Проверка цепи петля фаза-нуль | Электролаборатория ТМ Энерго
Проверка Сопротивления петли фаза-нуль
Протокол отражает проверку автоматического отключения питания путем измерения тока однофазного короткого замыкания. Основной документ для сравнения результатов измерений – это ПУЭ п. 1.7.79 (7–е изд.), а также ГОСТ Р 50030.2-99 и ГОСТ Р 50345-99. Измерение сопротивления петли «фаза-нуль» и токов однофазных замыканий проводится с целью проверки надежности срабатывания аппаратов защиты от сверхтоков при замыкании фазного проводника на открытые проводящие части.
Схема проверки цепи петля «фаза-нуль»
Проверка сопротивления петли фаза-нуль, надежности и быстроты отключения поврежденного участка сети состоит в следующем: Определяется ток короткого замыкания на корпус Iкз. Этот ток сопоставляется с расчетным током срабатывания защиты испытуемого участка сети. Если возможный в данном участке сети ток аварийного режима превышает ток срабатывания защиты с достаточной кратностью, надежность отключения считается обеспеченной.
Основной документ для сравнения результатов измерений – это ПУЭ п. 1.7.79 (7–е изд.), а также ГОСТ Р 50030.2-99 и ГОСТ Р 50345-99. Измерение сопротивления петли «фаза-нуль» и токов однофазных замыканий проводится с целью проверки надежности срабатывания аппаратов защиты от сверхтоков при замыкании фазного проводника на открытые проводящие части.
При коротком замыкании, в линии возникает мгновенное увеличение силы тока протекающего в цепи, это в свою очередь приводит к превращению электрической энергии в тепловую, которая способна нагреть жилы кабеля и в результате чего произойдет оплавление и возгорание изоляционной оболочки кабеля. Для защиты линии от короткого замыкания и защиты электрооборудования, подключенного к этой линии, устанавливается автоматический выключатель. Автоматические выключатели имеют тепловой и электромагнитный расцепители.
Проверка надежности и быстроты отключения поврежденного участка сети состоит в следующем: Определяется ток короткого замыкания фазного проводника на корпус Iкз. Этот ток сопоставляется с расчетным током срабатывания защиты испытуемого участка сети. Если возможный в данном участке сети ток аварийного режима превышает ток срабатывания защиты с достаточной кратностью, надежность отключения считается обеспеченной. Ток короткого замыкания Iкз — это отношение номинального напряжения сети к полному
То есть измерение петли фаза-нуль показывает полное сопротивление всего участка цепи от точки измерения до нулевой точки источника питания при замыкании фазы на нуль.Специалисты электролаборатории ООО «ТМ Энерго» тщательно подходят к проверке сопротивления петли фаза-нуль, т.к. это один из основных показателей который определяет защищенность линий, надежного срабатывания защиты и безопасность электроустановки. При измерении петли «фаза-нуль» измеренные токи короткого замыкания обязательно должны превышать токи срабатывания электромагнитных расцепителей автоматических выключателей, тем самым обеспечивая надежную защиту линий. Если, например при коротком замыкании завышены номиналы автоматических выключателей по отношению к сечениям отходящих кабельных линий, тока короткого замыкания в линии может не хватить для срабатывания защиты или если даже номиналы автоматических выключателей не завышены по отношению к сечению проводников, но участок кабельной линии слишком длинный, то автоматический выключатель так же может не сработать или сработать за время большее, чем регламентированное, в таком случае может произойти оплавление проводов и возгорание в этой линии.
Все измеренные значения токов короткого замыкания и сопротивления цепи «фаза-нуль» сравниваются с токами срабатывания электромагнитных расцепителей автоматических выключателей и заносятся в протокол проверки цепи петля «Фаза-нуль»
Петля “фаза-ноль” и нормы соответсвия (Страница 1) — Спрашивайте
Добрый день, коллеги! Возник вопрос к НТД о нормах допуска при проверки петли “фазы-ноль”. Принесли мне протокол на проверку по автоматам защиты электродвитателя GPS2B на 63А, установленный 0,4кВ. У него кратность тока отсечки 13 и равна 819А (и на сколько я понимаю, есть регулирование номинального тока). Получили данные петли “фаза-ноль” = 838А.
По ПТЭЭП, прил. 3, п. 28.4:
Проверка срабатывания защиты при системе питания с заземленной нейтралью (TN—C, TN—C—S, ТN—S).
При замыкании на нулевой защитный рабочий провод ток однофазного короткого замыкания должен составлять не менее:
Проверяется непосредственным измерением тока однофазного короткого замыкания с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петля фаза-ноль с последующим определением тока короткого замыкания.
трехкратного значения номинального тока плавкой вставки предохранителя;
трехкратного значения номинального тока нерегулируемого расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой;
трехкратного значения уставки по току срабатывания регулируемого расцепителя автоматического выключателя обратнозависимой от тока характеристикой;
1,1 верхнего значения тока срабатывания мгновенно действующего расцепителя (1,1 x Iном x N, где Iном – номинальный ток срабатывания, а N = 5, 10 и 20, для характеристик «B», «C» и «D» соответственно).
Я так думаю, что подходит пункт “
1,1 верхнего значения тока срабатывания мгновенно действующего расцепителя (1,1 x Iном x N, где Iном – номинальный ток срабатывания, а N = 5, 10 и 20, для характеристик «B», «C» и «D» соответственно)
“, т.
По всем выкладкам, чтобы этот пункт удовлетворить, должны получиться измерения 1,1*819=900,9А. Т.к. получили 838А, то ток однофазного КЗ не проходит и скорей всего, нужно увеличивать сечение питающего кабеля или менять автомат.
Очень смущает пункт ПУЭ 1.7.79 и таблица 1.7.1. Согласно этой таблицы “Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN” для “Номинальное фазное напряжение U0, В = 220В” время отключения не более 0,4секунды. Я так полагаю, что при токе около тока отсечки (819А) тепловуха отключит данный автоматический выключатель за такое время (протоколов на испытания данных автоматов не имею). Возникли вопросы только к измерениям петли “фаза-ноль”.
Кто что сможет подсказать по этому поводу и чему руководствоваться при вводе в работу данной установки с такими автоматами?
Проводим измерения петли фаза — нуль в
Измерение петли «фаза — нуль»
Измерение полного сопротивления петли «фаза — нуль» (тока однофазного короткого замыкания) в установках напряжением до 1000 В с глухозаземлённой нейтралью.
Почему именно мы, а не другая электротехническая лаборатория?
— У нас современное электронное оборудование, что позволяет быстрее делать измерения и вы не сидите без электричества сутками напролет;
— Некоторые наши современные цифровые приборы позволяют выполнять измерения даже под действующим напряжением, и Вы даже не заметите, что мы работаем;
— Мы — это команда специалистов с высшим энергетическим образованием. Мы всегда рады Вам помочь не словом, а именно делом.
Глухозаземленная нейтраль источника электроэнергии – нейтраль генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока напряжением до 1 кВ, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.
Изолированная нейтраль – нейтраль генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока напряжением до 1 кВ, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.
В электроустановках напряжением ниже 1000 В с глухозаземлённой и изолированной нейтралью защита участков сети осуществляется автоматическими выключателями реагирующими на сверхток, как основной параметр аварийного состояния электроустановки (ГОСТ Р50571-2, ПУЭ). В электроустановках с изолированной нейтралью участки сети могут дополнительно защищаться устройствами защитного отключения (УЗО), реагирующими на сверхток, устройствами контроля изоляции и т.п. В электроустановках с глухозаземлённой нейтралью УЗО также могут применяться для защиты розеточных групп зданий, при условии, что к этим розеткам могут быть подключены переносные электроприборы.
Для проверки временных параметров срабатывания защитных устройств реагирующих на сверхток (автоматических выключателей) проводится измерение полного сопротивления петли «фаза-нуль» или токов однофазных замыканий. Работа устройств защитного отключения проверяется другим образом. Полное сопротивление петли «фаза-нуль», и, соответственно, ток однофазного замыкания будет зависеть в основном от нескольких факторов: характеристик силового трансформатора, сечения фазных и нулевых жил питающего кабеля или ВЛ и контактных соединений в цепи.
Проводимость фазных и нулевых проводников на практике можно не только определить, но и изменить, кроме того, расчётное определение проводимости, в стадии проектирования электроустановки может исключить множество проектных ошибок. Согласно ПУЭ проводимость нулевого рабочего должна быть не ниже 50% проводимости фазных проводников, в необходимых случаях она может быть увеличена до 100% проводимости фазных проводников. Проводимость нулевых защитных проводников должна соответствовать требованиям главы 1.7 ПУЭ. После экспериментального определения сопротивления петли «фаза – нуль» производится расчётная проверка тока короткого замыкания и сравнение полученного тока с током срабатывания автоматического выключателя или другого устройства, защищающего данный участок сети. При прямых измерениях однофазных токов короткого замыкания время срабатывания защитных аппаратов определяется по измеренной величине этого тока.
Проверка сопротивления петли фаза-нуль производится для наиболее удалённых и наиболее мощных электроприёмников, но не менее чем для 10% их общего количества.
Расчётную проверку можно производить по формулам:
Zпет = Zп + Zт/3,
где: Zп – полное сопротивление проводов петли фаза – нуль,
Zт – полное сопротивление питающего трансформатора.
По полному сопротивлению петли фаза – нуль определяется ток однофазного КЗ на землю:
Iк = Uф/ Zпет
Если расчёт показывает, что ток однофазного замыкания на землю на 30% превышает допустимый ток (допустимым будем считать ток, величина которого достаточна для срабатывания защитного аппарата в требуемый временной промежуток), то можно ограничится расчётом. В противном случае должны быть проведены замеры полного сопротивления петли «фаза –нуль».
Значения Zт для различных силовых трансформаторов приведены в таблице 1.
| Мощность трансформатора (кВА) | Первичное напряжение (кВ) | Схема соежинения обмоток | Полное сопротивление (Ом) 0,4 кВ |
| 25 | 6-10 | Y/Y0 | 3,110 |
| 40 | 6-10 | Y/Y0 | 1,949 |
| 63 | 6-10 | Y/Y0 | 1,237 |
| 100 | 6-10 | Y/Y0 | 0,779 |
| 160 | 6-10 | Y/Y0 | 0,487 |
| 250 | 6-10 | Δ/Y0 | 0,312 |
| 250 | 6-10 | Y/Y0 | 0,106 |
| 250 | 20-35 | Y/Y0 | 0,305 |
| 400 | 6-10 | Y/Y0 | 0,195 |
| 400 | 6-10 | Δ/Y0 | 0,066 |
| 630 | 6-10 | Y/Y0 | 0,129 |
| 1000 | 6-10 | Y/Y0 | 0,081 |
| 1000 | 6-10 | Δ/Y0 | 0,026 |
Согласно ПУЭ в электроустановках до 1000В с глухозаземлённой нейтралью с целью обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых рабочих и нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой проводник возникал ток короткого замыкания, который обеспечивает время автоматического отключения питания не превышающего значений, указанных в таблице 1.
