ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Σχετικά έγγραφα
ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 6

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 6

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 1

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 3

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 2

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 5

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Διοικητική Λογιστική

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. Ενότητα 8: Ενισχυτές με διπολικά τρανζίστορ. Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 2: Αγωγή. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 2

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 8

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 15: Ολοκληρώματα Με Ρητές Και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Εισαγωγή στους Η/Υ. Ενότητα 2β: Αντίστροφο Πρόβλημα. Δημήτρης Σαραβάνος, Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 10η Άσκηση Αλγόριθμος Dijkstra

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Μάρκετινγκ Αγροτικών Προϊόντων

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Kruskal

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Δομές Δεδομένων Ενότητα 1

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 4

Προηγμένος έλεγχος ηλεκτρικών μηχανών

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

Προηγμένος έλεγχος ηλεκτρικών μηχανών

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. L d D F

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική Ενότητα: Στοιχεία Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Λογισμός 3. Ενότητα 19: Θεώρημα Πεπλεγμένων (γενική μορφή) Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Ιστορία της μετάφρασης

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 7

Ηλεκτρικές Μηχανές ΙI. Ενότητα 9: Ισοδύναμο κύκλωμα και τύποι Τσιαμήτρος Δημήτριος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε

Εργαστήριο Ανάλυσης Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 1

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 6: Εναλλασσόμενα Ρεύματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 5: Παράγωγος Πεπλεγμένης Συνάρτησης, Κατασκευή Διαφορικής Εξίσωσης. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 9: Κίνηση Σε Πολικές Συντεταγμένες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Προηγμένος έλεγχος ηλεκτρικών μηχανών

Διοίκηση Εξωτερικής Εμπορικής Δραστηριότητας

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου (Θ)

Ανάλυση Σ.Η.Ε. Ενότητα 1: Ανάλυση συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Ηλεκτροτεχνία ΙΙ. Ενότητα 1: Βασικές Έννοιες Ηλεκτροτεχία Ηλεκτρονική. Δημήτρης Στημονιάρης, Δημήτρης Τσιαμήτρος Τμήμα Ηλεκτρολογίας

Ηλεκτρικές Μηχανές ΙI. Ενότητα 3: Ισοδύναμο κύκλωμα σύγχρονης Γεννήτριας Τσιαμήτρος Δημήτριος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε

Φυσική ΙΙ (Ε) Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Ενότητα 3: Μετρήσεις με βαττόμετρο. Ιωάννης Βαμβακάς. Τμήμα Ναυπηγών Μηχανικών Τ.Ε.

Ηλεκτροτεχνία ΙΙ. Ενότητα 2: Ηλεκτρικά κυκλώματα συνεχούς ρεύματος. Δημήτρης Στημονιάρης, Δημήτρης Τσιαμήτρος Τμήμα Ηλεκτρολογίας

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Θέματα Εφαρμοσμένης. Ενότητα 14.2: Η ψήφος στα πρόσωπα. Θεόδωρος Χατζηπαντελής Τμήμα Πολιτικών Επιστημών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Transcript:

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΤΑ ΣΗΕ Λαμπρίδης Δημήτρης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 3

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΖΕΥΞΕΙΣ, ΑΠΟΖΕΥΞΕΙΣ ΚΑΙ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΙΙΙ

Περιεχόμενα ενότητας ΖΕΥΞΕΙΣ, ΑΠΟΖΕΥΞΕΙΣ ΚΑΙ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΙΙΙ 3. Αποζεύξεις μονοφασικών φορτίων χωρίς μεταβατικές συχνότητες 4. Αποζεύξεις μονοφασικών φορτίων με μεταβατικές συχνότητες ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 5

3. Αποζεύξεις μονοφασικών φορτίων χωρίς μεταβατικές συχνότητες (συν.) ΑΠΟΖΕΥΞΗ ΧΩΡΗΤΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ C Δ α) ~ u C u s u Δ i(t) C Σχ.3.11: Απόζευξη χωρητικού φορτίου: α) ισοδύναμο κύκλωμα ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 6

Χωρητικό φορτίο C (η τάση ακολουθεί το ρεύμα) Συνδέεται με πηγή ΑC τάσης Διαρρέεται από ρεύμα us 2 U sint 2 dus π i C C 2 Uωcosωt 2 UCωsinωt dt 2 u t u t u t Τάση διακόπτη Δ s C Ο διακόπτης Δ ανοίγει κατά τη χρονική στιγμή t 0 οι επαφές του έχουν απομακρυνθεί αρκετά ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 7

