Driftsätt för den elektriska kretsen

För en elektrisk krets är de mest karakteristiska lägena last, tomgång och kortslutningslägen.

Laddningsläge... Tänk på hur en elektrisk krets fungerar när den är ansluten till en källa till en mottagare med motstånd R (motstånd, elektrisk lampa, etc.).

Baserad Ohms lag NS. etc. c. källan är lika med summan av spänningarna IR för den externa sektionen av kretsen och IR0 av källans inre motstånd:

Med tanke på att spänningen Ui och vid källterminalerna är lika med spänningsfallet IR i den externa kretsen får vi:

Denna formel visar att NS. etc. c. källan är större än spänningen över dess terminaler med värdet av spänningsfallet inuti källan... Spänningsfallet IR0 inuti källan beror på strömmen i kretsen I (lastström), som bestäms av mottagarens motstånd R. Ju högre belastningsström, desto lägre är källspänningen:

Spänningsfallet över källan beror också på det interna motståndet R0.Spänningens Ui beroende av strömmen I visas med en rät linje (fig. 1). Detta beroende kallas källans yttre egenskap.

Exempel 1. Bestäm spänningen över generatorklämmorna vid en lastström på 1200 A om t.ex. etc. s. är 640 V och det interna motståndet är 0,1 Ohm.

Svar. Spänningsfall över generatorns inre motstånd

Generatorterminalspänning

Av alla möjliga belastningslägen är det nominella det viktigaste. Nominell är det funktionssätt som fastställts av tillverkaren för denna elektriska enhet i enlighet med de tekniska kraven för den. Den kännetecknas av nominell spänning, ström (punkt H i fig. 1) och effekt. Dessa värden anges vanligtvis i passet på denna enhet.

Kvaliteten på elektrisk isolering av elektriska installationer beror på märkspänningen och märkströmmen — deras uppvärmningstemperatur, som bestämmer ledningarnas tvärsnittsarea, värmemotståndet hos den applicerade isoleringen och installationens kylhastighet. Om märkströmmen överskrids under en längre tid kan det skada installationen.

Ris. 1. Källans yttre egenskaper

Standby-läge... I detta läge är den elektriska kretsen som är ansluten till källan öppen, dvs. det finns ingen krets i strömmen. I detta fall kommer det interna spänningsfallet IR0 att vara noll

Därför, i viloläge, är spänningen vid terminalerna på den elektriska energikällan lika med dess e. etc. (punkt X i fig. 1). Denna omständighet kan användas för att mäta t.ex. etc. v. elkällor.

Kortslutningsläge. Kortslutning (kortslutning) ett sådant driftsätt för källan kallas när dess terminaler är stängda av en tråd vars motstånd kan anses vara lika med noll. Praktiskt taget c. H. uppstår när ledningarna som förbinder källan med mottagaren är sammankopplade, eftersom dessa ledningar vanligtvis har försumbart motstånd och kan tas som noll.

En kortslutning kan uppstå till följd av felaktiga åtgärder av personal som servar elektriska installationer eller om isoleringen av ledningarna är skadad. I det senare fallet kan dessa ledningar anslutas genom marken, som har ett mycket lågt motstånd, eller genom de omgivande metalldelarna (elektriska maskin- och apparathus, delar av lokomotivet etc.).

Kortslutning ström

På grund av det faktum att det inre motståndet hos källan R0 vanligtvis är mycket litet, ökar strömmen som flyter genom den till mycket stora värden. Spänningen vid kortslutningspunkten blir noll (punkt K i fig. 1), det vill säga elektrisk energi kommer inte att flöda till den del av den elektriska kretsen som ligger bakom kortslutningsplatsen.

Exempel 2. Bestäm kortslutningsströmmen för generatorn om dess e. etc. med lika med 640 V och ett internt motstånd på 0,1 ohm.

Svar.

Enligt formeln

En kortslutning är ett nödläge, eftersom den resulterande stora strömmen kan göra källan oanvändbar, liksom de enheter, enheter och ledningar som ingår i kretsen. Endast för vissa speciella generatorer, såsom svetsgeneratorer, är en kortslutning inte farlig och är ett driftläge.

I en elektrisk krets flyter ström alltid från punkter på kretsen som har en högre potential till punkter som har en lägre potential. Om någon punkt i kretsen är ansluten till jord, tas dess potential som noll. I detta fall kommer potentialerna för alla andra punkter i kretsen att vara lika med de spänningar som verkar mellan dessa punkter och marken.

När du närmar dig en jordad punkt minskar potentialerna för olika punkter i kretsen, det vill säga spänningarna som verkar mellan dessa punkter och jorden. Av denna anledning försöker excitationslindningarna hos dragmotorer och hjälpmaskiner, där stora överspänningar kan uppstå med plötsliga förändringar i strömmen, ingå i kraftkretsen närmare "jord" (bakom ankarlindningen).

I det här fallet kommer en lägre spänning att verka på isoleringen av dessa lindningar än om de var anslutna närmare kontaktledningen för elektriska likströmslok eller till den ojordade polen på likriktarinstallationen av elektriska växelströmslok (dvs. de skulle vara högre potential). På samma sätt är punkterna i den elektriska kretsen, som har högre potential, farligare för en person som är i kontakt med spänningsförande delar av elektriska installationer. Samtidigt hamnar den under en högre spänning i förhållande till marken.

Det bör noteras att när en punkt i en elektrisk krets är jordad, förändras inte fördelningen av strömmar i den, eftersom detta inte bildar nya grenar genom vilka strömmar kan flöda.Om man jordar två (eller flera) punkter på kretsen som har olika potential, så bildas ytterligare en ledande gren (eller grenar) genom jorden och strömfördelningen i kretsen ändras.

Därför skapar en överträdelse eller skada på isoleringen av en elektrisk installation, vars ena punkt är jordad, en krets genom vilken en ström flyter, som faktiskt är en kortslutningsström. Samma sak händer med en ojordad elinstallation, när två punkter i installationen är jordade. När en elektrisk krets bryts har alla dess punkter fram till avbrottspunkten samma potential.