7.1.
| Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN | |
| Номинальное фазное напряжение U0, В | Время отключения, с |
| 127 | 0,8 |
| 220 | 0,4 |
| 380 | 0,2 |
| Более 380 | 0,1 |
Приведенные значения времени отключения считаются достаточными для обеспечения электробезопасности, в том числе в групповых цепях, питающих передвижные и переносные электроприемники и ручной электроинструмент класса 1.
По рассчитанному току однофазного КЗ определяют пригодность аппарата защиты установленного в цепи питания электроприёмника.
Целью измерения полного сопротивления петли «фаза-нуль» является определение величины тока к.з. цепи. Этот ток должен иметь определенную кратность по отношению к номинальному току плавкой вставки, предохранителя или электромагнитного расцепителя автоматического выключателя, согласно п.
п.1.7.79 и 7.3.139 ПУЭ.
| № | Способ защиты электрооборудования от однофазных замыканий | Кратность тока однофазного замыкания на землю относительно уставки защиты | |
| Невзрывоопасном | Взрывоопасном | ||
| 1 | Плавкий предохранитель | 3 | 4 |
| 2 | Автоматический выключатель с обратно зависимой от тока характеристикой (тепловой расцепитель) | 3 | 6 |
| 3 | Автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем, если известен коэффициент разброса уставки Кр (по данным завода) | 1,1 Кр | 1,1 Кр |
| 4 | То же при отсутствии заводских данных по Кр при J ном. уставки до 100А | 1,4 | 1,4 |
| 5 | То же при отсутствии заводских данных по Кр при J ном. уставки более 100А | 1,25 | 1,25 |
Для определения времени отключения аппарата защиты после измерения сопротивления петли «фаза-нуль» и расчёта тока однофазного КЗ необходимо использовать времятоковые характеристики данного аппарата
Если у Вас возникли вопросы или вы хотите вызвать нашу электролабораторию, то заполните форму обратной связи, где укажите Ваши контактные данные.
| Сделать заказ | Компания Тесла проведет все необходимы измерения и выдаст установленной Ростехнадзором отчет о проведении испытаний. Компания Тесла имеет все необходимые допуски и сертификаты и готова к сотрудничеству.Расчёт стоимости услуг выполняется индивидуально, в зависимости от условий нахождения объекта. Таким образом Вы получаете строго индивидуальный расчёт по смете работ. Если сделаете заказ через форму обратной связи, то получите скидку на измерения в 10%. |
Измерение полного сопротивления петли фаза-ноль
Измерение полного сопротивления цепи (петли) фаза-ноль является частью комплекса приемо-сдаточных и контрольных электроиспытаний при сдаче объектов в эксплуатацию и периодических проверках в рамках системы Планово-предупредительного ремонта (ППР). Требования проведения проверки сопротивления цепи фаза-ноль в Москве и Московской области исходят, как правило, от органов Госпожнадзора и Ростехнадзора РФ, либо, от сетевых и эксплуатирующих организаций в рамках выполнения ими текущих Норм и Правил по составу ПУЭ, ПТЭЭП и системы ППР.
В отношении жилых квартир и индивидуальных жилых домов характерны только разовые замеры (при сдаче в эксплуатацию), в отношении коммерческих нежилых помещений и прочих электроустановок – приемо-сдаточные и периодические.
Базовое предложение на измерение сопротивления петли фаза-ноль
Базовое (типовое) предложение на измерения сопротивления петли фаза-ноль подходит для всех видов жилых и общественных зданий (помещений), равно как и любых других электроустановок напряжением 0,4 кВ. По результатам замеров оформляется Протокол проверки полного сопротивления цепи фаза ноль в соответствии с текущими Нормами ПТЭЭП.
Замер полного сопротивления цепи фаза-ноль
Описание: Проведение замеров полного сопротивления цепи фаза-ноль токоприемников электроустановки помещения площадью до 100м2 и до 20-ти отходящих линий в соответствии с Нормами ПТЭЭП с составлением Протокола проверки
Примечание: По результатам замеров составляется Протокол проверки согласования параметров цепи “фаза-нуль” с характеристиками аппаратов защиты и непрерывности защитных проводников, форма по ГОСТ Р 50571.16-99
Стоимость: 3000 RUB
Условия оплаты: наличными, по факту завершения работ
Цели проведения измерений петли фаза-ноль
Защита от возгорания электропроводки
Для того, что бы при коротком замыкании в электропроводке дело не дошло до пожара, в электроцепи устанавливают автоматические выключатели, каковые мы и имеем возможность видеть, например, в квартирном щитке.
При протекании тока короткого замыкания, который в сотни раз больше нормального, они практически мгновенно (сотые доли секунды) отключаются.
За столь малый промежуток времени ничего “нагреться и загореться” просто не успевает
Исправный автомат срабатывает при токе в 5-10 раз больше номинального, т.е., если на нем имеется маркировка C16, то мгновенное отключение гарантированно произойдет при токе в 160А, а если C63, то 630А. В случае не достижения током короткого замыкания порога срабатывания автоматического выключателя, он не отключится не мгновенно, а по условиям токовой перегрузки (5-30 секунд), что, безусловно, достаточно для возгорания соприкасающихся с электропроводником поверхностей.
Для обеспечения противопожарной безопасности необходимо, чтобы автоматические выключатели не только были исправны, но и чтобы ток при короткого замыкания был достаточен для мгновенного срабатывания. Проверить фактический ток КЗ можно только непосредственно измерив прибором, который в просторечии называется “петлеометром” (официально – “гармонический микроомметр”).
Защита от поражения электрическим током при косвенных прикосновениях
По измеренной величине тока однофазного короткого замыкания определяют время автоматического срабатывания защитного аппарата. Это время срабатывания должнобыть в пределах Требований ПУЭ (п.1.7.79) по защите от поражения электрическим током при косвенных прикосновениях путем автоматического отключения питания.
Оформление результатов измерений
По результатам измерений оформляется “Протокол проверки согласования параметров цепи “фаза-нуль” с характеристиками аппаратов защиты и непрерывности защитных проводников” по ГОСТ Р 50571.16-99.
Типовой пример Протокола проверки сопротивления цепи фаза-ноль (электроустановка квартиры)
Некоторые пояснения к форме Протокола проверки цепи фаза-ноль
В “стародавние времена”, лет 50 назад, измерять ток короткого замыкания непосредственно не умели, за то – можно было измерить сопротивление всего участка электросети (в буквальном смысле) от подстанции прямо до розетки.
Муторно, конечно, но вопрос защиты от возгорания настолько важен, что никуда не денешься. С тех времен нам и досталось название “измерение сопротивления петли фаза-ноль”, потому как сначала измеряли сопротивление, а затем по нему вычисляли так важный нам ток короткого замыкания.
Современные приборы способны измерять ток короткого замыкания непосредственно и тут же выдавать результат в виде конкретной величины тока в конкретном месте электросети, так, как если бы там короткое замыкание уже произошло. Сравнив полученную цифру с номиналом установленного в цепи автоматического выключателя, делают вывод о соблюдении условий срабатывания защиты от сверхтока.
Проверка и измерение сопротивления петли «фаза-нуль
Последние два способа не требуют расчетов, первый же использует формулу
Zпет = Zп + Zт/3
Zп – полное сопротивление проводов петли фаза – нуль,
Zт – полное сопротивление питающего трансформатора
Исходя из полученного значения, можно определить ток однофазного замыкания на землю
Iк = Uф/ Zпет
Если по расчетам оказывается, что ток однофазного замыкания на землю (ТОЗ) превышает допустимый ток на 30%, то требуется полный замер сопротивления петли фаза нуль Под допустимым током понимается ток, при котором в определенный временной промежуток происходит срабатывание аппарата.
В сети существует несколько видов защиты от однофазных замыканий. Плавкий предохранитель должен выдерживать трехкратный однофазный ток при коротком замыкании в невзывоопасном помещении и четырехкратный – во взрывоопасном. Для автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой эти показатели составляют соответственно три и шесть. Автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем при определенном заранее коэффициентом разброса уставок Кр по данным завода изготовителя имеет показатели 1,1 Кр для любых видов помещений. При отсутствии заводских данных, коэффициент в обоих случаях повышается до 1,4 для уставки до 100А, и до 1,25 для уставок более 100А. Под уставкой понимается значение некоей величины, в данном случае – сила тока, по достижении которого происходит изменение состояния системы. При проверке петли фаза нуль учитывается полное (комплексное) сопротивление всей цепи.
Требования безопасности
Проведение измерения сопротивления петли фаза-нуль требует предварительного проведения специалистами электроизмерительной лаборатории ряда организационно-технических мероприятий.
Для начала определяется график работ по измерению, поскольку для каждого вида измерительного средства требуется согласовать требования руководства фирмы-клиента. Затем проверяется допуск лиц, которые должны будут осуществить измерение сопротивления. Они должны пройти соответствующий инструктаж и иметь группу по электробезопасности не ниже третьей. Работники должны иметь возраст не менее 18 лет, пройти медицинское освидетельствование, инструктаж, иметь соответствующее образование и навыки, которые определены в МПБЭЭ (Межотраслевых правилах по охране труда и эксплуатации электроустановок).
Ограничения при работе с приборами
В соответствии с теми же МПБЭЭ, запрещается производить ряд манипуляций с измерительными приборами, а именно:
- Работа с прибором М417 при измерении сопротивления петли фаза нуль исключает наличие заземления;
- Прибор должен находиться под одновременным контролем двух человек и более;
- Включение прибора должно быть произведено при отключенном питающем напряжении.
- У прибора ЕР180 существует ограничение напряжения в 250В;
- Нельзя нажимать кнопку запуска прибора до того, как прибор включен в сеть;
- Строго запрещена замена предохранителей в работающем приборе.