Για 0 < t < t 0 : it 2UCω sinωt Τάση διακόπτη u t u t u t 0 Δ s C u t u t U 0 s 0 2 Για t = t 0 : i(t 0 ) = 0 u t u t u t 0 s 0 C 0 0 Τάση διακόπτη C duδ dus duc 0 0 0 dt dt dt tt tt tt 0 0 0 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 8

i u 2U u C 2UC u s t 0 t t t 0 t 1 β) 2 U u Δ γ) 2 2U Σχ.3.11: Απόζευξη χωρητικού φορτίου: β) ρεύμα σαν συνάρτηση του χρόνου, και γ) τάση πηγής u s, πυκνωτή u C και διακόπτη u Δ σαν συνάρτηση του χρόνου ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 9

u t u t U Για t > t 0 : i(t) = 0 Τάση διακόπτη C C 0 2 π u Δ t us t uc t 2U sin ωt 2U 2 Με μέγιστη τιμή uˆ 2 2 U ή uˆ 2 2 U ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 10

Επειδή uˆ 2 2 2 ˆ U u s η απόζευξη χωρητικού φορτίου είναι δυσμενής Η απόζευξη χωρητικού φορτίου έχει ιδιαίτερη σημασία, γιατί στην πράξη τη συναντάμε σε Εγκαταστάσεις αντιστάθμισης καταναλωτών (για τη ρύθμιση του συντελεστή ισχύος) Υποσταθμούς ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 11

Σε αντίθεση με τις αποζεύξεις ωμικού και επαγωγικού φορτίου, παρατηρούμε δυο διαφοροποιήσεις: Μετά την απόζευξη χωρητικού φορτίου και οι δυο πόλοι του διακόπτη φέρουν τάση ως προς τη γη Μετά την απόζευξη χωρητικού φορτίου η μέγιστη τάση του διακόπτη είναι διπλάσια της ονομαστικής τάσης του κυκλώματος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 12

Αν ο διακόπτης δεν αντέξει τη μέγιστη τάση uˆ 2 2 2 ˆ U u s και διασπαστεί κατά τη χρονική στιγμή t 1 όταν η τάση του δικτύου έχει τιμή u s uˆ s Ζεύξη πυκνωτή-πηγής με αντίθετη τάση Τα απόλυτα μέγιστα της τάσης του πυκνωτή θα είναι για t > t 1 : u ˆ ˆ ˆ ˆ max u u u ( t0) u u u 3u C s s C s s s s ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 13

Η ΤΑΣΗ ΤΟΥ ΠΥΚΝΩΤΗ ΘΑ ΑΛΛΑΞΕΙ ΑΠΟ uˆs ΣΕ u t u t u t u ωt u ˆ sin 3 ˆ Δ s C s s uˆ 3 s Η τάση του διακόπτη μετά τη διάσπαση θα είναι Με μέγιστη τιμή uˆ 4uˆ Δ s μια ημιπερίοδο μετά τη χρονική στιγμή t 1 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 14

Αν ο διακόπτης δεν αντέξει τη μέγιστη τάση uˆ uˆ 4 s Και διασπαστεί πάλι κατά τη χρονική στιγμή t 2 όταν η τάση του δικτύου έχει τιμή u s uˆ s Ζεύξη πυκνωτή-πηγής με αντίθετη τάση Τα απόλυτα μέγιστα της τάσης του πυκνωτή θα είναι για t > t 2 : u ˆ ˆ ˆ ˆ max u u u ( t1) u u 3u 5u C s s C s s s s ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 15

Η ΤΑΣΗ ΤΟΥ ΠΥΚΝΩΤΗ ΘΑ ΑΛΛΑΞΕΙ ΑΠΟ uˆ 3 s ΣΕ 5uˆ s Η τάση του πυκνωτή θα αυξάνει συνεχώς, αν οι διασπάσεις συμβαίνουν στα μέγιστα της τάσης του διακόπτη ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 16

u 6u ˆs 4uˆs 2u ˆs u C uˆs 5uˆs u s 0-2uˆs t -4uˆs u Δ -3 uˆs -6 uˆs t 0 t 1 t 2 Σχ.3.12: Τάσεις σαν συνάρτηση του χρόνου, όταν κατά την απόζευξη του χωρητικού φορτίου του Σχ.3.11, ο διακόπτης δεν αντέξει την επανερχόμενη τάση και διασπαστεί ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 17

u : uˆ 3uˆ 5uˆ 7uˆ 9uˆ C s s s s s H μόνωση του πυκνωτή ή του δικτύου δεν θα αντέξει την υψηλή αυτή τάση Στην περίπτωση που ο πυκνωτής καταστραφεί πρώτος, το αποτέλεσμα είναι συνήθως η έκρηξη του κιβωτίου του και η βραχυκύκλωση του δικτύου Η έκρηξη οφείλεται στη συσσωρευμένη στον πυκνωτή ηλεκτρική ενέργεια (0,5 C U 2 ) που ελευθερώνεται ακαριαία ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 18

