Длительности воздействия

Наличие внутреннего сопротивления входного генератора уменьшает высоту выходных импульсов. Влияние паразитных емкостей сводится к растягиванию переходного фронта, уменьшению высоты и увеличению длительности выходного импульса:

Схема, эпюры напряжений и формула для расчета длительности выходного импульса одновибратора приведены в табл. 19.6, вариант б.

В качестве формирователя импульсов тока обычно используется бесконтактный ключ, выполненный на транзисторе либо тиристоре. В выходную цепь ключа включается источник питания Е, ограничитель амплитуды выходного импульса тока Огр и нагрузка Н ( 3-1). Во входную цепь включается схема, управляющая работой ключа. Схема управления ключом выполняет функции отделения полезного сигнала от помехи на входе формирователя и обеспечивает формирование длительности выходного импульса. В некоторых случаях схема управления ключом формирователя выполняет также функцию памяти. В формирователях, рассматриваемых в настоящей главе, схемы управления ключом содержат импульсный трансформатор на магнитном сердечнике с прямоугольной либо непрямоугольной петлей гистерезиса.

ОУЗ и &>сч осуществляются запись и считывание. Трансформатор Тр2 служит для формирования длительности выходного импульса. На этом трансформаторе имеется также входная обмотка ш„х для запуска формирователя независимо от состояния сердечника Тр 1. Если входной импульс г'!Х имеет направление, указанное на рисунке, то запуск формирователя произойдет от спада этого импульса, а если направление входного тока противоположно указанному,то запуск произойдет от его фронта. Емкость С служит для обеспечения устойчивости формирователя к действию помехи Л?/к в выходной цапи. Подробнее ее действие будет рассмотрено в следующем параграфе. Резистор Rm обеспечивает демпфирование колебаний в контуре, образованном емкостью С и индуктивностью Lg обмотки пУб2-

вателя в состоянии 0 выражаются так же, как и для формирователя на 3-10. Следует отметить, что в сравнении со схемой на 3-10 в схеме на 3-11 трансформатор Tpl служит для запуска формирователя и время перемагничивания сердечника Tpl существенно меньше длительности выходного импульса, поэтому пропорционально меньшим оказывается число витков w6L, а также величина помех, связанных с неидеальной прямоуголыюстью петли гистерезиса.

Для обеспечения возможности регулировки длительности выходного импульса трансформатор Тр2 целесообразно выполнять на сердечнике-чашке с подстроечником. При изменении положения подстроечника изменяется добротность колебательного контура, а следовательно, и величина t/cM- Исследуя выражение для 1/си на оптимум по индуктивности базовой обмотки L6, можно получить соотношение: L6 ОПТ = /?^С : 1,25. При этом ?/см = 0, 1/0#ш. Таким образом, при любой L6 выполняется условие

В данном параграфе рассматриваются особенности построения разрядной системы с применением магнитных. элементов на примере МОЗУ системы 2Д. На 4-10 показана часть накопителя с разрядными шинами (РШ1, РШ2), адресными шинами (АШ1, АШ2) и шиной смещения (ШС). Концы разрядной шины РШ1 подсоединены ко входу / — 2 усилителя воспроизведения (У В). К точке / подсоединен также выход формирователя тока записи Ф31, выполненный по схеме магнитно-транзисторного формирователя (рассмотрена в гл. 3). Магнитный сердечник формирователя используется для запоминания как ячейка первого разряда регистра числа. Кроме того, этот сердечник в схеме формирователя используется для формирования длительности выходного импульса. Амплитуду импульса разрядного тока /Р1 ограничивает резистор R7. Питание разрядной цепи записи осуществляется от источника напряжения Е2. Импульс тока ipl протекает от точки 2 усилителя У В, подсоединенной к шине с нулевым потенциалом, через разрядную шину РШ1 накопителя, через транзистор 77 и резистор R7 к отрицательному полюсу источника ?2- Эта цепь имеет индуктивность Lp, обусловленную индуктивностью разрядной шины и монтажных проводов. Обычно Lp составляет 1 — 5 мкГ. Емкость Сг используется для коррекции фронта импульса ipl. Величина ее рассчитывается по формулам, приведенным в гл. 3.