Помимо прочего, при измерении сопротивления петли фаза нуль требуется соблюдать ряд условий окружающей среды. Так, температура окружающего воздуха должна быть положительна, погода – сухая, без бурь, штормов и гроз. Необходимо фиксировать атмосферное давление и заносить его в протокол, но на сегодняшний день его влияние на качество измерений сопротивления не отмечено. Зато имеет значение температура проводников – степень их нагрева также фиксируется, и зависит от температуры окружающего воздуха. Если измерение проводится при малых токах и комнатной температуре, ток замыкания может вызвать повышение температуры проводника и, как следствие, повышение его сопротивления. Чтобы избежать ошибок при замерах, используется следующая методика:
- Проводится измерение сопротивления петли фаза нуль на вводе электроустановки.
- Затем замеряют сопротивление фазного и защитного проводников сети от ввода до распределительного пункта или щита управления.
- Следующий этап – замер сопротивления от распределительного пункта или щита управления до электроприемника.
- Полученные величины увеличивают для учета влияния температуры.
- Увеличенные значения сопротивления добавляют в величине сопротивления петли фаза-нуль
Дальнейшая подготовка проводится согласно ПУЭ: «В электроустановках до 1000В с глухозаземлённой нейтралью с целью обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых рабочих и нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой проводник возникал ток короткого замыкания, который обеспечивает время автоматического отключения питания не превышающего нормативных значений». Нормативные значения указаны в таблице 5 Правил эксплуатации электроустановок.
Оформление результатов измерений.
Результат измерения сопротивления петли фаза нуль заносится в протокол, так же, как и данные по автоматическим выключателям, по результатам исследования специалистом-экспертов выносится вердикт о возможности, либо невозможности использования установки, а также о причинах возможных неисправностей.
Нормативные документы, на соответствие требованиям которых проводятся измерения:
- ПУЭ (Правила устройства электроустановок) 7-е издание раздел 1, гл. 1.8, п. 1.8.39, пп. 4, гл.1.7., п. 1.7.79;
- РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования»;
- Проектная документация;
- ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей), Приложение 3, п. 28, пп. 28.4.
Замер сопротивления петли фаза-нуль – ООО “ЗапСибЭнергоСервис” Тюмень
Замер сопротивления петли «фаза-нуль» системы TN
Замер тока короткого замыкания.
Для исключения аварийных ситуаций и гарантированного за нормированный промежуток времени отключения повреждённого участка цепи, следует особое внимание обратить на соблюдение требования правил устройства электроустановок, согласно которым необходимо:
- Правильно выбрать ампер-секундную характеристику, то есть время отключения защитно-коммуникационного аппарата, которое строго регламентируется в п.1.7.79 табл. 1.7.1 для системы TN, табл. 1.7.2 для системы IT;
- Руководствуясь главой 1.3 ПУЭ, правильно выбрать сечение питающего проводника по длительно допустимому току через который подключено электрооборудование, тем самым исключив как возгорание, так и поражение человека электрическим током.
Замер сопротивления петли “фаза-ноль”, тока короткого замыкания позволяет более качественно выбрать коммутационный аппарат защиты (плавкую вставку, автоматический выключатель), который реагирует на значительное превышение электрического тока, токов перегрузки,токов КЗ и правильно выбрать сечение питающего проводника по длительно допустимому току.
Существует несколько способов с помощью которых определяют сопротивление петли “фаза-нуль”:
Расчетный способ – при котором сопротивление петли “фаза-нуль” рассчитывают на этапе проектирования, но при этом очень сложно рассчитать все параметры, которые влияют на сопротивление:
- Это переходные сопротивления во всех коммутационных аппаратах;
- В связи с тем, что в цепи имеются водопроводы, воздуховоды, трубопроводы, различные металлические конструкции, как правило контур заземления, а так же повторное заземление и другие факторы которые влияют на распределение тока короткого замыкания, в аварийном режиме рассчитать ток КЗ очень сложно.
Инструментальный способ – при котором ожидаемый ток КЗ измеряется непосредственно на РЕ защитный, нулевой проводники либо на открытые проводящие части электрооборудования.
- Проверку выполняют под рабочим напряжением специальным прибором, который автоматически высчитывает не только предполагаемый ток короткого замыкания, но и сопротивление петли “фаза-нуль”.
При измерении тока КЗ, между фазным и защитным РЕ проводником, дополнительно прибор позволяет убедиться в целостности защитного РЕ проводника.
Электролаборатория “ЗапСибЭнергоСервис” оперативно и по доступной цене выполнит замер сопротивления петли «фаза-нуль» системы TN, IT современными приборами, которые позволяют измерить ожидаемый ток КЗ, без отключения электропитания.
|
Наименование работ |
Еденица измерения |
Средняя цена за ед |
|
Замер полного сопротивления цепи “фаза-нуль” |
1-токоприемник |
412,5 рубля |
Мы выполняем электроизмерения не только в г. Тюмень, Тюменской области, но и на всей территории России.
Измерение полного сопротивления петли «фаза-нуль»
Электролаборатория
Измерение полного сопротивления петли «фаза-нуль» (тока однофазного короткого замыкания) в установках напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью.
В электроустановках напряжением ниже 1000В с глухозаземлённой и изолированной нейтралью защита участков сети осуществляется автоматическими выключателями реагирующими на сверхток, как основной параметр аварийного состояния электроустановки (ГОСТ Р50571-2, ПУЭ). В электроустановках с изолированной нейтралью участки сети могут дополнительно защищаться устройствами защитного отключения (УЗО), реагирующими на сверхток, устройствами контроля изоляции и т.п. В электроустановках с глухозаземлённой нейтралью УЗО также могут применяться для защиты розеточных групп зданий, при условии, что к этим розеткам могут быть подключены переносные электроприборы.
Для проверки временных параметров срабатывания защитных устройств реагирующих на сверхток (автоматических выключателей) проводится измерение полного сопротивления петли «фаза-нуль» или токов однофазных замыканий. Работа устройств защитного отключения проверяется другим образом.
Полное сопротивление петли «фаза-нуль», и, соответственно, ток однофазного замыкания будет зависеть в основном от нескольких факторов: характеристик силового трансформатора, сечения фазных и нулевых жил питающего кабеля или ВЛ и контактных соединений в цепи.
Проводимость фазных и нулевых проводников на практике можно не только определить, но и изменить, кроме того, расчётное определение проводимости, в стадии проектирования электроустановки может исключить множество проектных ошибок.
Главной целью измерения полного сопротивления петли «фаза-нуль» (тока однофазного короткого замыкания) является определение соответствия номинального тока аппаратов защиты требуемым стандартам. Вторичная цель – это выяснение сечения проводов данной цепи. В большинстве случаев замеры петли «фаза-ноль» осуществляются на самых удаленных точках электрооборудования текущего участка.
В электроустановках напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью
В электроустановках напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью безопасность работы оборудования обеспечивается отключением поврежденного участка с как можно более меньшим временем при пробое на корпус. Когда фазный провод замыкается на нулевой провод, соединенный с нейтралью, например, трансформатора или генератора, то это образует контур, который принято называть петлей «фаза-ноль».
Периодичность измерения полного сопротивления петли фаза-ноль в электроустановках напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью определяется общим состоянием оборудования и условиями эксплуатации. Рекомендуется проводить данные испытания при ремонте. Наиболее эффективна проверка примерно 1 или 2 раза в год. Любая проверка – плановая или внеплановая – будет всегда актуальной, поэтому не стоит пренебрегать этим, ведь от этого может зависеть не только работоспособность оборудования и системы электроснабжения в целом, но и жизни людей. Частые проверки – это гарантия того, что короткое замыкание не случится и не вызовет пожар, последствия которого могут быть самыми плачевными.
Для измерения петли «фаза-нуль» используют несколько методов
Для измерения петли «фаза-нуль» используют несколько методов, однако самым популярным и наиболее эффективным является метод падения напряжения на нагрузочном сопротивлении. Этот метод весьма отличается безопасностью и быстротой осуществления.
Каждый наш клиент в лице частного лица или коммерческой организации желает, чтобы его электрооборудование работало максимально надежно и эксплуатировалось без сбоев. Это особо актуально для случаев короткого замыкания или скачков напряжения в сети, приводящим к перегрузкам. Необходимо, чтобы в таких ситуациях, от которых, к сожалению, никто не застрахован на 100 процентов, мгновенно срабатывали системы защиты, которые защищают оборудование и проводку от выхода из строя.
Нужно проводить своевременные измерения и диагностики всей системы
Самое главное – это, чтобы каждый работник вашего предприятия был максимально защищен, что также в большой степени зависит от таких систем автоматического срабатывания. Практически все аварии происходят от того, что электрическая сеть неисправна или часть ее необходимо заменить, чтобы продлить срок службы и исключить любые аварийные ситуации. Нужно проводить своевременные измерения и диагностики всей системы в целом и каждого ее модуля.
Одним из таких измерений является замер полного сопротивления петли «фаза – нуль». Измерения сопротивления цепи «фаза-нуль» необходимо осуществлять с частотой, предписанной системой планово-предупредительного ремонта (ППР).
Согласно ПТЭЭП, проверка петли «фаза-нуль» проводится при:
- • Ремонте;
- • В обязательном порядке не менее одного раза в два года;
- • Отказе устройств защиты.
% PDF-1.7
%
716 0 объект
>
эндобдж
xref
716 120
0000000016 00000 н.
0000003420 00000 н.
0000003655 00000 н.
0000003691 00000 н.
0000003758 00000 н.
0000004237 00000 п.
0000004358 00000 п.
0000004516 00000 н.
0000004637 00000 н.
0000004758 00000 п.
0000004917 00000 н.
0000005037 00000 н.
0000005159 00000 н.
0000005281 00000 п.
0000005403 00000 п.
0000005525 00000 н.
0000005647 00000 н.
0000005769 00000 н.
0000005889 00000 н.
0000006009 00000 н.
0000006131 00000 п.
0000006253 00000 н.
0000006373 00000 п.
0000006493 00000 н.
0000006616 00000 н.
0000006739 00000 н.
0000006860 00000 н.
0000006981 00000 п.
0000007100 00000 н.
0000007220 00000 н.
0000007341 00000 п.
0000007460 00000 н.
0000007583 00000 н.
0000007706 00000 н.
0000007829 00000 н.
0000007952 00000 н.
0000008075 00000 н.
0000008196 00000 н.
0000008314 00000 н.
0000008435 00000 н.
0000008493 00000 п.
0000008581 00000 п.
0000008663 00000 н.
0000008697 00000 н.
0000016352 00000 п.
