Τάση βραχυκύκλωσης σε μετασχηματιστή

[Τρελός Επιστήμων]

Λοιπόν (αν σφάλλω πουθενά διορθώστε με):

Τα παιδιά από πάνω σωστά ορίσανε την τάση βραχυκύκλωσης μετασχηματιστή (aka Μ/Σ).

Η τάση βραχυκύκλωσης Μ/Σ είναι σε αδιάστατο κλάσμα της μονάδας (ποσοστό τοις εκατό) διότι όπως είπαν και προηγουμένως έχει γίνει διαίρεση αυτής της τάσης με την ονομαστική τάση του πρωτεύοντος του Μ/Σ. Άρα μιλάμε για ανά μονάδα παρουσίαση μεγέθους, η οποία παρουσίαση έχει το πλεονέκτημα της δυνατότητας σύγκρισης ποσοστιαίων μεγεθών λόγω μη ύπαρξης μονάδων μέτρησης (αφού έχουμε αδιάστατα μεγέθη), μη ύπαρξης διαφοράς στις ανά μονάδα τιμές πολικής και φασικής τάσης, κ.α..

Επίσης στην ανά μονάδα παρουσίαση μπορούμε να εφαρμόσουμε κανονικά τον νόμο του Ohm για υπολογισμούς. Έτσι έχουμε:

Uβρ / Ζμ/σ = Ιον (μιγαδικά μεγέθη)    =>
Ζμ/σ = Uβρ/Ιον

όπου:
Uβρ είναι η τάση βραχυκύκλωσης (έστω 6% για παράδειγμα)
Ζμ/σ είναι η σύνθετη αντίσταση του Μ/Σ
Ιον είναι το ονομαστικό ρεύμα (δηλαδή 1 ανά μονάδα - στην ανά μονάδα αναπαράσταση δεν παίζει ρόλο αν μιλάμε για πρωτεύον ή δευτερεύον)

Συνεχίζοντας τις πράξεις:
 

Ζμ/σ = (0,06 με γωνία 0 μοίρες - γωνία αναφοράς) / (1 με άγνωστη γωνία δ)

Εδώ που είμαστε μπορούμε να υπολογίσουμε το μέτρο της σύνθετης αντίστασης του Μ/Σ σε ανά μονάδα αναπαράσταση και αυτό βλέπουμε ότι ισούται με την ανά μονάδα τάση βραχυκύκλωσης! Άρα έχουμε το μέτρο της σύνθετης αντίστασης του Μ/Σ, αλλά μας λείπει η γωνία του για να κάνουμε υπολογισμούς ρευμάτων και διαστασιολόγηση εξαρτημάτων κ.λ.π.

Καθότι στη σύνθετη αντίσταση του Μ/Σ κυριαρχεί η επαγωγική αντίδραση (αντίδραση σκέδασης), μπορούμε να αμελήσουμε την ωμική αντίσταση του Μ/Σ και να θεωρήσουμε ότι αυτός έχει αποκλειστικά επαγωγική αντίδραση για λόγους απλοποίησης και για διευκόλυνση στους χοντροειδείς υπολογισμούς. Άρα ο φασιθέτης της σύνθετης αντίστασης του Μ/Σ θα είναι 90 μοίρες.

Τώρα για τους υπολογισμούς των ρευμάτων μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε είτε την ανά μονάδα τιμή της σύνθετης αντίστασης του Μ/Σ για να υπολογίσουμε τα ανά μονάδα ρεύματα και στη συνέχεια τα τελευταία να τα μετατρέψουμε σε φυσικά μεγέθη (μετρημένα σε Ampere), είτε μπορούμε να υπολογίσουμε το φυσικό μέγεθος της σύνθετης αντίστασης του Μ/Σ (μετρημένο σε Ohm) και να παίξουμε μπαλίτσα με αυτό. Οι μετατροπές από ανά μονάδα μεγέθη σε φυσικά γίνονται με βάση τα ονομαστικά χαρακτηριστικά της τοπολογίας μας (μεγέθη βάσης - βλ. σχετική βιβλιογραφία ή ρώτα με).

Όσον αφορά τη σύνθετη αντίσταση του Μ/Σ, εφόσον αποτελείται κυρίως από επαγωγική αντίδραση, αυτή μπορεί να τροποποιηθεί μεταβάλλοντας την αντίδραση σκέδασης.

Η αντίδραση σκέδασης ελαττώνεται με τεχνικές που στην ουσία προσπαθούν να εγκλωβίσουν τη μαγνητική ροή στον πυρήνα του Μ/Σ και να την εμποδίσουν να κάμει κανά περίπατο απ΄ έξω απ' αυτόν και να γυρίσει μετά μέσα παρακάμπτωντας το πηνίο του δευτερέυοντος. Άμα ψάξεις στο google <<how to reduce transformer leakage>> θα σου βγάλει πράμα.

[spinalgr1990]

Η ικανότητα διακοπής της διάταξης προστασίας πρέπει να είναι τουλάχιστον ίση µε το µέγιστο αναµενόµενο ρεύµα βραχυκυκλώµατος στη θέση εγκατάστασης

Από το αποτέλεσμα του παραπάνω παραδείγματος και χωρίς να ξέρουμε την ισχύ του μετασχηματιστή που τροφοδοτεί μια οικία και σύμφωνα με τα δεδομένα της Ελλάδας όπου για την τροφοδοσία των σπιτιών μας χρησιμοποιούνται από τη ΔΕΗ μετασχηματιστές ισχύος το πολύ μέχρι 250KVA και με τάση βραχυκύκλωσης 4% βγάζουμε το αποτέλεσμα ότι ο εξοπλισμός χαμηλής τάσης (ασφάλειες διακόπτες ισχύος κ.λπ.) θα πρέπει να έχουν ονομαστική τιμή ρεύματος βραχυκύκλωσης τουλάχιστον τα 10ΚΑ

 

Όμως, αν ο μικροαυτόματός μας βρίσκεται σε κάποιον υποπίνακα, όπου μεταξύ αυτού και του Μ/Σ μεσολαβούν διαφόρων μηκών και διατομών καλώδια, είναι βέβαιο πως στο σημείο εγκατάστασης αυτού του μικροαυτόματου οι αντιστάσεις των καλωδίων θα έχουν στραγγαλίσει το βραχυκύκλωμα και θα το έχουν φέρει σε πολύ μικρότερη τιμή, ίσως μικρότερη και των 6 kA.

[spinalgr1990]

[spinalgr1990]

 

 

Edited Ιανουάριος 28 by spinalgr1990

[spinalgr1990]