TElec2: Ограничитель перенапряжений

Пример расчета поля в ограничителе перенапряжений на основе оксида цинка .

Тип задачи:

Осесимметричная задача расчета нестационарного электрического поля.

Геометрия:

Ограничитель состоит из цилиндрических таблеток оксида цинка ZnO, помещенных внутрь керамической трубки. К торцам крайних таблеток присоединены выводные электроды.

Дано:

Диэлектрическая проницаемость воздуха ε = 1.
Диэлектрическая проницаемость керамики ε = 2.
Диэлектрическая проницаемость оксида цинка ZnO ε = 60.
Электропроводность оксида цинка ZnO - нелинейная.
Номинальное напряжение U₀ = 35 кВ.
Максимальный ток I_max = 520 А.
Импульсное перенапряжение U_max = 200 кВ.

Форма импульса напряжения, приложенного к ограничителю:

Задача:

Рассчитать ток через ограничитель напряжения.

Решение:

Ограничитель может быть представлен эквивалентной схемой из параллельно соединенных нелинейного резистора R и конденсатора C.

При номинальном приложенном напряжении ограничитель работает как конденсатор (I_C>I_R). При сильном скачке напряжения активная составляющая тока I_R становится превалирующей, и ограничитель работает скорее, как резистор. ELCUT вычисляет обе составляющие тока: активную I_R и реактивную I_C.

Результат:

См. задачу TElec2.pbmв папке с примерами