Επειδή η υπέρταση η οποία δημιουργείται είναι μεγάλη, η απόζευξη χωρητικού φορτίου χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή όταν πρόκειται να τοποθετηθεί διακόπτης σε σημείο του δικτύου για τον έλεγχο χωρητικού φορτίου, ο διακόπτης πρέπει να προδιαγραφεί κατάλληλα ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 19

4. Αποζεύξεις μονοφασικών φορτίων με μεταβατικές συχνότητες ΓΕΝΙΚΑ Αποζεύξεις μεμονωμένων φορτίων R, L, C Συμπεράσματα χρήσιμα για την κατανόηση των φαινομένων Συνήθως υπάρχουν πρόσθετες επιδράσεις επαγωγικών και χωρητικών φορτίων, οι οποίες οδηγούν σε ταλαντώσεις με μεταβατικές συχνότητες διαφορετικές από τη συχνότητα του δικτύου Η εφαρμογή στην πράξη περιπτώσεων απόζευξης μεμονωμένων φορτίων (δηλαδή χωρίς μεταβατικές ταλαντώσεις) είναι περιορισμένη ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 20

Οι μεταβατικές ταλαντώσεις είναι μια, δυο ή και περισσότερες, ανάλογα με την τοπολογία του κυκλώματος τη θέση του σφάλματος και τη θέση του διακόπτη Οι ιδιοσυχνότητες των ταλαντώσεων αυτών είναι αρκετά μεγάλες (1-100 kηz) Παραδοχή: ο διακόπτης που προστατεύει το κύκλωμα είναι ιδανικός ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 21

u s ~ ΣΦΑΛΜΑ ΣΤΗΝ ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΓΡΑΜΜΗΣ Δ L u Δ i(t) i f C u C α) Σχ.3.13: Απόζευξη σφάλματος το οποίο συμβαίνει στην αρχή γραμμής μεταφοράς (απόζευξη με μία μεταβατική συχνότητα): α) Ισοδύναμο κύκλωμα ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 22

u 2 u s u s u s 1 2 0 -u s t β) _-2u s Σχ.3.13: β) Τάσεις πηγής u s, διακόπτη u Δ και πυκνωτή u C, σαν συνάρτηση του χρόνου. Η καμπύλη 1 είναι η τάση του διακόπτη u Δ χωρίς απόσβεση και η καμπύλη 2 είναι η τάση του διακόπτη με απόσβεση. Η τάση του πυκνωτή u C, λόγω του σφάλματος, είναι ίση με την τάση του διακόπτη ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 23

Τάση πηγής u uˆ cosωt s Επαγωγικό κύκλωμα λόγω του σφάλματος, δηλαδή όταν i 0 τότε f u s uˆ s s ΠΑΡΑΔΟΧΕΣ: 1. Οι αποσβέσεις αμελούνται (R 0) 2. Η αυτεπαγωγή L αντιστοιχίζεται στο σύνολο των αυτεπαγωγών που περιορίζουν το ρεύμα μέχρι το σημείο του σφάλματος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 24

3. Η χωρητικότητα C αντιστοιχίζεται στη φυσική χωρητικότητα του κυκλώματος που βρίσκεται δίπλα στο διακόπτη, και αποτελείται από τη χωρητικότητα (ως προς γη) - του ΜΣ του υποσταθμού, - των μονωτήρων, - των ΜΣ έντασης, και - του ίδιου του διακόπτη (λόγω του σφάλματος ο ΔΙ είναι γειωμένος από τον ένα πόλο) 4. Η τάση του τόξου αμελείται ( u (0) 0) C ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 25

Μετά την απόζευξη: Κύκλωμα σειράς L-C Φυσική συχνότητα ταλάντωσης ω e 1 LC ΔΕ (t > 0) di us L u dt i du C dt C C 2 duc 2 2 ω ˆ cos 2 euc ωe us ωt dt ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 26

ΑΣ uc (0) 0 λόγω του σφάλματος, ο πυκνωτής δεν διαρρέεται από ρεύμα έχει δε τάση u C (0) = 0 λόγω της 4ης παραδοχής (0) i(0) u 0 C όταν t=0 είναι i f =0, άρα και i=0 C Λύση λόγω της ύπαρξης της L uˆ s u ( ) cos cos C t ωt ωet λ 1 λ ω ω 2 2 e ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 27

