Выбор токоведущих частей

К токоведущим частям электроустановок, относятся: сборные шины различного напряжения, неизолированные кабели, соединяющие электрооборудование и аппараты со сборными шинами. В распределительных устройствах, напряжением 2х27,5 и 220 кВ сборные шины выполняются гибкими сталеалюминевыми проводами, марки АС, а для РУ-10кВ – жесткими алюминиевыми шинами.

Сборные шины выбирают по условию:

(1.27)

где - длительно допустимый ток, который выдерживает сечение токоведущих частей, не перегреваясь выше нормы, А

- наибольший рабочий ток, А

Жесткие шины прямоугольного сечения проверяют на механическую прочность и термическую стойкость

При проверке на механическую прочность, наибольшее рабочее напряжение не должно превышать допустимое

_расч. ≤ _доп (1.28)

где _доп – допустимое напряжение материала шин, МПа

_расч – наибольшее расчетное напряжение в материале шин, МПа

(1.29)

где - длина пролета или расстояния между опорными изоляторами

- момент сопротивления сечения шины, относительно главной оси инерции

- ударный ток трехфазного короткого замыкания, кА

- расстояние между осями шин.

Проводник будет термически стоек, если выполняется условие.

где - сечение выбранной шины, мм²

^- минимальное сечение шины, при нагревании ее до максимально допустимой температуры, мм²

где ^- коэффициент, который при наибольших допустимых температурах равен для алюминиевых шин 90, для стальных 60, для АС = 75

- тепловой импульс, кА²с

(1.30)

где - ток короткого замыкания при максимальном режиме

- постоянная времени затухания апериодической составляющей, для установок выше 1000В, = 0,005с

- время от момента возникновения короткого замыкания, до момента его отключения

Выбор шин для ОРУ-220кВ

По наибольшему рабочему току

выбираем два провода марки АС-120

Допустимый ток

380А  222а (условие выполняется)

Проверка на термическую стойкость

Время отключения короткого замыкания

120Мм  34,1мм (условие выполняется)

Гибкие шины на динамическую прочность не проверяют, однако учитывают, что по условию динамической прочности сечение проводов должно быть не менее 70мм²

120мм  70мм

Выбранные шины динамически прочные.

Проверку шин по условию отсутствия коронирования не производим, так как сечение менее 90мм².

Окончательно принимаем шины марки АС – 120.

Выбор шин для ОРУ-2х27,5кВ

По наибольшему рабочему току

выбираем два провода марки АС-150

Допустимый ток

850А  341,2а (условие выполняется)

Проверка на термическую стойкость

Время отключения короткого замыкания

300Мм  36,09мм (условие выполняется)

Окончательно принимаем шины марки 2АС – 150.

Выбор шин 10кВ

В распределительных устройствах 10кВ, выполненных комплектными ячейками, используются жесткие алюминиевые шины. По наибольшему рабочему току выбираем шины прямоугольного сечения марки А 60х6

Проверка на термическую стойкость

6 х 60 = 360 мм² > 78 мм²

Условие проверки на термическую стойкость выполняется.

Проверка на динамическую прочность. Расстояние между изоляторами l=4м, расстояние между осями шин а=0,25м Для шин марки А 60х6, допустимое механическое напряжение _доп = 40Мпа

Расчетный момент сопротивления, при расположении шин плашмя

где - толщина шины, м;

- ширина шины, м.

Расчетное механическое напряжение в материале шин, определим по формуле

40 МПа > 14,52 Мпа (условие выполняется)

Выбранные шины удовлетворяют условию динамической прочности.

Результаты выбора шин сводим в таблицу.

Таблица 1.6