Приложение Е (справочное). Частота колебательного затухающего магнитного поля

Приложение Е
(справочное)

Частота колебательного затухающего магнитного поля

Явление характерно при переключении высоковольтных проводов в высоковольтных подстанциях переключателями и непосредственно в высоковольтных проводах.

Операции включения и выключения высоковольтных переключателей вызывают возникновение резких волновых переходных процессов, время протекания которых порядка десятков нс; при распространении в высоковольтных цепях (проводах) эти явления сглаживаются комплексной емкостью всех составляющих высоковольтного оборудования.

Фронт напряжения изменяется, это связано с отражениями из-за рассогласования характеристического импеданса высоковольтных цепей. Исходя из этого получившийся переходной процесс напряжения и тока в высоковольтных проводах характеризуется основной частотой колебания, которая зависит от длины цепи и от времени распространения.

Пиковое значение тока переходного процесса, который генерирует магнитное поле, описываемое настоящим стандартом, напрямую зависит от пикового напряжения в проводах и их характеристического импеданса; напряжение приблизительно удваивается относительно пикового значения фазы высоковольтной системы и ток (определяемый также характеристическим импедансом таких цепей) составляет примерно 2 кА (пиковое значение).

Частота колебания определяется длиной высоковольтной цепи и собственной индуктивностью высоковольтной цепи (1 мкГн/м), емкостной связью автоматических выключателей в выключенном состоянии (500 пФ), сосредоточенной емкостью емкостных трансформаторов напряжения (несколько нФ), трансформаторов тока (300 пФ), высоковольтными креплениями (20 пФ каждое).

Диапазон частоты колебания составляет примерно от 100 кГц до нескольких МГц, в зависимости от влияния параметров, указанных выше, и длины проводов, которая может варьироваться от десятков до сотен метров (может достигать 400 м).

Таким образом, частота колебания 1 МГц может считаться типичной для большинства ситуаций, но для больших высоковольтных подстанций характерной частотой считается частота 100 кГц.

Частота повторения варьируется и в случае, если другие условия не изменяются, является функцией от расстояния между переключающимися контактами: с замкнутыми контактами максимальная частота повторения, а для расстояния между контактами на пределе исчезновения электрической дуги наблюдается минимальная частота повторения, и в отношении каждой фазы является двойной частотой сети (100/с для 50 Гц и 120/с для 60 Гц высоковольтных систем), но на этих частотах возникает максимальная напряженность магнитного поля.

Выбранная частота повторения для испытательных полей частотой 0,1 и 1 МГц представляет собой компромисс, принимая во внимание различную длительность явления, представление различных частот и проблемы, связанные с мощностью ИГ.