Συνιστώσα στάσιμης κατάστασης uˆ s ucs( t) cosωt λ Συνιστώσα μεταβατικής κατάστασης uˆ s uc t ( t) cosωt e λ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 28

ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ Λόγω του σφάλματος, για t > 0 είναι u Δ (t) = u C (t) Σχεδόν πάντα ω ω ω / ω 0 λ 1 e 2 2 e οπότε u ( t) u ( t) uˆ (cos ωt cos ω t) Δ C s e Μέγιστη τιμή τάσης uˆ 2 ˆ Δ us π για ωet π t π LC ω e ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 29

Παράγωγος και μέγιστη τιμή duδ du uˆ ( ωsinωt ω sin ω t) uˆ ω dt dt Δ s e e s e π t 2ω e Δηλαδή η ταχύτητα ανόδου της επανερχόμενης τάσης είναι ανάλογη της ω e Επειδή οι τάσεις και οι παράγωγοι των τάσεων του διακόπτη είναι μεγάλες, υπάρχει κίνδυνος διάσπασης του διακόπτη ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 30

Στην πράξη οι αντιστάσεις του κυκλώματος δημιουργούν απόσβεση στη μεταβατική συνιστώσα της τάσης Η απόσβεση αυτή μπορεί να ενισχυθεί αν εισαγάγουμε αντίσταση παράλληλα στον πυκνωτή C (δηλαδή αν η αντίσταση R συνδεθεί παράλληλα στο διακόπτη Δ) Η απόζευξη με αντίσταση (Resistance Switching) χρειάζεται στους περισσότερους διακόπτες ελαίου Αντίθετα, οι διακόπτες αερίου παρουσιάζουν πολύ χαμηλότερη αγωγιμότητα G a του αερίου του διακένου και επομένως εισάγουν μεγαλύτερη αντίσταση και απόσβεση ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 31

L ΑΠΟΖΕΥΞΗ ΜΕ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ t = 0 Δ u Δ i i C i R u s ~ C u C Δ 1 t = 0 R t = t 1 Σχ.3.14: Ισοδύναμο κύκλωμα για τη μελέτη της απόζευξης σφάλματος το οποίο συμβαίνει στην αρχή γραμμής μεταφοράς, όταν χρησιμοποιείται αντίσταση R στο διακόπτη για τη απόζευξη της μεταβατικής συχνότητας (απόζευξη με αντίσταση) ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 32

i C du C dt C i R uc R i i i C R duc 1 i C u dt R C 2 di d uc 1 duc C 2 dt dt R dt ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 33

Τάση πηγής u uˆ cosωt s s di u L u dt ΔΕ (t > 0) s C 2 d uc L duc us LC u 2 C dt R dt ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 34

Η χαρακτηριστική εξίσωση της ομογενούς ΔΕ θα είναι 2 1 1 RC LC 0 με διακρίνουσα 1 4 D R 2 C 2 LC ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 35

Υποκρίσιμη απόσβεση: D < 0 R L 4C Κρίσιμη απόσβεση: D = 0 R L 4C Υπερκρίσιμη απόσβεση: D > 0 R L 4C ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 36

ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ Η υπερκρίσιμη απόσβεση ελαττώνει ικανοποιητικά την επανερχόμενη τάση (ενώ η υποκρίσιμη απόσβεση περιέχει ταλαντώσεις) Μικρή αντίσταση R αντιστοιχεί σε βραχυκύκλωμα, όπως αυτό που θέλουμε να αποζεύξουμε. Επομένως η R πρέπει να είναι ταυτόχρονα μεγαλύτερη της αντίδρασης Lω, δηλαδή L R L 4C ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 37

Σημείωμα Αναφοράς Copyright, Λαμπρίδης Δημήτρης. «ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ, ΖΕΥΞΕΙΣ, ΑΠΟΖΕΥΞΕΙΣ ΚΑΙ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΜΑΤΑ III». Έκδοση: 1.0. Θεσσαλονίκη 2015 Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://opencourses.auth.gr/eclass_courses. ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 38

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά - Μη Εμπορική Χρήση - Όχι Παράγωγα Έργα 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ 39

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Τέλος ενότητας Επεξεργασία: Σβάρνα Κωνσταντίνα Θεσσαλονίκη, Εαρινό εξάμηνο 2013-2014

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Σημειώματα

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ, ΑΠΘ