13. Определение теплового импульса тока короткого замыкания. Условия проверки аппаратов и проводников на термическую стойкость.

Опять не понял прикола, читайте предыдущий вопрос. Суть в том, что как бы можно здесь отдельно выписать только про B_к, но тогда ж ничего непонятно будет.

Определение для оценки термической стойкости.

Полный тепловой импульс короткого замыкания равен сумме импульсов от периодической и апериодической составляющих:

Окончательно:

Для коммутационных аппаратов, токопроводов, кабелей, реакторов завод-изготовитель производит проверку на термическую стойкость и в каталожных данных приводит – ток термической стойкости и – время протекания тока термической стойкости.

Если в течение времени при прохождении через аппарат тока все части аппарата нагреваются до температуры не более допустимой, то аппарат термически стоек.

Условие проверки на термическую стойкость для аппаратов:

14. Электродинамическое действие токов короткого замыкания. Условия проверки аппаратов и проводников на электродинамическую стойкость.

Аппараты и проводники должны выдерживать кратковременное электродинамическое действие токов короткого замыкания, т.е. должны быть электродинамически стойки.

При протекании токов по проводникам они испытывают электродинамические воздействия, сопровождающиеся механическими повреждениями. При одинаковом направлении тока проводники притягиваются, а если токи направлены в противоположные стороны, то отталкиваются.

Сила взаимодействия токов определяется по формуле, вытекающей из закона Био-Савара-Лапласа:

где – ток в проводниках

– длина проводника

– расстояние между проводниками;

– коэффициент формы (для установок напряжением больше 1 кВ равно 1).

Электродинамические усилия в 3-х фазной установке имеют ряд особенностей. Усилия меняются по величине и по фазе. Сила, действующая на проводник с током, определяется как результат взаимодействия его с током в проводниках двух других фаз, при этом в наиболее тяжёлых условиях оказывается проводник средней фазы.

Рисунок 3

Рисунок 4

Токи в проводниках и силы взаимодействия для разных моментов времени короткого замыкания представлены на рисунках 3 и 4.

Не приводя расчёта, напишем выражение для максимального удельного (на единицу длины проводника) усилия для фазы B при трёхфазном к.з.:

где – ударный ток трехфазного короткого замыкания.

Для предотвращения повреждений под действием таких усилий все элементы токоведущей конструкции должны обладать достаточной механической прочностью.

Далее делают следующую проверку. Сила создаёт изгибающий момент от взаимодействия между фазами:

Определяют механические напряжения в материале проводника при действии изгибающего момента:

где – момент сопротивления проводника относительно оси, перпендикулярной действию усилия. Находится по-разному в зависимости от формы сечения и взаимного расположения проводников.

Для проводников из данного материала известны значения . Условие проверки проводников (жёстких шин) на электродинамическую стойкость:

Для аппаратов (коммутационных аппаратов, токопроводов, выключателей) завод-изготовитель на основании испытаний аппаратов приводит и . Сравнивают с расчетными токами короткого замыкания. Получаем условия проверки аппаратов на электродинамическую стойкость:

где – ток электродинамической стойкости;

– амплитудное значение тока электродинамической стойкости.