Вопрос 17
Электрические усилия в жестких шинных конструкциях. Расчет их механической прочности
Расчёт механической прочности однополосных шин при КЗ
Наибольшее удельное усилие при трехфазном КЗ, определяется, Н/м:
Так как расстояние между фазами значительно больше периметра шин а>>2(b+h), то коэффициент формы kф = 1.Наибольшие электродинамические усилия возникают при трехфазном повреждении, поэтому в дальнейших расчетах учитывается ударный ток трехфазного КЗ. Индексы (3) для упрощения опускаются.
Равномерно распределенная сила f создает изгибающий момент, (шина рассматривается как многопролетная балка, свободно лежащая на опорах), Н•м:
Где
-длина
пролета между опорными изоляторами
шинной конструкции, м.
Напряжение в материале шины, возникающее при воздействии изгибающего момента, МПа:
где W— момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, см3(справочные данные).
Шины механически прочны, если:
где
- допустимое механическое напряжение
в материале шин
Электродинамические силы на единицу длины:
Согласно ПУЭ
Вопрос 18
Электрические усилия в системах гибких шин распределительных устройств и ЛЭП. Расчет их динамической стойкости
В РУ 35кВ и выше применяются гибкие шины, выполненные проводами АС. Гибкие провода применяются для соединения блочных трансформаторов с ОРУ.
На электродинамическое
действие тока КЗ проверяются гибкие
шины РУ при
кА
и провода ВЛ при
кА.
При больших токах КЗ провода в фазах в результате динамического взаимодействия могут настолько сблизиться, что произойдет схлестывание или пробой между фазами.
Наибольшее сближение фаз наблюдается при двухфазном КЗ между соседними фазами, когда провода сначала отбрасываются в противоположные стороны, а затем после отключения тока КЗ движутся навстречу друг другу. Их сближение будет тем больше, чем меньше расстояние между фазами, чем больше длительность протекания и значение тока двухфазного КЗ. Сближение гибких токопроводов при протекании токов КЗ может быть определено так.
Определяется усилие от длительного протекания тока двухфазного КЗ, Н/м
;
а – расстояние
между фазами (для ОРУ D),
м;
–
среднеквадратичное значение тока
двухфазного КЗ.
Определяется сила тяжести 1м токопровода с учетом междуфазных распорок
м–масса 1м токопровода, кг.
Определяется
отношение
,
где h–максимальная
расчетная стрела провеса провода в
каждом пролете при максимальной расчетной
температуре,м;
–
эквивалентное по импульсу время действия
быстродействующей защиты,с. Для цепей
генераторов и трансформаторов
с,
где
–действительная
выдержка времени защиты от ТКЗ; 0,05 –
учитывает влияние апериодической
составляющей.
По диаграмме в зависимости от f/g и определяют отклонение провода b,м и угол α.
Найденное значение b сравнивают с максимально допустимым.
Где d–диаметр
провода,
–наименьшее
допустимое расстояние в свету между
соседними фазами в момент их наибольшего
сближения – устанавливает ПУЭ.
Если окажется, что
,
то необходимо уменьшить стрелу провеса
или увеличить расстояние между фазами.