7.1. Расчет активного сопротивления участков короткой сети:

1) Шинный пакет фаза А.

Активное сопротивление одной полосы шинного пакета при протекании постоянного тока и отсутствии внешних меняющихся магнитных полей равно

;

S=100´10=1000мм²; мм; удельное сопротивление медного проводника =0.0212 Ом×мм²/м.

Ом;

Ом;

.

Для любого одиночного проводника его активное сопротивление при переменном токе может быть найдено по формуле:

;

где - коэффициент добавочных потерь; - коэффициент поверхностного эффекта; - коэффициент близости i-го проводника с k-м; R₀ – сопротивление проводника постоянному току, Ом. Коэффициент поверхностного эффекта определяем по таблице 6.1[2] . Коэффициент близости учитывает неравномерное распределение тока по сечению проводника вызванное наличием соседних проводников. Токопроводы коротких сетей характеризуются большим числом проводников. Экспериментальные данные показывают, что для одного проводника шихтованного пакета его можно в среднем оценить величиной 1.02 – 1.05, а для нешихтованного пакета и гибких кабелей 1.05 – 1.07 [2]. Следовательно, примем . Отсюда

Но для определения полного сопротивления короткой сети необходимо учесть ещё ряд влияющих факторов. Примем коэффициент добавочных джоулевых потерь . Этот коэффициент учитывает влияние потерь активной энергии в ферромагнитных конструкциях, возникающих от электромагнитных полей участка. Приближённое значение коэффициента внешнего поверхностного эффекта для шинного пакета выбираем из таблицы 2.8. [1] . Он учитывает увеличение сопротивления вследствие неравномерного токораспределения по отдельным проводникам пакета.

Активное сопротивление шинного пакета фазы А:

;

где n – число параллельных проводников в пакете. Для двух ветвей:

Ом.

= Ом

2) Участок соединения фаз

Для фазы А.

S=686 мм²; l=1 м; =0.0212 Оммм²/м.

,Ом;

_{Для фазы В и С.}

S=686 мм²; l=1 м; =0.0212 Оммм²/м.

,Ом;

3) Гибкие кабели: l=4.5 м; =0.021 Оммм²/м

Ом;

Ом;

Коэффициент поверхностного эффекта определяем по кривым из рисунка VI.1 (а) [2] . Коэффициент близости выбираем согласно экспериментальным данным . Активное сопротивление одного проводника гирлянды

Ом.

Коэффициент добавочных джоулевых потерь , а коэффициент внешнего поверхностного эффекта определяем по рисунку VI.5 в зависимости от количества кабелей в вертикальном ряду. Тогда активное сопротивление гибких кабелей

Ом.

4) Трубошины.

Фаза А.

S=1000 мм²; l=3.2 м; =0.0212 Оммм²/м.

Активное сопротивление одной трубы

Ом;

Ом;

(таблица 6.1 [2]); (рисунок VI.3. [2]).

Ом.

; .

Ом.

Фазы В и С:

S=1571 мм²; l=2.72 м; =0.0212 Оммм²/м.

Ом;

(таблица 6.1 [2]); (рисунок VI.3. [2]).

Ом.

; .

Ом.

5) Сопротивления в контактных соединениях.

Ом

Ом.

6) Переходные сопротивления контактная щека – электрод.

Величина переходного сопротивления может быть найдена по следующей формуле

;

где - коэффициент, зависящий от материала и сопротивления поверхности контакта, выбираем Ом×кг^m для контакта бронза – графит (табл. 2.9. [1]); р - давление в контактных поверхностях, необходимо обеспечить ; где G - масса электродной свечи, кг. Длину электрода принимаем равной 2.75 от высоты плавильного пространства 2.75×1=2.75 м. Диаметр электрода 200 мм. Объём электрода

= 86394 см³.

Так как плотность электрода г/см³, то его масса составит

= 190 кг,

а необходимое давление

кг.

Для линейных контактов параметр m составит 0.7.

Определяем величину переходного сопротивления:

Ом.

7) Сопротивление электродов.

мм²; (Ом∙мм²)/м; l=2,75м.

Ом,

Ом.

8) Сопротивление одной обмотки трансформаторного агрегата, приведённое ко вторичному напряжению (см. техническую характеристику трансформатора):

Ом.

Составим схему замещения активных сопротивлений печной установки рисунок 6.

Электрическая схема замещения активных сопротивлений печной установки.

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом.

Определим суммарные активные сопротивления каждой фазы короткой сети

Среднее активное сопротивление короткой сети

Ом.