0000016908 00000 п.
0000017290 00000 п.
0000017713 00000 п.
0000018772 00000 п.
0000019304 00000 п.
0000019587 00000 п.
0000019937 00000 п.
0000020047 00000 н.
0000028034 00000 п.
0000028073 00000 п.
0000028151 00000 п.
0000029449 00000 н.
0000036155 00000 п.
0000036603 00000 п.
0000036965 00000 п.
0000037260 00000 п.
0000037850 00000 п.
0000039613 00000 п.
0000041141 00000 п.
0000041388 00000 п.
0000041723 00000 п.
0000041971 00000 п.
0000042067 00000 п.
0000043768 00000 п.
0000043831 00000 п.
0000044010 00000 п.
0000048436 00000 н.
0000048793 00000 п.
0000049167 00000 п.
0000049378 00000 п.
0000049854 00000 п.
0000050509 00000 п.
0000050746 00000 п.
0000051034 00000 п.
0000052716 00000 п.
0000054554 00000 п.
0000056357 00000 п.
0000058073 00000 п.
0000058203 00000 п.
0000059815 00000 п.
0000061847 00000 п.
0000078063 00000 п.
0000124196 00000 н.
0000158942 00000 н.
0000159466 00000 н.
0000159603 00000 н.
0000160147 00000 н.
0000160269 00000 н.
0000200636 00000 н.
0000200675 00000 н.
0000200753 00000 н.
0000200832 00000 н.
0000200905 00000 н.
0000200971 00000 п.
0000201039 00000 н.
0000201107 00000 н.
0000201173 00000 н.
0000201239 00000 н.
0000201300 00000 н.
0000201378 00000 н.
0000201436 00000 н.
0000201592 00000 н.
0000201681 00000 н.
0000201766 00000 н.
0000201866 00000 н.
0000201966 00000 н.
0000202078 00000 н.
0000202213 00000 н.
0000202329 00000 н.
0000202449 00000 н.
0000202638 00000 н.
0000202784 00000 н.
0000202927 00000 н.
0000203053 00000 н.
0000002696 00000 н.
трейлер
] >>
startxref
0
%% EOF
835 0 объект
> поток
x ڄ SMLAfi4e * He5EmZ DAaJUJ4 = ᢆ DH ՟ ƃovKAovfgoP
`@ 7DÀ:
˶G-ȑΦM ٹ.* 5 {c) w 2 / b
Мощность в цепи переменного тока – University Physics Volume 2
Цели обучения
К концу раздела вы сможете:
- Опишите, как можно записать среднюю мощность от цепи переменного тока в терминах пикового тока и напряжения, а также среднеквадратичных значений тока и напряжения
- Определите соотношение между фазовым углом тока и напряжения и средней мощностью, известное как коэффициент мощности
Элемент схемы рассеивает или вырабатывает мощность в зависимости от того, где I – ток через элемент, а В, – напряжение на нем.Поскольку ток и напряжение в цепи переменного тока зависят от времени, мгновенная мощность также зависит от времени. График p ( t ) для различных элементов схемы показан на (Рисунок).
Для резистора i ( t ) и v ( t ) синфазны и поэтому всегда имеют один и тот же знак (см. (Рисунок)). Для конденсатора или катушки индуктивности относительные знаки i ( t ) и v ( t ) меняются в течение цикла из-за разницы фаз (см. (Рисунок) и (Рисунок)).Следовательно, p ( t ) в некоторые моменты положительный, а в другие – отрицательный, что указывает на то, что емкостные и индуктивные элементы вырабатывают мощность в одни моменты и поглощают ее в другие.
Поскольку мгновенная мощность изменяется как по величине, так и по знаку в течение цикла, она редко имеет какое-либо практическое значение. Что нас почти всегда интересует, так это усредненная по времени мощность, которую мы называем средней мощностью.
Он определяется средним по времени мгновенной мощностью за один цикл:
где – период колебаний.С заменами и этот интеграл становится
Используя тригонометрическое соотношение, получаем
Вычисление этих двух интегралов дает
и
Следовательно, средняя мощность, связанная с элементом схемы, равна
В технических приложениях известен как коэффициент мощности, который представляет собой величину, на которую мощность, передаваемая в цепи, меньше теоретического максимума цепи из-за того, что напряжение и ток не совпадают по фазе.Для резистора, поэтому средняя рассеиваемая мощность составляет
Сравнение p ( t ) и показано на (Рисунок) (d). Чтобы выглядеть как его аналог постоянного тока, мы используем среднеквадратичные значения тока и напряжения. По определению это
где
С получаем
Тогда мы можем написать для средней мощности, рассеиваемой резистором,
Это уравнение дополнительно подчеркивает, почему при обсуждении выбирается среднеквадратичное значение, а не пиковые значения.
Оба уравнения для средней мощности верны для (рисунок), но среднеквадратичные значения в формуле дают более четкое представление, поэтому дополнительный коэффициент 1/2 не требуется.
Переменные напряжения и токи обычно описываются их действующими значениями. Например, напряжение 110 В от бытовой розетки является среднеквадратичным значением. Амплитуда этого источника равна. Поскольку большинство измерителей переменного тока откалиброваны по среднеквадратичным значениям, типичный вольтметр переменного тока, помещенный в бытовую розетку, будет показывать 110 В.
Для конденсатора и катушки индуктивности соответственно. Поскольку мы находим из (Рисунок), что средняя мощность, рассеиваемая любым из этих элементов, равна Конденсаторам, а катушки индуктивности поглощают энергию из цепи в течение одного полупериода, а затем разряжают ее обратно в цепь в течение другого полупериода. Это поведение проиллюстрировано на графиках (Рисунок), (b) и (c), которые показывают, что p ( t) колеблются синусоидально около нуля.
Фазовый угол генератора переменного тока может иметь любое значение.Если генератор выдает мощность; если он поглощает энергию. В терминах среднеквадратичных значений средняя мощность генератора переменного тока записывается как
.Для генератора в цепи RLC ,
и
Отсюда средняя мощность генератора
Это также можно записать как
, который означает, что мощность, производимая генератором, рассеивается в резисторе. Как мы видим, закон Ома для среднеквадратичного значения переменного тока находится делением среднеквадратичного значения напряжения на импеданс.
Проверьте свое понимание Вольтметр переменного тока, подключенный к клеммам генератора переменного тока 45 Гц, показывает 7,07 В. Напишите выражение для ЭДС генератора.
Проверьте свое понимание Покажите, что среднеквадратичные значения напряжения на резисторе, конденсаторе и катушке индуктивности в цепи переменного тока, где среднеквадратичный ток выражается соответственно.
Определите эти значения для компонентов цепи RLC (рисунок).
Сводка
- Средняя мощность переменного тока определяется путем умножения среднеквадратичных значений тока и напряжения.
- Закон Ома для среднеквадратичного значения переменного тока находится делением среднеквадратичного напряжения на полное сопротивление.
- В цепи переменного тока существует фазовый угол между напряжением источника и током, который можно найти, разделив сопротивление на полное сопротивление.
- Средняя мощность, подаваемая в цепь RLC , зависит от фазового угла.
- Коэффициент мощности находится в диапазоне от –1 до 1.
Концептуальные вопросы
При каком значении фазового угла между выходным напряжением источника переменного тока и током средняя выходная мощность источника является максимальной?
Обсудите разницу между средней мощностью и мгновенной мощностью.
Мгновенная мощность – это мощность в данный момент. Средняя мощность – это мощность, усредненная за цикл или количество циклов.
Средний переменный ток, подаваемый в цепь, равен нулю.Несмотря на это, мощность в цепи рассеивается. Объяснять.
Может ли мгновенная выходная мощность источника переменного тока быть отрицательной? Может ли средняя выходная мощность быть отрицательной?
Мгновенная мощность может быть отрицательной, но выходная мощность не может быть отрицательной.
Номинальная мощность резистора, используемого в цепях переменного тока, относится к максимальной средней мощности, рассеиваемой в резисторе. Как это соотносится с максимальной мгновенной мощностью, рассеиваемой на резисторе?
Глоссарий
- средняя мощность
- среднее по времени мгновенной мощности за один цикл
- коэффициент мощности
- величина, на которую мощность, передаваемая в цепи, меньше теоретического максимума цепи из-за того, что напряжение и ток не совпадают по фазе
Внедрение π-сдвигов сверхпроводник / ферромагнетик / сверхпроводник в сверхпроводящих цифровых и квантовых схемах
В сверхпроводящих схемах токи могут течь без приложения какого-либо электрического поля.
Роль электростатической разности потенциалов, необходимой для возбуждения тока в обычных схемах, здесь играет разность ϕ между фазами параметров сверхпроводящего порядка. В отсутствие тока ϕ равно нулю, но это можно изменить, вставив особый тип сверхпроводящей слабой связи, так называемый π-переход 1,2 , дающий фазовый сдвиг π. Фундаментальным свойством сверхпроводящих слабых звеньев является 2π-периодическое соотношение ток-фаза.Сверхток через обычный джозефсоновский переход обычно описывается гармоническим соотношением I s = I C sin ϕ , где I C – критический ток, тогда как π-переход имеет обратное соотношение ток-фаза I с = I C sin ( ϕ + π) = – I C sin ϕ . Π-переходы были теоретически предложены около трех десятилетий назад, тогда как их замечательные свойства были продемонстрированы в экспериментах значительно позже 6,7,8 .
Практическая реализация π-переходов широко обсуждалась для множества различных технологий. К ним относятся подходы, использующие сверхпроводники с d -волновой симметрией параметра порядка 7,9,10 , схемы с инжекцией неравновесного тока 8 , переходы с ферромагнитными слоями 6 и переходы с закрытыми углеродными нанотрубками 11 .
Идеи использования π-переходов в сверхпроводящих классических и квантовых схемах были исследованы в нескольких теоретических предложениях.В классической цифровой логике в качестве сверхпроводящего аналога комплементарной логики металл-оксид-полупроводник был предложен дополнительный инвертор джозефсоновского перехода 12 . Он основан на использовании сверхпроводящих устройств квантовой интерференции (SQUID) обычных (0-переходы) и π-типов и требует, чтобы 0- и π-переходы имели одинаковое сопротивление I C и нормальное состояние. Эти технологически жесткие требования могут быть смягчены путем использования альтернативного «асимметричного» подхода 3 , который использует π-переходы в качестве пассивных фазовращателей (фазоинверторов) в базовых ячейках модифицированной квантовой логики одиночного потока (SFQ).
