Ferroresonans i elnät
Ferroresonans eller olinjär resonans är en typ av resonans i elektriska kretsar som uppstår när en krets som innehåller en olinjär induktans matas från en källa som har seriekapacitans, och kretsen utsätts för en störning såsom öppning av en omkopplare. Det kan orsaka överspänningar och överströmmar i ett elsystem och kan utgöra en risk för transmissions- och distributionsutrustning och för driftpersonal.
Ferroresonans skiljer sig från linjär resonans som uppstår när induktiva och kapacitiva reaktanser i en krets är lika. I linjär resonans är strömmen och spänningen linjärt relaterade på ett sätt som är frekvensberoende. När det gäller ferroresonans kännetecknas den av ett plötsligt hopp av spänning eller ström från ett stabilt drifttillstånd till ett annat. Förhållandet mellan spänning och ström beror inte bara på frekvens utan också på andra faktorer, såsom systemspänningens storlek, initiala magnetiska flödestillstånd för transformatorjärnkärnan, den totala förlusten i ferroresonantkretsen och punkten på vågen för initial omkoppling .
Ferroresonanteffekter beskrevs först i ett papper från 1907 av Joseph Bethenod . Termen ferroresonans myntades tydligen av den franske ingenjören Paul Boucherot i ett papper från 1920, där han analyserade fenomenet med två stabila grundfrekvensdriftpunkter som samexisterar i en seriekrets som innehåller ett motstånd, en ickelinjär induktor och en kondensator.
Betingelser
Ferroresonans kan uppstå när ett obelastat 3-fassystem bestående huvudsakligen av induktiva och kapacitiva komponenter avbryts av enfasorgan. Inom det elektriska distributionsfältet sker detta vanligtvis på ett mellanspänningselektriskt distributionsnät av transformatorer (induktiv komponent) och kraftkablar (kapacitiv komponent). Om ett sådant nätverk har liten eller ingen resistiv belastning ansluten och en fas av den pålagda spänningen sedan avbryts, kan ferroresonans uppstå. Om de återstående faserna inte snabbt avbryts och fenomenet fortsätter, kan överspänning leda till att isoleringen går sönder i de anslutna komponenterna, vilket leder till att de går sönder.
Fenomenet kan undvikas genom att ansluta en minimal resistiv belastning på transformatorns sekundärdelar eller genom att bryta den pålagda spänningen med en 3-fas avbrytare såsom en gängad (3-polig) strömbrytare .