Усилитель воспроизведения (УВ) содержит линейный усилитель, выполненный по балансной системе на транзисторах Tl, T2. Выход балансного усилителя подсоединен к амплитудному дискриминатору на транзисторах ТЗ, Т4. Транзистор Т4 амплитудного дискриминатора входит также в состав схемы триггера (транзисторы Т4, Т5), который используется совместно с ключом Т9 для формирования длительности выходного импульса. К выходу триггера подключен транзисторный ключ Т6 Коллекторная цепь ключа Т6 является выходной цепью УВ. Она содержит резистор R5, ограничивающий амплитуду выходного импульса тока, и далее — несколько параллельных ветвей. Каждая ветвь через диод подключается к коллектору транзистора соответствующего коммутирующего ключа. На 4-10 полностью показана только одна ветвь выходной цепи, которая содержит обмотку записи формирователя Ф31 и диод Д4. Транзистор Т10 входит в состав коммутирующего ключа. Ключ является общим для всех разрядов. С помощью коммутирующих ключей, аналогичных Т10, и диодов осуществляется коммутация выходных импульсов тока УВ в различные нагрузки. Нагрузкой УВ везде служат обмотки магнитных сердечников, входящих в состав формирователей записи, регистров и других функциональных устройств, Более подробно связи УВ с функ-

В схеме на 10.12, а в качестве насыщающегося усилителя-расширителя используется инвертор логического элемента. При этом, чтобы увеличить время рассасывания грас, неиспользуемые входы логического элемента оставляют разомкнутыми. Следует также избегать подключения источника запирающего смещения ко входу инвертора, так как при запирании инвертора ослабляется действие входного сигнала и тем самым уменьшается уровень насыщения. Кроме того, ток запирающего источника смещения после воздействия входного импульса способствует быстрому рассасыванию избыточных носителей, что также приводит к сокращению длительности выходного импульса.

Увеличение сопротивления R приводит к сокращению длительности выходного импульса. При увеличении R

'однако при R > 0,6 yL/C переходный процесс в контуре становится колебательным. Сокращение длительности выходного импульса сопряжено с увеличением амплитуды отрицательной полуволны выходного напряжения. Появление знакопеременное™ в выходном напряжении в большинстве случаев нежелательно. Допустим, что последующие устройства, включенные на выходе укорачивающей цепи, чувствительны к положительным импульсам и срабаты-

Ответная реакция организма на действие электрического тока закономерна и зависит от целого ряда факторов: рода и величины тока, протекающего через тело человека; длительности воздействия, частоты и пути тока; физического и психического состояния человека; состояния кожного покрова при контактной электротравме, площади соприкосновения с токо-ведущими частями и т. д.

Опасность поражения людей зависит от величины тока, проходящего через организм человека, и от продолжительности его протекания. До настоящего времени нет достаточно обоснованных сведений по допустимым предельным значениям этих величин. Принято считать смертельным величину тока 0,1 а при длительности воздействия 0,02 сек. Если учесть, что величина, тока зависит от многих случайных факторов, влияющих на величину сопротивления человеческого организма и на характер соприкосновения человека с частями электрооборудования, находящимися под напряжением, длительность воздействия напряжения приобретает особенно важное значение. С этой точки зрения целесообразно потребителей электрической энергии в сетях до 1 000 в с глухозаземленной нейтралью разделить на две группы — электрооборудование, с которым обслуживающий персонал находится в постоянном соприкосновении, и электрооборудование, с которым обслуживающий персонал в процессе нормальной эксплуатации не соприкасается. Естественно, что во втором случае вероятность прикосновения человека к корпусам электрооборудования в момент однофазного замыкания незначительная. Однако даже в первом случае невозможно обеспечить очень кратковременные короткие замыкания, так как длительность отключения 5—10 сек, соответствует 5-кратному току плавкой вставки или 6—7-кратному току автомата. Уже для таких кратностей тока в ряде случаев потребовалось бы увеличение проводимости проводников заземления и увеличение затрат, особенно при значительных длинах магистралей. Второй путь, на наш взгляд, более целесообразный, — уменьшать длительность однофазного замыкания за счет уменьшения времени срабатывания защитных аппаратов. С этой точки зрения вполне удовлетворительно ведут себя автоматы <с мгновенными расцепителями, однако отказ от применения дешевых и надежных в работе предохранителей нецелесообразен. Очевидно, необходимо создать более быстродействующие предохранители с характеристиками, приемлемыми для целей защиты.

Без учета длительности воздействия на человека допустимая на-ПрЯЖенНОСТЬ электрического поля составляет: 20 кВ/м — для труд-

Плавкие предохранители—это аппараты, предназначенные для защиты цепей от сверхтоков. Плавкие предохранители являются аппаратами одноразового действия с пофазным отключением защищаемой цепи. Они срабатывают в зависимости от значения и длительности воздействия тока и не требуют каких-либо внешних измерительных и управляющих цепей. ОСНОВНЫМИ элементами предохранителя являются плавкая вставка и патрон. В электроустановках применяются газогенери-рующие и кварцевые предохранители различных типов.

