Режимы работы электрических цепей

Установившийся режим – это такое функционирование электрической цепи, при котором остаются неизменными и параметры, и электрические величины (токи, напряжения, потенциалы), определяющие устойчивое, установившееся равновесие цепи как электроэнергетической системы.

В рамках установившихся режимов особо выделяют номинальный режим, когда цепь работает при величинах токов, напряжений и мощностей, на которые рассчитана (спроектирована) работа цепи. Как правило, это совпадает с номинальным режимом работы каждого элемента (приемника) электрической цепи. Это – наиболее экономичный и эффективный режим работы. Показатели номинальных режимов работы приемников электрической энергии (ток, напряжение, частота, мощность, коэффициент мощности) указываются в паспортах каждого электротехнического устройства.

Рабочим называется такой режим, в рамках которого фактически работает электротехническое устройство (электрическая цепь). Безопасно допустимые отклонения рабочего режима от номинального обычно указываются в паспортах приемников электрической энергии или в проектных документах электрической цепи.

Переходный режим (переходной процесс) возникает при плановом или аварийном переходе работы цепи (изделия, устройства) от одного установившегося режима к другому.

Режим холостого хода возникают в случае, когда электрическая цепь (электротехническое устройство) подключена к источнику питания, но ток в ней (или в рабочем элементе) по тем или иным причинам отсутствует. Например, под холостым ходом трансформатора понимают ситуацию, когда первичная обмотка подключена к сети (следовательно, в ней имеет место ток), но вторичная обмотка обесточена. Как правило, работа электротехнического устройства (системы) на холостом ходу сопряжена с бессмысленной потерей энергии, и ее следует избегать.

Режим короткого замыкания цепи или отдельного участка ее возникает, когда при наличии напряжения происходит перемыкание зажимов цепи (отдельного участка) проводником, не обладающим (имеющим исчезающе малое значение) сопротивлением. Отсюда – «короткое» замыкание.

Как правило, несанкционированное короткое замыкание приводит к тому, что напряжение между замкнутыми накоротко зажимами становится равным нулю, но ток возрастает до чрезвычайно опасных значений. Это – тяжелая аварийная ситуация.

Согласованным режимом работы цепи называют такой, когда внутренне сопротивление источника, питающего цепь (при одном источнике электрической энергии) оказывается равным входному сопротивлению цепи (приемника электрической энергии). При этом во внешней цепи имеет место максимально возможная при данном источнике мощность, но коэффициент полезного действия цепи составляет всего h = 0,5. Электрическая цепь по отношению к источнику представляется в виде двухполюсника.