Здесь критический ток π-перехода I C выбран намного большим, чем у обычных 0-переходов, используемых в той же самой ячейке SFQ, поэтому разность фаз на π-переходе всегда близка к π даже при нулевое магнитное поле. Поскольку полное изменение фазы параметра порядка по замкнутому пути должно стать кратным 2π, «недостающая» разность фаз π или -π индуцируется на оставшейся части ячейки спонтанно генерируемым сверхпроводящим током.
Первое предложение по использованию петли с интегрированным π-переходом в качестве сверхпроводящей квантовой схемы 4,5 содержало суперпозицию двух состояний постоянного тока в петле при нулевом магнитном поле, по аналогии со спином 1/2 система. Требуемые здесь π-переходы должны иметь очень низкое рассеивание (высокое нормальное сопротивление), что до сих пор казалось недостижимым для любой из существующих технологий создания π-переходов. Альтернативное использование π-переходов в качестве пассивных фазовращателей дает преимущество для работы сверхпроводящих потоковых кубитов в точке вырождения, требующей нулевого или очень небольшого внешнего магнитного поля.
Потенциально это позволяет минимизировать шум и электромагнитные помехи, создаваемые источниками магнитного поля. Остается открытым вопрос: вносят ли сами π-переходы какую-либо внутреннюю декогеренцию, когда они вставляются в квантовую схему сверхпроводимости?
Происхождение π-состояния в переходе сверхпроводник / ферромагнетик / сверхпроводник (SFS) – это осциллирующий и меняющий знак сверхпроводящий параметр порядка в ферромагнетике вблизи границы раздела сверхпроводник / ферромагнетик 2,13 .Из-за этих колебаний на двух берегах SFS-сэндвича могут возникать разные знаки параметра порядка, когда толщина ферромагнитного слоя составляет порядка половины периода колебаний, что соответствует смене знака сверхтока и отрицательной джозефсоновской связи энергия. Такое поведение впервые было экспериментально обнаружено на сэндвичах Nb / CuNi / Nb в [4]. 6. Дальнейшие эксперименты показали спонтанный поток 14 и полупериодические сдвиги сверхпроводящего интерферометра I C ( H ) зависимость 15 , а также изменение знака зависимости ток-фаза перехода 16 .
Недавно критическая плотность тока π-переходов Nb / Cu 0,47 Ni 0,53 / Nb превысила 1000 А · см −2 (ссылка 17). Эти переходы совместимы с традиционной технологией изготовления тонких пленок ниобия и, таким образом, могут быть легко интегрированы в традиционный процесс изготовления сверхпроводящих цифровых схем.
Для проверки работы фазовращателей на π-переходах в аналоговом режиме были изготовлены две геометрически идентичные сверхпроводящие петли (см. Схему на рис.1а, б) на одиночной подложке Si (см. Рис. 1в). Схема на рис. 1б представляет собой двухпереходный интерферометр, условно называемый СКВИДом постоянного тока. Конфигурация схемы на рис. 1a номинально идентична схеме на рис. 1b, за исключением того, что π-переход SFS был вставлен в левую ветвь контура, что видно в нижнем левом углу изображения схемы на рис. 1c. Расстояние на кристалле между центрами двух контуров составляет 140 мкм, поэтому оба интерферометра подвергаются воздействию одного и того же магнитного поля во время эксперимента.
Критический ток π-перехода намного больше, чем у туннельных переходов. Следовательно, во время динамических переключений в остальной части схемы π-переходы не вносят заметных сдвигов фазы, отклоняющихся от π.
a , Схема дополнительного СКВИДа постоянного тока, использующего два обычных перехода Джозефсона (красные кресты) и π-переход (оранжевая звезда). b , Схема обычного СКВИДа постоянного тока, используемого в качестве эталонного устройства. c , Сканирующая электронная микрофотография изготовленных СКВИДов постоянного тока. Ферромагнитный слой показан оранжевым цветом. d , Схематический разрез π-перехода SFS. e , Зависимости критических токов устройств, показанных в c , от приложенного магнитного поля. Красная кривая, относящаяся к π-СКВИДу, сдвинута на полпериода. Амплитуда модуляции ограничена коэффициентом 2 L I C ≈0,85 Φ 0 .
Зависимости критических токов I C ( H ) двух устройств, показанных на рис. 1a, b, представлены на рис. 1e. Поскольку обе кривые имеют одинаковую форму, они сдвинуты на полупериод. Небольшое смещение осей симметрии обеих кривых от значения нулевого поля связано с небольшим остаточным магнитным полем в криостате. Минимум красной кривой I C ( H ) в нулевом поле обусловлен включением π-перехода в сверхпроводящую петлю.В обычном СКВИДе такое же фрустрированное состояние существует при внешнем магнитном поле, соответствующем полуцелому числу квантов магнитного потока на ячейку. Таким образом, встраивание π-фазовращателя SFS в сверхпроводящую петлю действительно приводит к самосмещению петли спонтанно индуцированным сверхтоком.
Во втором эксперименте мы демонстрируем функциональность π-фазовращателя, включенного в сверхпроводящую логическую схему. Логические схемы SFQ позволяют обрабатывать информацию в виде единичных квантов потока, которые могут храниться в элементарных сверхпроводящих ячейках, включая индукторы и переходы Джозефсона.
Динамически эта информация представлена импульсами напряжения SFQ 18 , имеющими квантованную площадь и соответствующими передаче одного кванта потока через джозефсоновский переход. Первые схемы SFQ с активными π-элементами были изготовлены из сверхпроводника с высоким значением T C (YBa 2 Cu 3 O 7- δ ) с использованием симметрии спаривания d в сочетании с обычной low- T C сверхпроводник (Nb; исх.19). Работа схем с фазовращающим элементом на основе замороженных квантов потока 20 проверялась ранее в [4]. 21. Здесь мы представляем первую демонстрацию функциональности π-фазовращателя SFS, интегрированного в обычную схему Nb SFQ. На рисунке 2 показана схема и работа нашей тестовой схемы SFQ, представленной двухкаскадным делителем частоты.
a , Схема двоичного делителя частоты.
Эта двухкаскадная схема включает TFF с π-переходом SFS (внутри квадрата пунктирной линии) и обычный TFF (внутри квадрата пунктирной линии) с линиями передачи Джозефсона, позволяющими подавать импульсы SFQ на входы TFF. b , Микрофотография TFF с π-переходом. c , Выход осциллографа, проверяющий правильность работы этой схемы SFQ, то есть деление частоты входных импульсов на четыре.
Еще одно привлекательное применение π-переходов SFS – их использование в качестве фазовращателей в когерентных квантовых схемах, реализующих сверхпроводящие квантовые биты.Ответ на вопрос, могут ли π-переходы стать полезными в сверхпроводящих схемах, разработанных для приложений квантовых вычислений, зависит от их влияния на свойства когерентности кубитов. Потенциальными источниками декогеренции, вносимой π-переходами, могут быть, например, перевороты спина в ферромагнитном барьере 22 , возникающие случайным образом или вызываемые высокочастотными токами и полями, а также динамический отклик магнитной доменной структуры 23 .
Мы обращаемся к этим важным вопросам когерентности в третьем эксперименте, описанном в этом письме, в котором мы используем π-переход SFS для самосмещения сверхпроводящего фазового кубита. Мы выбрали здесь фазовый кубит 24 , а не потоковый кубит 25 из-за более простой процедуры изготовления первого. Тем не менее, результаты, представленные ниже, будут полностью применимы к потоковым кубитам.
Фазовый кубит 24 состоит из одного джозефсоновского перехода, встроенного в сверхпроводящую петлю.Он смещен магнитным полем, близким к целому числу квантов потока в контуре. При таком смещении потенциальная энергия кубита демонстрирует асимметричный двухъямный потенциал, тогда как два квантованных собственных значения энергии фазы, локализованные внутри мелкой ямы, используются в качестве логических состояний кубита | 0〉 и | 1〉. На рис. 3а показана принципиальная электрическая схема, а на рис. 3б – микрофотография испытуемого образца. Здесь π-переход подключен последовательно к туннельному переходу фазового кубита.
Когерентную работу кубита демонстрируют данные, представленные на рис.4а, где показаны осцилляции Раби вероятности заселения возбужденного состояния кубита в зависимости от длительности резонансного микроволнового импульса. Колебания имеют время затухания около 4 нс, что является типичным значением, достижимым для образцов, изготовленных с использованием аналогичных процессов изготовления 26 . Чтобы выяснить, действительно ли π-переход вводит дополнительную декогеренцию, на той же пластине был изготовлен обычный фазовый кубит без π-перехода. Как показано на рис. 4b, этот эталонный кубит показывает почти такое же время затухания для осцилляций Раби.
a , Схема фазового кубита, используемого для проверки свойств декогеренции π-перехода. Кубит реализован в виде центральной петли со встроенными обычным и π-джозефсоновским переходами. Большой цикл слева от него – это DC-SQUID для считывания кубита.
Справа от кубита находится слабосвязанная катушка смещения потока. b , Изображение реализованного фазового кубита, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа, с использованием π-перехода в петле кубита.Катушка смещения магнитного потока не показана.
a , b , Осцилляции Раби, наблюдаемые в фазовом кубите со встроенным π-переходом ( a ) и обычном фазовом кубите, сделанном на той же пластине в качестве эталона ( b ). Каждый набор данных был получен с использованием указанной микроволновой мощности, подаваемой генератором, что привело к изменению частоты когерентных колебаний, как и ожидалось для колебаний Раби.
Таким образом, экспериментально получено, что время затухания, ограниченное π-переходом, значительно больше 4 нс. Мы сравнили измеренное время декогеренции с теоретическими предсказаниями 27 .
Мы предполагаем здесь перезатухающий π-переход SFS, имеющий нормальное сопротивление R Н, π ≈ 500 мкОм и критический ток I C, π ≈ 50 мкА. В нашем случае расщепление уровней кубита Δ≫2 e I C, π R N, π , где Δ≈ h · 13.5 ГГц, h – постоянная Планка, а e – элементарный заряд. Здесь энергия 2 eI C, π R N, π ≈ h · 12 МГц связана с характерной джозефсоновской частотой нашего π-перехода SFS. Упрощая выражение для времени релаксации 27 в этом пределе (см. Дополнительную информацию), мы можем теоретически оценить время релаксации τ relax как
Здесь I C ≈2 мкА – критический ток малого перехода кубитов SIS.Расчетное значение времени релаксации энергии того же порядка, что и измеренное время декогеренции нашего эталонного кубита без π-перехода SFS. Фактически, теоретическая оценка верна для кубита, работающего как потоковый кубит.
