla formula:

R = U/I, dove Rè la resistenza dell'elemento, u- tensione su di esso, ioè la corrente che scorre attraverso l'elemento del circuito.

La resistenza attiva è influenzata dalle proprietà e dai parametri del conduttore: temperatura, sezione trasversale, materiale, lunghezza.

Reattanza

Si chiama reattanza il tipo di resistenza che determina il rapporto tra tensione e corrente su un carico capacitivo e induttivo, non determinato dalla quantità di elettricità consumata. Avviene solo con corrente alternata e può avere un valore negativo e positivo, a seconda della direzione dello sfasamento della corrente e della tensione. Quando la corrente è in ritardo rispetto alla tensione, il valore della componente reattiva della resistenza ha un valore positivo e se la tensione è in ritardo rispetto alla corrente, la reattanza ha un segno meno.

Attivo e reattanza, proprietà e varietà

Considera due tipi di questa resistenza: capacitiva e induttiva. Trasformatori, solenoidi, avvolgimenti di generatori e motori sono caratterizzati da resistenza induttiva. Il tipo capacitivo di resistenza ha condensatori. Per determinare il rapporto tra tensione e corrente, è necessario conoscere il valore di entrambi i tipi di resistenza forniti dal conduttore.

La reattanza si forma riducendo la potenza reattiva spesa per la formazione di un campo magnetico nel circuito. La riduzione della potenza reattiva viene creata collegando un dispositivo con resistenza attiva al trasformatore.

Un condensatore collegato al circuito ha il tempo di accumulare solo una parte limitata della carica prima di cambiare la polarità della tensione nell'opposto. Pertanto, la corrente non diminuisce a zero, come con una corrente costante. Minore è la frequenza della corrente, minore sarà la carica accumulata dal condensatore e creerà meno opposizione alla corrente, che forma reattanza.

A volte un circuito ha componenti reattive, ma di conseguenza la componente reattiva è zero. Ciò implica l'uguaglianza della tensione e della corrente di fase. Se la reattanza è diversa da zero, si forma una differenza di fase tra la corrente e la tensione.

La bobina ha una reattanza induttiva in un circuito a corrente alternata. Idealmente, la sua resistenza attiva non viene presa in considerazione. La reattanza induttiva si forma con l'aiuto dell'EMF di autoinduzione. All'aumentare della frequenza della corrente, aumenta anche la reattanza induttiva.

La reattanza induttiva della bobina è influenzata dall'induttanza dell'avvolgimento e dalla frequenza nella rete.

Il condensatore forma una reattanza a causa della presenza di capacità. Con l'aumentare della frequenza nella rete, la sua reazione capacitiva (resistenza) diminuisce. Ciò consente di utilizzarlo attivamente nell'industria elettronica sotto forma di shunt con valore variabile.

Triangolo della Resistenza

Un circuito collegato a corrente alternata ha un'impedenza, che può essere definita come la somma dei quadrati della reattanza e della resistenza attiva.

Se rappresenti questa espressione sotto forma di grafico, ottieni un triangolo di resistenza. Si forma se si calcola il circuito in serie di tutti e tre i tipi di resistenza.

Da questa trama triangolare, puoi vedere che le gambe sono attive e reattive e l'ipotenusa è la resistenza totale.