Circuit Breaker (with arc)

Однополюсный однопозиционный выключатель с дугой Майра.

Тип: AcausalElectricPowerSystems.Switches.CircuitBreakerWithArc

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Switches & Breakers/Circuit Breaker (with arc)

Описание

Блок Circuit Breaker (with arc) представляет собой однополюсный выключатель с моделью дуги Майра, управляемый внешним управляющим сигналом . Если значение меньше порогового, то выключатель замкнут. Если значение больше или равно пороговому, то выключатель размыкается с образованием дуги во время прерывания тока. Внешний сигнал может многократно размыкать и замыкать выключатель.

В таблице ниже показано, как внешний сигнал управляет поведением блока.

Условие	Поведение блока
< Threshold	Выключатель замкнут. Порт 1 соединен с портом 2.
≥ Threshold	Выключатель либо размыкается, либо уже разомкнут. Порт 1 соединен с портом 2 через нелинейную проводимость.

Условие

Поведение блока

< Threshold

Выключатель замкнут. Порт 1 соединен с портом 2.

≥ Threshold

Выключатель либо размыкается, либо уже разомкнут. Порт 1 соединен с портом 2 через нелинейную проводимость.

Блок Circuit Breaker (with arc) требует больших вычислительных затрат, чем блок Circuit Breaker. Если точность расчета тока или напряжения дуги является главным требованием, то используйте блок Circuit Breaker (with arc) и глобальный решатель с переменным шагом. В противном случае используйте блок Circuit Breaker.

Уравнения модели дуги Майра

Определяющими уравнениями для выключателя являются

где

— проводимость дуги;
— внутренняя переменная состояния;
— напряжение на выключателе;
— ток через выключатель.

Когда выключатель замкнут:

Когда выключатель размыкается или разомкнут:

где

— постоянная времени дуги;
— отводимая мощность.

Порты

Ненаправленные

# 2 — электрический порт
электричество

Details

Ненаправленный электрический порт.

Имя для программного использования

p2

# - — отрицательный порт
электричество

Details

Электрический порт, связанный с отрицательной клеммой.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Modeling option значение Electrical.

Имя для программного использования

n_control

# + — положительный порт
электричество

Details

Электрический порт, связанный с положительной клеммой.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Modeling option значение Electrical.

Имя для программного использования

p_control

# 1 — электрический порт
электричество

Details

Ненаправленный электрический порт.

Имя для программного использования

p1

Вход

# vT — порт управления
скаляр

Details

Входной порт, управляющий состоянием выключателя.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Modeling option значение Signal.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

Parameters

# Cooling power, P — отводимая мощность
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

Отводимая мощность .

Единицы измерения	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
Значение по умолчанию	`30900.0 W`
Имя для программного использования	`P`
Вычисляемый	Да

# Threshold — пороговое напряжение
V | uV | mV | kV | MV

Details

Пороговое напряжение для порта управления vT. Блок использует пороговое напряжение и значение сигнала в начале симуляции, чтобы определить, является ли выключатель изначально разомкнутым или замкнутым. Когда напряжение поднимается выше порогового значения, выключатель размыкается. Когда напряжение на порте управления падает ниже порогового значения, выключатель замыкается.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`0.5 V`
Имя для программного использования	`threshold`
Вычисляемый	Да

# Initial arc conductance, g0 — начальная проводимость дуги
S | nS | uS | mS

Details

Проводимость между портами 1 и 2 при замкнутом выключателе.

Единицы измерения	`S` \| `nS` \| `uS` \| `mS`
Значение по умолчанию	`1.0e4 S`
Имя для программного использования	`g_start`
Вычисляемый	Да

# Arc time constant, τ — постоянная времени дуги
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Постоянная времени для дуги Майра.

Единицы измерения	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
Значение по умолчанию	`0.3e-6 s`
Имя для программного использования	`tau`
Вычисляемый	Да

Main

# Modeling option — задание скалярного или электрического порта управления
Signal | Electrical

Details

Выберите, что используется для управления состоянием выключателя: скалярный сигнал или разность потенциалов на портах + и −.

Значения	`Signal` \| `Electrical`
Значение по умолчанию	`Signal`
Имя для программного использования	`control_type`
Вычисляемый	Нет

Литература

Schavemaker, P. H., and L. Van der Sluis. The Arc Model Blockset. Proceedings of the Second IASTED International Conference POWER AND ENERGY SYSTEMS (EuroPES). Crete, Greece, June 25–28, 2002, pp. 644–648.