Ожидается, что в режиме фазового кубита время релаксации будет больше, поскольку амплитуда микроволнового тока в контуре кубита намного меньше, чем I C , что позволяет нам сделать вывод, что по крайней мере в наблюдаемом временном масштабе нет дополнительной декогеренции. вводится π-фазовращателем SFS, используемым в этой схеме, и что декогеренция в обоих кубитах ограничена каким-то другим механизмом.Отметим, однако, что уравнение ожидаемого времени релаксации (1) можно улучшить, используя SFS-переходы с меньшим сопротивлением R N, π .
В отличие от π-переходов на основе сверхпроводящих переходов с высокой T C с d -волновой симметрией спаривания, SFS-элементы могут иметь достаточно большой критический ток, так что желаемый π-фазовый сдвиг остается надежно фиксированным. во время работы схемы. В отличие от фазовращающих контуров с замороженным магнитным потоком 20 , схемы SFS намного более компактны и не требуют захвата четко определенных целочисленных квантов потока в своих сверхпроводящих контурах.
В перспективе, значительное уменьшение размера продемонстрированных π-фазовращателей SFS для цифровых схем вполне возможно, открывая путь к масштабированию сверхпроводящих логических схем до субмикронных размеров 3 . Визуализация магнитной структуры нашего материала ферромагнитного слоя показывает размеры доменов менее 100 нм. Поэтому мы считаем возможным уменьшение плоских размеров перехода до 300–500 нм. Кроме того, сочетание технологии π-перехода с высоким j C с на месте туннельных барьеров 28,29 может открыть путь к активным инверторным элементам, которые очень востребованы в сверхпроводящей электронике.
Индия призывает богатые страны ставить чистые нулевые цели вместо надежных краткосрочных целей
Министр Радж Кумар Сингх настаивал на том, чтобы развивающиеся страны не ставили перед собой нулевые цели, поскольку они стремятся к росту своих экономик. свести к нулю, не превращая свои амбиции в краткосрочные действия.
Радж Кумар Сингх охарактеризовал цели чистого нуля как «пирог в небе» во время глобального саммита, организованного Международным энергетическим агентством (МЭА), призванного создать глобальный импульс для достижения чистого нуля выбросов к середине века.
В виртуальном министерском диалоге приняли участие более 40 министров из крупных стран-эмитентов.
«У вас есть страны, в которых выбросы на душу населения в четыре, пять, шесть, 12 раз превышают среднемировые», – сказал Сингх во время панельной дискуссии с министром энергетики Китая Чжаном Цзяньхуа, посланником США по климату Джоном Керри и представителем ЕС Франсом Тиммермансом. которые забили голы с нулевым результатом.
«Теперь вопрос в том, когда [выбросы] снизятся. Мы слышим, что «к 2050 или 2060 году мы станем углеродно-нейтральными».«Но до 2060 года еще далеко», – сказал Сингх, имея в виду нулевую цель Китая.
«Если к тому времени люди будут продолжать излучать с той скоростью, с которой они излучают, мир не выживет.
Итак, что вы собираетесь делать в следующие пять лет, мы хотим знать это, мир хочет это знать. Что вы собираетесь делать в следующие 10 лет? » он спросил.
Саудовская Аравия нацелена на использование возобновляемых источников энергии на 50% к 2030 году, поддерживает огромную инициативу по посадке деревьев
Комментарии Сингха прозвучали в то время, когда Индия сталкивается с растущим дипломатическим давлением с целью установить собственную цель нулевого уровня в преддверии переговоров по климату Cop26 в Глазго, Великобритания, в ноябре.
Открывая встречу, назначенный президентом Cop26 Алок Шарма призвал «все страны взять на себя обязательство создать мир с нулевым чистым нулевым уровнем». «Для достижения этой нулевой цели делается недостаточно», – сказал он министрам. «Сейчас мы должны сделать гораздо больше, чтобы превратить удаленные цели в немедленные действия. Мы просто не можем позволить себе еще одно десятилетие размышлений », – добавил он, настаивая на необходимости краткосрочных амбиций.
Спекуляции на индийских планах по нулевому чистому доходу были распространены. Недавние сообщения показали, что правительственные чиновники, близкие к Моди, рассматривали возможность установления чистой нулевой цели на 2050 или 2047 год.Но ранее на этой неделе правительственные источники сообщили агентству Рейтер, что Индия вряд ли достигнет чистой нулевой цели к 2050 году.
«Это выступление министра энергетики РК Сингха на #NetZeroSummit МЭА должно положить конец всем спекуляциям об Индии и чистому нулю», – написал в Твиттере Свати Дсуза, консультант по энергетике из Дели.
Целевые показатели с нулевым нулевым показателемстали предметом растущего внимания экспертов и участников кампаний, которые отказались от взятых на 30 лет вперед обязательств, которые не включают преобразовательных действий по сокращению выбросов в краткосрочной перспективе.
Разве не забавно, что те же самые люди, которые называют нас наивными из-за того, что мы верим в возможность перемен, верят, что компании, работающие на ископаемом топливе, крупные загрязнители и нефтедобывающие страны «исправят» климатический и экологический кризис своими расплывчатыми, далекими «Чистый ноль» обязательств…?
– Грета Тунберг (@GretaThunberg) 24 марта 2021 г.
Сунил Дахия, аналитик Центра исследований в области энергетики и чистого воздуха, сказал Climate Home News, что важно, чтобы стратегии стран по чистому нулю включали промежуточные цели на следующие пять и десять лет.
«Без этого трудно оценить прогресс в достижении чистого нуля и привлечь страны к ответственности за выполнение этих амбициозных целей», – сказал он.
Writing in Nature, Джоэри Рогель, один из ведущих авторов отчета МГЭИК 1.5C, предостерег от установления «расплывчатых» чистых нулевых целей. «Ставки слишком высоки, чтобы утешаться простыми объявлениями. Без большей ясности невозможно понять стратегии, стоящие за нулевыми показателями; и их влияние невозможно оценить », – написал он.
Под огнем из-за сокращения помощи Великобритания принимает саммит, чтобы помочь уязвимым странам финансировать действия по борьбе с изменением климата
Министр Сингх утверждал, что нельзя ожидать, что развивающиеся страны возьмут на себя обязательства по достижению чистого нуля, если они внесли очень небольшой вклад в исторические выбросы и сильно зависят от углеродоемких секторов, таких как сталь и цемент, для роста своей экономики.
«Развитый мир уже занял почти 80% углеродного пространства. Нельзя сказать, что [развивающиеся страны] должны прийти к нулю. Нет, извините, они должны развиваться », – сказал он.
В ответ Тиммерманс сказал, что у развивающихся стран, таких как Индия, есть огромный потенциал, чтобы перескочить через загрязняющие технологии и удовлетворить свои потребности в энергии, не увеличивая выбросы углерода.
«Некоторые страны сопротивляются [декарбонизации], несмотря на то, что мы смотрим на самый большой рынок труда, который когда-либо знал мир», – сказал Керри.«Это величайшая экономическая возможность, которую мы когда-либо имели для строительства наших стран».
Индия, занимающая третье место в мире по объему выбросов после Китая и США, до сих пор сопротивлялась постановке более амбициозной цели в области климата на 2030 год, несмотря на давление со стороны ООН и Великобритании, принимающей Cop26, чтобы каждая страна улучшила свой климатический план в преддверии Глазго.
Керри сказал, что США объявят «сильную» цель до 2030 года 22 апреля, когда президент Джо Байден будет принимать у себя саммит лидеров по климату. Премьер-министр Индии Нарендра Моди входит в число 40 приглашенных мировых лидеров.США заявили, что призвали участников использовать саммит как возможность обрисовать, как они будут способствовать более сильным климатическим амбициям.
Новости климата в вашем почтовом ящике? Зарегистрируйтесь здесь
«Что касается нас, у нас одни из самых быстрорастущих возобновляемых мощностей в мире. Мы находимся на правильном пути к достижению того, что намеревались сделать », – сказал Сингх.
Индия находится на пути к превышению своей цели по поставке 450 ГВт возобновляемой энергии к концу десятилетия, но она продолжает расширять свои угольные мощности, недавно проведя аукцион по продаже новых угольных блоков.
Согласно Climate Action Tracker, для того, чтобы ее климатические планы были совместимы с ограничением глобального потепления до 1,5 ° C, Индии необходимо отказаться от планов строительства новых угольных электростанций и полностью отказаться от угольной генерации к 2040 году.
Дсуза сообщил Climate Home News, что Индии требуется «существенная финансовая и технологическая помощь» для быстрого обезуглероживания.
«Нам потребуется глобальное финансирование, чтобы смягчить негативное влияние перехода на средства к существованию и снизить затраты на новые технологии.Это верно для Индии и для всех развивающихся стран », – сказала она.
Почему фекалии менее ценны, чем яблочный пирог? – Я спрашиваю, поэтому я S2 # 8 | Зеф Ван Акер
Эти ребята делали это для развлечения и заработали крошечные деньги, продавая металл на свалке. Но если задуматься: почему они зарабатывают совсем немного денег? Разве это не должно быть похоже на поиск сокровищ? И почему пьяные студенты вообще выбросили в канал такое огромное количество ценных металлов?
Я скажу вам, почему:
Ценность ресурсов продукта падает почти до нуля в тот момент, когда он становится бесполезным для нас, потому что мать-земля слишком хороша для всех своих детей.Мать-Земля бесплатно раздает все свои ресурсы, а мы, человеческие дети, берем за это деньги.
Изображение Hangela с сайта PixabayСледовательно, в нашей экономике, как правило, дешевле добывать ископаемые ресурсы для производства новых продуктов, чем повторно использовать или перерабатывать ресурсы для производства того же самого продукта.
Поэтому фекалии менее ценны, чем яблочный пирог. И поэтому не все мы ищем велосипеды в нижней части канала.
Дети изобретают игры, и в детстве мы также изобрели экономику, которая причиняет вред нашей матери (и нам самим). Но это также означает, что мы можем изменить его . Сейчас мы достаточно взрослые, чтобы придумать игру, которая будет веселой, полезной для нас и для матери-земли.
Мы можем изменить правила монополии, мы можем сделать то же самое для общества. Изображение ErikaWittlieb с сайта PixabayНам, , как глобальному обществу, необходимо заново изобрести экономику, в которой мы все несем общую ответственность за ресурсы Земли, и ценим их по их истинной стоимости , также принимая во внимание время и усилия, которые требуются Матери Земле, чтобы возобновить эти ресурсы.