Длительность кратковременных электрических воздействий колеблется от долей микросекунд (грозовые перенапряжения) до нескольких часов. Как уже отмечалось в гл. 7, пробивные напряжения изоляции в этом интервале времен не постоянны, а снижаются по мере увеличения длительности воздействия. Поэтому полное представление о кратковременной электрической прочности могут дать вольт-секундные характеристики, соответствующие различным вероятностям пробоя. Однако из-за экспериментальных трудностей такая исчерпывающая информация в полном объеме не получена еще ни для одного вида изоляции. Подавляющее большинство

Механизм пробоя внутренней изоляции, состоящей из комбинации нескольких диэлектриков, при кратковременном приложении напряжения весьма сложен. Он может быть различным в зависимости от длительности воздействия напряжения, от свойств отдельных диэлектриков и распределения этих диэлектриков по объему изоляции, а также в зависимости от температурных условий и конфигурации электрического поля. Для внутренней изоляции, как и для отдельных диэлектриков, различают два вида пробоя: электрический и тепловой. При электрическом пробое образование и быстрое размножение подвижных заряженных частиц в изоляции происходит непосредственно под действием сильного электрического поля. В случае теплового пробоя электрическое поле обусловливает сильный разогрев изоляции за счет диэлектрических потерь до теплового разрушения, которое сопровождается переходом в состояние повышенной проводимости.

При увеличении длительности воздействия допустимые кратности перенапряжений уменьшаются. Например, по данным ВЭИ, допустимая кратность перенапряжений для внутренней изоляции трансформаторов 500 кВ при времени воздействия 1 с (установившиеся перенапряжения) падает до 2,0, а при времени 10 мин — i ч —

лового пробоя можно установить следующие условия, способствующие такому пробою: большая толщина, повышенная температура (как самого диэлектрика, так и окружающей среды), большая продолжительность воздействия высокого напряжения, наличие больших диэлектрических потерь (большой tg 6). Можно сказать, что при большой толщине, высокой температуре, длительном воздействии напряжения, более вероятным является именно электротепловой пробой. При высоких частотах вследствие наличия больших диэлектрических потерь обычно, бывает электротепловой пробой. В соответствии с ростом диэлектрических потерь электрическая прочность при электротепловом пробое падает с увеличением частоты. При импульсных напряжениях электротепловой пробой обычно не успевает развиться из-за недостаточной длительности воздействия напряжения. Форма электродов влияет на электрическую прочность при электротепловом пробое за счет изменения конфигурации электрического поля: в ме-'нее однородном поле вследствие наличия мест с электрической перегрузкой пробой при прочих равных условиях должен происходить при меньшем напряжении, чем в поле-однородном. Однако при электротепловом пробое эта общая для всех диэлектриков закономерность может искажаться за счет изменения условий нагревания — охлаждения. Электротепловой пробо'й может быть более чувствителен к изменению тепловых условий, чем к неоднородно-сгям электрического поля. В качестве- примера, поясняющего это положение, приведен результат опыта, проведенного А. Ф. Вальтером и Л. Д. Инге по пробою стеклянной пластинки при электротепловом, и электрическом механизмах. В первом случае пробой производился при высоких температурах. При этом места пробоя носили следы сильного оплавления и всегда были вблизи от центра электродов, представлявших собой круглые диски, несмотря на то что на их краях напряженность электрического поля была повышена за счет краевого эффекта. Пробой в середине обусловлен тем, что здесь были хуже условия охлаждения.

Плавкие предохранители — это электрические аппараты, предназначенные для защиты цепей от сверхтоков. Плавкие предохранители являются аппаратами одноразового действия с пофазным отключением защищаемой цепи. Они срабатывают автономно в зависимости от степени и длительности воздействия тока и не требуют каких-либо внешних измерительных и управляющих цепей.

Поправка на кратковременную длительность внутренних перенапряжений не вводится, так как принято считать, что пробивные напряжения воздушных промежутков при 50 гц и при длительности воздействия напряжения 0,005 сек и более примерно одинаковы.

Коэффициент импульса для внутренних перенапряжений при эквивалентной длительности воздействия 0,1 сел ....... 1,3 1,75 1,75 0,9 0,86 1,3 2 2 0,9 0,86 1,35 2,2 2,2 0,9 0,86 1,55 2,05 2,45 0,95 0,95