5.3 Проверка двухполосных шин на электродинамическую стойкость
Характерным примером является шинная конструкция на большие рабочие токи, каждая фаза состоит, например, из двух прямоугольных полос (рис 5.2) в пакете шин. При этом по каждой полосе проходит ток равный 0.5 Ip.
Помимо взаимодействия
пакетов отдельных фаз между собой, при
КЗ каждая полоса в пакете испытывает
взаимодействие с другими полосами
своего пакета. Т.е. рассчитываются
напряжение от междуфазных сил
взаимодействия
и сил
взаимодействия между полосами пакета
фазы
.
Определяется расчетное напряжение
.
Рисунок 5.2 – расположение двухполосных шин
При КЗ усилия, возникающее между полосами не должны приводить к их прикосновению. Для уменьшения этого усилия в пролете между полосами устанавливают прокладки, расстояние между которыми определяют по формулам:
(5.7)
где
=2в
– расстояние между осями полос, см; Е
– модуль упругости,
;
kф
– коэффициент
формы междуполосный
;
(5.8)
где
-масса
полосы на единицу длины, кг/м.
Из двух полученных по формулам (5.7) и (5.8) значений принимается наименьшее.
Определяют силу междуполосного взаимодействия в пакете из двух полос по формуле:
,
(5.9)
Момент, изгибающий полосу определяют из выражения:
,
(5.10)
Момент сопротивления полосы (одной полосы)
(5.11)
Напряжение в материале полос
(5.12)
Далее определяют силу от междуфазного взаимодействия
Момент сопротивления от междуфазного взаимодействия
Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз
≤
-если
при расчете выполняется это условие,
то шины электродинамически устойчивы.
5.4 Проверка электрических аппаратов на электродинамическую стойкость
При проверке на электродинамическую стойкость аппаратов к токам которого замыкания в сетях переменного трехфазного тока за расчетный режим принимается трехфазное КЗ.
Для электрических
аппаратов завод-изготовитель указывает
гарантийный так трехфазного КЗ, при
котором обеспечивается электродинамическая
стойкость. Чаще всего в каталогах на
оборудование задается мгновенное
значение тока электродинамической
стойкости
(или
,
или
)
При выборе аппаратов гарантированный заводом-изготовителем ток сравнивается с расчетным ударным током КЗ. При этом должно выполняться условие
≥
6. Термическая стойкость проводников и аппаратов
6.1 Общие замечания
При кратковременном протекании тока КЗ температура проводника резко возрастет и так как процесс нагрева адиабатический, то все тепло, выделившееся в проводнике при КЗ идет на его нагрев.
Задача проверки
токоведущих частей (провода, шины,
кабели) на термическую устойчивость
сводится к определению наибольшей
температуры нагрева их током которого
замыкания
и сравнению ее с максимальной температурой
.
Токоведущая часть термически устойчива, если соблюдено условие
≥
Длительность
короткого замыкания t
(расчетное время действия тока КЗ)
слагается из времени действия релейной
защиты
и времени отключения выключателя
.
Температуру нагрева проводника токами КЗ можно определить по кривым рис.6.1
Рисунок 6.1 – Кривые для определения температуры нагрева токоведущих частей при коротком замыкании
Порядок пользования кривыми следующий:
- определяют температуру нагрева проводника токами нагрузки по формуле
(6.1)
где
=
25
С
– температура окружающей среды;
- рабочий
максимальный ток цепи;
и
- длительно допустимые ток и температура
токоведущей части (по табличным данным);
- по соответствующей кривой определяют значение абсциссы Ан;
- определяют значение абсциссы, соответствующей температуре нагрева проводника токами короткого замыкания Ак
(6.2)
По Ak определяют температуру нагрева проводника токами КЗ.
Если
≥
,
то проводник термически стоек.