Например: для обновления ископаемой нефти требуется около 60 миллионов лет. А с учетом этих 60 миллионов лет бензин или простой пластиковый пакет ОЧЕНЬ дорого обходятся. Вы бы по неосторожности водили бензиновый автомобиль или купили бы полиэтиленовый пакет в супермаркете, если он будет стоить вам в 60 миллионов раз дороже? Думаю, мы все знаем ответ на этот вопрос.
Итак, к 2021 году стоимость определенных ресурсов, таких как фекалии и велосипеды, упадет примерно до нуля, и нам нужно найти способ снова повысить их ценность.Одним из факторов, стоящих на пути к этому, является тот факт, что мать-земля дает нам бесплатные ресурсы, которые очень медленно обновляются.
Я слышу, как вы думаете: разве решение не так просто, как , обложив налогом ископаемые ресурсы, пока наши корма не станут сверхценными?
Хммм – Заманчиво сделать этот простой вывод, но я не совсем уверен, потому что трудно предсказать, что произойдет после того, как мы это сделаем.
Фото Sincerely Media на UnsplashВ линейной экономике стоимость добавляется к ресурсам до конечного продукта, а затем она падает, так что продукты в начале линии могут пройти ту же эволюцию.Я не уверен, как это будет работать в круговой экономике. Например: если удобрения становятся намного дороже, то дороже становятся и яблоки, и яблочный пирог… а затем и ваши фекалии. А потом удобрение снова становится дороже, а значит, и яблоко… и так далее. Мы просто попали бы в спираль постоянно растущих цен.
Более того, круговая экономика никогда не бывает настоящим кругом, это больше похоже на большую хаотическую систему с множеством циклов, которые появляются и уходят повсюду.
Итак, честно говоря, на этот раз я не знаю ответа. Тем не менее, я знаю, как найти решение!
Помните У Син, он же древнюю философию пяти фаз?Во-первых, нам нужен культурный сдвиг: мы должны все вместе стремиться к замкнутой или экосистемной экономике, в которой фекалии становятся ценным ресурсом!
Затем, , с таким другим взглядом на мир, нам нужно, чтобы каждое тело и разум мыслили и экспериментировали с этим.
Нам нужны ученые и интеллектуалы для создания теоретических моделей вокруг этого.Нам нужно, чтобы бизнес и социальные предприниматели начали экспериментировать с этим. Нам нужны инженеры, которые будут искать инновационные решения для преодоления разрыва между отходами и ресурсами. Нам нужно, чтобы потребители были в курсе, и нам также нужны политики, чтобы все это стимулировать.
И, наверное, самый сложный из всех: нам нужно будет постепенно довести это до глобального уровня!
Фото annie pm на UnsplashИтак, чтобы остановить саботажное поведение нашей цивилизации и стать глобальным обществом в гармонии с экосистемами этой планеты, нам нужно изменить наш взгляд на используемые материалы и ресурсы .Мы должны уважать их всех на их соответствующих местах в круговороте жизни. И тогда нам обязательно нужно помешать матери-природе дать нам все, что у нее есть, бесплатно.
Для того, чтобы это произошло, нам все еще нужны исследования, эксперименты и доверие. Дорога будет трудной и долгой, и на ней будет много проблем. У меня есть мечта…
У меня есть мечта, что однажды фекалии станут такими же ценными, как яблочный пирог!
Автор: Зеф Ван Акер
Редактор: Эльс Де Граеф
ps0 : Вы хотите быть частью решения? Послушайте разговор в подкасте с людьми, которые уже являются частью решения:
# 101 – Саймон Гиотто о бельгийской политике (голландский язык)
# 102 – Раду М.Джурджу о высокотехнологичном экосистемном земледелии (EN)
# 103 – Айшегюль Сиракая о международном праве в области восстановления и использования природных ресурсов (EN)
# 106 – Грейс Крейн о космическом земледелии (EN)
ps1 : Вы можете поддержать создание этих статей и подкастов, став патреоном. От 2 евро за штуку можно предложить тематику и экспертов. Посетите www.patreon.com/zjefvanacker
Ps2: Вы также можете помочь МНОГО , поделившись своими статьями и подкастами через вашу сеть.И / или давая честные отзывы в социальных сетях или через [email protected]
Ps3 : Если вы хотите оставаться в курсе, нажмите здесь и подпишитесь на рассылку новостей!
Перейти в архив веб-сайта: www.ikvraagdusikben.be
Визуализация данных Python с помощью Matplotlib
Введение
Визуализация трендов данных – одна из важнейших задач в области науки о данных и машинного обучения. Выбор алгоритмов интеллектуального анализа данных и машинного обучения в значительной степени зависит от закономерностей, выявленных в наборе данных на этапе визуализации данных.В этой статье мы увидим, как мы можем выполнять различные типы визуализации данных в Python. Мы будем использовать библиотеку Python Matplotlib, которая является стандартом де-факто для визуализации данных в Python.
Статья «Краткое введение в Matplotlib для визуализации данных» обеспечивает очень подробное знакомство с библиотекой Matplot и объясняет, как рисовать точечные диаграммы, гистограммы, гистограммы и т. Д. В этой статье мы исследуем дополнительные функции Matplotlib.
Изменение размера участка по умолчанию
Первое, что мы сделаем, это изменим размер графика по умолчанию.По умолчанию размер графиков Matplotlib составляет 6 x 4 дюйма. Размер графиков по умолчанию можно проверить с помощью этой команды:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
печать (plt.rcParams.get ('figure.figsize'))
Для лучшего обзора может потребоваться изменить размер графика Matplotlib по умолчанию. Для этого вы можете использовать следующий скрипт:
fig_size = plt.rcParams ["figure.figsize"]
fig_size [0] = 10
fig_size [1] = 8
plt.rcParams ["figure.figsize"] = fig_size
Приведенный выше сценарий изменяет размер графиков Matplotlib по умолчанию на 10 x 8 дюймов.
Начнем обсуждение с простого линейного графика.
Линия Участка
Линейный график – это самый простой график в Matplotlib. Его можно использовать для построения любой функции. Построим линейный график для функции куба. Взгляните на следующий скрипт:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
у = х ** 3
plt.plot (x, y, 'b')
plt.xlabel ('ось X')
plt.ylabel ('ось Y')
plt.title ('Функция куба')
plt.show ()
В приведенном выше сценарии мы сначала импортируем класс pyplot из библиотеки Matplotlib.У нас есть два массива numpy x и y в нашем скрипте. Мы использовали метод linspace библиотеки numpy , чтобы создать список из 20 чисел от -10 до положительного 9. Затем мы извлекаем кубический корень из всех чисел и присваиваем результат переменной y . Чтобы построить два массива numpy , вы можете просто передать их методу plot класса pyplot библиотеки Matplotlib. Вы можете использовать атрибуты xlabel , ylabel и title класса pyplot , чтобы пометить ось x, ось y и заголовок графика.Результат скрипта выше выглядит так:
Выход:
Создание нескольких графиков
На самом деле вы можете создать более одного графика на одном холсте, используя Matplotlib. Для этого вы должны использовать функцию subplot , которая указывает местоположение и номер участка. Взгляните на следующий пример:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
у = х ** 3
plt.subplot (2,2,1)
plt.plot (x, y, 'b * -')
plt.подсюжет (2,2,2)
plt.plot (x, y, 'y--')
plt.subplot (2,2,3)
plt.plot (x, y, 'b * -')
plt.subplot (2,2,4)
plt.plot (x, y, 'y--')
Первый атрибут функции подзаголовка – это строки, которые будут иметь подзаголовки, а второй параметр задает количество столбцов подзаголовка. Значение 2,2 вида, что будет четыре графика. Третий аргумент – это позиция, в которой будет отображаться график. Позиции начинаются сверху слева. График с позицией 1 будет отображаться в первой строке и первом столбце.Точно так же график с позицией 2 будет отображаться в первой строке и втором столбце.
Взгляните на третий аргумент функции plot . Этот аргумент определяет форму и цвет маркера на графике.
Выход:
Объектно-ориентированное построение графиков
В предыдущем разделе мы использовали метод plot класса pyplot и передали ему значения для координат x и y вместе с метками. Однако в Python тот же сюжет можно нарисовать объектно-ориентированным способом.Взгляните на следующий скрипт:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
у = х ** 3
figure = plt.figure ()
оси = figure.add_axes ([0.2, 0.2, 0.8, 0.8])
Метод figure , вызываемый с использованием класса pyplot , возвращает объект figure . Вы можете вызвать метод add_axes с помощью этого объекта. Параметры, передаваемые методу add_axes , – это расстояние от левого и нижнего края оси по умолчанию, а также ширина и высота оси соответственно.Значение этих параметров следует указывать как часть размера рисунка по умолчанию. Выполнение приведенного выше сценария создает пустую ось, как показано на следующем рисунке:
Результат выполнения сценария выше выглядит следующим образом:
У нас есть ось, теперь мы можем добавлять к ней данные и метки. Чтобы добавить данные, нам нужно вызвать функцию plot и передать ей наши данные. Аналогичным образом, чтобы создать метки для оси X, оси Y и заголовка, мы можем использовать функции set_xlabel , set_ylabel и set_title , как показано ниже:
импорт matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
у = х ** 3
figure = plt.figure ()
оси = figure.add_axes ([0.2, 0.2, 0.8, 0.8])
оси.plot (x, y, 'b')
axes.set_xlabel ('Ось X')
axes.set_ylabel ('Ось Y')
axes.set_title ('Функция куба')
Вы можете видеть, что результат аналогичен тому, который мы получили в предыдущем разделе, но на этот раз мы использовали объектно-ориентированный подход.
Вы можете добавить столько осей, сколько хотите на одном графике, используя метод add_axes .Взгляните на следующий пример:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
у = х ** 3
г = х ** 2
figure = plt.figure ()
оси = figure.add_axes ([0.0, 0.0, 0.9, 0.9])
axes2 = figure.add_axes ([0,07, 0,55, 0,35, 0,3])
оси.plot (x, y, 'b')
axes.set_xlabel ('Ось X')
axes.set_ylabel ('Ось Y')
axes.set_title ('Функция куба')
axes2.plot (x, z, 'r')
axes2.set_xlabel ('Ось X')
axes2.set_ylabel ('Ось Y')
axes2.set_title ('Квадратная функция')
Внимательно посмотрите на сценарий выше.В приведенном выше скрипте у нас есть две оси. Первая ось содержит графики кубического корня входных данных, в то время как вторая ось рисует график квадратного корня из тех же данных внутри другого графика для оси куба.
