14 Температурные режимы и выбор проводников в длительных режимах

Для установившегося режима можно запи­сать уравнение нагрева:

г

де - активное сопротивление проводника; - соответственно тепловой поток лучеиспусканием, конвекцией и суммарный.

Допускаемые температуры для проводников и кабелей в утяже­ленном режиме приведены в табл 1.

Номинальные значения температуры окружающей среды, °С, в табл 2.

Допустимые температуры проводников

Вид и материал проводника	Длительно допустимая температура жил уж.да, °С
Шины и голые провода:
медные	70
алюминиевые	70

стальные, непосредственно не соединенные с аппаратами	70
То же, непосредственно соединенные с аппаратами	70
Кабели с бумажной пропитанной изоляцией напряжением, кВ:
До З КВ	80
6	65
10	60
20	50
35	50
Кабели и провода с резиновой изоляцией: обычной	55
теплостойкой	65
Провода с поливинилхлоридной изоляций	70

Расчетная температура окружающей среды для проводников и аппаратов

Проводники и аппараты	Среда	Температура vp, °С
Провода, шины, кабели	Воздух Земля Вода	25 15 15
Аппараты	Воздух	35

В

тех случаях, когда температура воздуха (окружающей сре­ды) отличается от номинальной расчетной , допустимый

Условие выбора проводника по утяжеленному режиму:

=25°С =70°

15 Термическая стойкость (тс) проводников.

Св-во аппарата и проводника противостоять кратковрем. тепловому действию тока КЗ без повреждений, препятствующих дальнейшей исправной работе, называется ТС. Критерием ТС явл. конечная температура, кот. ограничивается механ. прочностью металлов, деформациями частей аппаратов, а также нагревостойкостью изоляции. Допустимые(доп.) конечные температуры(темп.) для проводников выше доп. темп. при нормальной работе, тк. изменение механ-ких св-в металлов и износ изоляции определяются не только темп-рой, но также продолжит-ю нагревания. Доп. конечные темп-ры при КЗ лежат в пределах от 120 до 300 °С в то время как доп. темп-ры при нормальной работе не превышают 60–80 °С.

При проверке на ТС пренебрегают теплоотдачей. Процесс нагрева при КЗ определяется уравнениями: r _ν C_ν – соответственно, сопротивление и теплоемкость проводника для температуры ν ; G – масса проводника.

После подстановки G, rν и разделения переменных:

где , γ q – удельная проводимость и площадь поперечного сечения проводника.

Р ис1. кривые для определения конечной температуры шин и кабелей при КЗ; сплошные линии-для жестких шин, пунктирные- кабели с многопроволочными жилами: 1-Al, 2-Cu

Для неизолир-х проводников при норм. усл.

, где Т_а –постоянная времени затухания апериодич. составляющей. По значению Ак и рис1 определяется температура νк в конце КЗ.

Проводник термически устойчив, если ≤

Для голых Cu проводников предельно доп. темп. составляет 300 °С, а для Al 200 °С.

ТС шин и кабелей min допустимой площади сечения:

Условия ТС при этом определяются выражением ≤ ,где –площадь сечения проводника, выбранная по условиям рабочего режима.

П роверку аппаратов на ТС допускается производить сравнением термически эквивалентного тока КЗ с допустимым током ТС

Условие термической стойкости:

В практических расчетах, при ≥ , эквивалентный ток КЗ определяется: