1.4. Термічна стійкість провідників
Термічною стійкістю провідників і апаратів називають їх здатність витримувати нагрівання струмами короткого замикання без термічного руйнування (перегорання).
При
перевірці провідників на термічну
стійкість при КЗ визначають їхню
температуру нагрівання в момент його
відключення і порівнюють її з граничною
допустимою температурою нагрівання.
Провідник задовольняє умовам термічної
стійкості, якщо температура нагрівання
провідника
в момент відключення КЗ не перевищує
граничної допустимої температури
,
тобто виконується така умова:
(22)
Криві для визначення температури нагрівання провідників з різних матеріалів і сплавів наведені на рис. 3 і 4, а значення гранично допустимих температур нагрівання різних провідників – в табл.4. Послідовність визначення температур струмопровідних частин викладена вище.
В тих випадках, коли нагрівання провідників до КЗ було близьким до довгострокової допустимої температури, мінімальний перетин провідника, який задовольняє умовам термічної стійкості (22) при КЗ, визначають по формулі
, (23)
де
і
–
значення функції
відповідно при граничній допустимій
температурі при КЗ і, відповідно, при
граничній допустимій температурі по
умовам довготривалого нагрівання.
А так як ці температури є постійними величинами, то знаменник виразу (23) для кожного виду провідника є також величиною постійною. Позначимо:
,
тоді вираз (23 ) можна записати так:
(24)
Значення параметру С терм для жорстких шин наведені в табл. 5, для кабелів в табл. 6, для дротів в табл.7.
Таблиця 4
Граничні допустимі температури нагрівання провідників при КЗ
Вид провідників |
|
Шини алюмінєві |
200 |
Шини мідні |
300 |
Шини стальні, які не мають безпосереднього з’єднання з апаратами |
400 |
Шини стальні, які мають безпосереднє з’єднання с апаратами |
300 |
Кабелі броньовані и неброньовані с паперовою просоченою ізоляцією на напругу, кВ: 1 6(10) 20(35) 110(220) |
250 200 130 125 |
Кабелі і ізольовані проводу з мідними та алюмінієвими жилами і ізоляцією: із полівінилхлоридного пластику із гуми із поліетилену (кабелі до 35 кВ) із вулканізованого (зшитого) поліетилену (кабелі до 35 кВ) |
160 160 130 250 |
Мідні неізольовані проводи при натяжіннях, Н/мм2: менше 20 20 і більше |
250 200 |
Алюмінієві неізольовані проводі при натяжіннях, Н/мм2: менше 20 20 і більше |
200 160 |
Алюмінієва частина сталеалюмінієвих проводів |
200 |
Самонесучі ізольовані проводи на напругу до 1 кВ с ізоляцією: із термопластичного поліетилену із вулканізованого (зшитого) поліетилену |
135 250 |
Проводи с захисною оболонкою на напругу 6 - 20 кВ |
250 |
Таблиця 5
Значення параметра С терм для жорстких шин
Характеристика кабелів |
Значення Стерм, |
Кабелі до 10 кВ: з мідними жилами з алюмінієвими жилами |
140 90 |
Кабелі 20 -30 кВ: з мідними жилами з алюмінієвими жилами |
105 70 |
Кабелі і ізольовані проводи з поліхлорвініловою або гумовою ізоляцією: з мідними жилами с алюмінієвими жилами |
120 75 |
Кабелі і ізольовані проводи з полівінілхлорідною ізоляцією з мідними жилами з алюмінієвими жилами |
103 65 |
Таблиця 6
Значення параметра Стерм для кабелів
Матеріал провідника або марка сплаву |
Значення Стерм, , при начальній температурі, °С |
||
70 |
90 |
120 |
|
Мідь |
170 |
— |
— |
АД0 |
90 |
81 |
68 |
АД1Н |
91 |
82 |
69 |
АД0М, АД1М |
92 |
83 |
70 |
АД31Т1 |
85 |
77 |
64 |
АД31Т |
82 |
74 |
62 |
АДЗЗТ1 |
77 |
71 |
59 |
АДЗЗТ |
74 |
67 |
57 |
АВТ1 |
73 |
66 |
55 |
АВТ |
71 |
63 |
53 |
1911 |
71 |
63 |
53 |
1915, 1915Т |
66 |
60 |
51 |
АМг5 |
63 |
57 |
48 |
Сталь при 400 °С |
70 |
— |
— |
Сталь при 300 °С |
60 |
— |
— |
Таблиця 7
Значення параметру С терм для дротів
Матеріал дроту |
Марка дроту |
Значення Стерм, , при допустимих температурах нагрівання дротів при КЗ, °С |
||
160 |
200 |
250 |
||
Мідь |
М |
— |
142 |
162 |
Алюміній |
А, АКП, Ап, АпКП |
76 |
90 |
— |
Алюмінієвий сплав |
АН, АНКП АЖ, АЖКП |
69 66 |
81 77 |
— |
Сталеалюміній |
АС, АСК, АСКП, АпС, АСКС, АпСКС, АпСК |
76 |
90 |
— |