В этом примере вы лучше поймете роль параметров для left, bottom, width и height. На первой оси значения для левого и нижнего края установлены на ноль, а значения для ширины и высоты установлены на 0,9, что означает, что наша внешняя ось будет иметь 90% ширины и высоты оси по умолчанию.
Для второй оси значение левой стороны установлено равным 0,07, для нижней – 0,55, а ширина и высота равны 0,35 и 0,3 соответственно. Если вы выполните приведенный выше сценарий, вы увидите большой график для функции куба и небольшой график для функции квадрата, который находится внутри графика для куба. Результат выглядит так:
Участки
Другой способ создания нескольких графиков за один раз – использовать метод subplot . Вам необходимо передать значения для параметров nrow и ncols .Общее количество сгенерированных графиков составит nrow x ncols . Давайте посмотрим на простой пример. Выполните следующий скрипт:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
у = х ** 3
г = х ** 2
fig, axes = plt.subplots (nrows = 2, ncols = 3)
В выводе вы увидите 6 графиков в 2 строки и 3 столбца, как показано ниже:
Ознакомьтесь с нашим практическим практическим руководством по изучению Git, содержащим лучшие практики, принятые в отрасли стандарты и прилагаемую шпаргалку.Прекратите гуглить команды Git и на самом деле выучите его!
Далее мы будем использовать цикл для добавления выходных данных функции квадрата к каждому из этих графиков. Взгляните на следующий скрипт:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
г = х ** 2
фигура, оси = plt.subplots (nrows = 2, ncols = 3)
для рядов по осям:
для ax1 в строках:
ax1.plot (x, z, 'b')
ax1.set_xlabel ('ось X')
ax1.set_ylabel ('ось Y')
ax1.set_title ('Квадратная функция')
В приведенном выше сценарии мы перебираем оси, возвращаемые функцией subplots , и отображаем выходные данные функции квадрата на каждой оси. Помните, поскольку у нас есть оси в 2 строках и трех столбцах, мы должны выполнить вложенный цикл для итерации по всем осям. Внешний цикл for выполняет итерацию по осям в строках, а внутренний цикл for выполняет итерацию по оси в столбцах. Результат скрипта выше выглядит так:
На выходе вы можете увидеть все шесть графиков с квадратными функциями.
Изменение размера рисунка для участка
Помимо изменения размера графика по умолчанию, вы также можете изменить размер рисунка для определенных графиков. Для этого вам необходимо передать значение параметра figsize функции subplots . Значение параметра figsize должно передаваться в виде кортежа, где первое значение соответствует ширине, а второе значение соответствует высоте графика. Посмотрите на следующий пример, чтобы узнать, как изменить размер конкретного участка:
импорт matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
у = х ** 3
г = х ** 2
фигура, оси = plt.subplots (figsize = (6,8))
оси.plot (x, z, 'r')
axes.set_xlabel ('Ось X')
axes.set_ylabel ('Ось Y')
axes.set_title ('Квадратная функция')
В приведенном выше сценарии нарисуйте график квадратной функции шириной 6 дюймов и высотой 8 дюймов. Результат выглядит так:
Добавление легенд
Добавление легенд к сюжету очень просто с помощью библиотеки Matplotlib.Все, что вам нужно сделать, это передать значение параметра label функции plot . Затем после вызова функции plot вам просто нужно вызвать функцию legend . Взгляните на следующий пример:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
у = х ** 3
г = х ** 2
figure = plt.figure ()
оси = figure.add_axes ([0,0,1,1])
axes.plot (x, z, label = "Квадратная функция")
axes.plot (x, y, label = "Функция куба")
топоры.легенда ()
В приведенном выше сценарии мы определяем две функции: квадрат и куб, используя переменные x, y и z. Затем мы сначала строим квадратную функцию, а для параметра label мы передаем значение Square Function . Это будет значение, отображаемое на этикетке для функции квадрата. Затем мы строим график функции куба и передаем Cube Function в качестве значения для параметра label . Результат выглядит так:
На выходе вы можете увидеть легенду в верхнем левом углу.
Положение легенды можно изменить, передав значение параметра loc функции legend . Возможные значения могут быть 1 (для верхнего правого угла), 2 (для верхнего левого угла), 3 (для нижнего левого угла) и 4 (для нижнего правого угла). Нарисуем легенду в правом нижнем углу графика. Выполните следующий скрипт:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
у = х ** 3
г = х ** 2
рисунок = plt.фигура()
оси = figure.add_axes ([0,0,1,1])
axes.plot (x, z, label = "Квадратная функция")
axes.plot (x, y, label = "Функция куба")
axes.legend (loc = 4)
Выход:
Варианты цвета
Есть несколько вариантов изменения цвета и стиля графиков. Самый простой способ – передать первую букву цвета в качестве третьего аргумента, как показано в следующем скрипте:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
у = х ** 3
г = х ** 2
рисунок = plt.фигура()
оси = figure.add_axes ([0,0,1,1])
axes.plot (x, z, "r", label = "Функция квадрата")
axes.plot (x, y, "g", label = "Функция куба")
axes.legend (loc = 4)
В приведенном выше сценарии строка «r» была передана в качестве третьего параметра для первого графика. Для второго графика строка «g» была передана в третьем параметре. На выходе первый график будет напечатан сплошной красной линией, а второй график будет напечатан сплошной зеленой линией, как показано ниже:
Другой способ изменить цвет графика – использовать параметр color .Вы можете передать имя цвета или шестнадцатеричное значение цвета в параметр color . Взгляните на следующий пример:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
у = х ** 3
г = х ** 2
figure = plt.figure ()
оси = figure.add_axes ([0,0,1,1])
axes.plot (x, z, color = "purple", label = "Square Function")
axes.plot (x, y, color = "# FF0000", label = "Функция куба")
axes.legend (loc = 4)
Выход:
Участок стека
Stack plot – это расширение линейчатой или линейной диаграммы, которая разбивает данные из разных категорий и складывает их вместе, чтобы можно было легко сравнить значения из разных категорий.
Предположим, вы хотите сравнить голы, забитые тремя разными футболистами в год за последние 8 лет, вы можете создать диаграмму стека с помощью Matplot, используя следующий скрипт:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
год = [2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018]
player1 = [8,10,17,15,23,18,24,29]
player2 = [10,14,19,16,25,20,26,32]
player3 = [12,17,21,19,26,22,28,35]
plt.plot ([], [], цвет = 'y', label = 'player1')
plt.plot ([], [], color = 'r', label = 'player2')
plt.сюжет ([], [], цвет = 'b', label = 'player3')
plt.stackplot (год, player1, player2, player3, colors = ['y', 'r', 'b'])
plt.legend ()
plt.title ('Голы трех игроков')
plt.xlabel ('год')
plt.ylabel ('Цели')
plt.show ()
Выход:
Чтобы создать график стека с помощью Python, вы можете просто использовать класс stackplot библиотеки Matplotlib. Значения, которые вы хотите отобразить, передаются как первый параметр в класс, а значения, которые должны быть размещены на горизонтальной оси, отображаются как второй параметр, третий параметр и так далее.Вы также можете установить цвет для каждой категории, используя атрибут цветов .
Круговая диаграмма
Круговая диаграмма – это круговая диаграмма, в которой различные категории отмечены как части круга. Чем больше доля категории, тем большую часть она займет на диаграмме.
Давайте нарисуем простую круговую диаграмму голов, забитых футбольной командой в результате штрафных ударов, пенальти и бросков с игры. Взгляните на следующий скрипт:
импорт matplotlib.pyplot как plt
goal_types = 'пенальти', 'полевые голы', 'штрафные удары'
цели = [12,38,7]
цвета = ['y', 'r', 'b']
plt.pie (цели, метки = типы_целей, цвета = цвета, тень = True, explode = (0,05, 0,05, 0,05), autopct = '% 1.1f %%')
plt.axis ('равно')
plt.show ()
Выход:
Для создания круговой диаграммы в Matplot lib используется класс pie . Первый параметр конструктора класса – это список чисел для каждой категории. Список категорий, разделенных запятыми, передается в качестве аргумента атрибуту labels .Список цветов для каждой категории передается в атрибут цветов . Если установлено значение true, атрибут shadow создает тени вокруг различных категорий на круговой диаграмме. Наконец, атрибут explode разбивает круговую диаграмму на отдельные части.
Здесь важно отметить, что вам не нужно передавать процент для каждой категории; вам просто нужно передать значения, и процент для круговых диаграмм будет рассчитан автоматически.
Сохранение графика
Сохранить график в Matplotlib очень просто.Все, что вам нужно сделать, это вызвать метод savefig из объекта figure и передать ему путь к файлу, с которым вы хотите сохранить график. Взгляните на следующий пример:
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np
х = np.linspace (-10, 9, 20)
у = х ** 3
г = х ** 2
фигура, оси = plt.subplots (figsize = (6,8))
оси.plot (x, z, 'r')
axes.set_xlabel ('Ось X')
axes.set_ylabel ('Ось Y')
axes.set_title ('Квадратная функция')
фигура.savefig (r'E: /fig1.jpg ')
Приведенный выше сценарий сохранит ваш файл с именем fig1.jpg в корне каталога E .
Если вас интересует визуализация данных и вы не знаете, с чего начать, обязательно ознакомьтесь с нашей книгой по визуализации данных в Python .
Визуализация данных в Python , книга для начинающих и средних разработчиков Python, проведет вас через простые манипуляции с данными с помощью Pandas, охватит основные библиотеки построения графиков, такие как Matplotlib и Seaborn, и покажет вам, как воспользоваться преимуществами декларативных и экспериментальных библиотек, таких как Altair .
Заключение
Matplotlib – одна из наиболее часто используемых библиотек Python для визуализации данных и построения графиков. В статье объясняются некоторые из наиболее часто используемых функций Matplotlib с помощью различных примеров. Хотя статья охватывает большинство основных вещей, это лишь верхушка айсберга. Я бы посоветовал вам изучить официальную документацию библиотеки Matplotlib и посмотреть, что еще вы можете сделать с этой замечательной библиотекой.
% PDF-1.4 % 2 0 obj > поток application / postscriptAdobe Illustrator CS22007-08-24T10: 56: 30-07: 002007-08-24T10: 56: 30-07: 002007-08-24T10: 56: 30-07: 00
Больше новостей
