8.3.1 Выбор и проверка шинного моста

В качестве шинного моста используем гибкие шины. Шинный мост выбирается по экономической плотности тока и проверяется по длительно допустимому току, на термическую стойкость и на электродинамическое действие.

Выбор по экономической плотности тока:

(50)

Рабочий ток определяется

(51)

Принимаем F_э= 185 мм².

Выбранное сечение проверяем по длительно-допустимому току:

I_дл.доп>I_ав, (52)

где I_дл.доп– длительно допустимый ток, для выбранного сечения линии, А;

I_ав– аварийный ток, А.

(53)

510 > 433

Условие выполняется.

Выбранные шины проверяются на электродинамическое действие тока к.з, при I_к.з⁽³⁾≥ 20 кА.

Ток к.з. на шинах 10 кВ подстанции Илек равен 9,9 кА.

Проверка шин на термическую стойкость при коротком замыкании производится по условию:

Q_к≤Q_к.доп, илиq_min≤q, (54)

где Q _к– температура шин при нагреве током к.з;

Q _к.доп– допустимая температура нагрева шин при к.з.

q_min– минимальное сечение шины по термической стойкости;

q– выбранное сечение шин.

При приближенных расчетах минимальное сечение шин (q_min), можно определить:

(55)

где С – постоянная, А∙с^1/2/мм²;

Вк – тепловой импульс, А²∙с.

q_min<q,

90 < 185

Условие выполняется.

8.3.2 Выбор и проверка сборных шин

В установках напряжением до 35 кВ применяют сборные шины прямоугольного сечения.

Выбор шин производим по допустимому току нагрузки.

I_доп≥I_раб.max, (56)

где I_доп– допустимый ток нагрузки шины;

I _раб.max– максимальный длительный ток нагрузки той цепи, для которой

предназначена шина.

I _раб.max= 433 А – определяется по формуле (53).

Принимаем прямоугольные алюминиевые шины сечением

40 х 4 мм с I _доп= 480 А.

Выбранные шины проверяем на электродинамическое воздействие тока к.з.

Жесткие шина – на изгиб.

Определяем силу действующую на среднюю шину:

(57)

где I_уд- ударный ток при трёхфазном КЗ, кА ;

l- длина пролёта между опорными изоляторами шинной конструкции, м

а - расстояние между фазами, м.

.

Сила Fсоздаёт изгибающий момент М, который определяется по формуле:

, (58)

Момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию силы W, см³, при расположении шины плашмя определяется по формуле

(59)

где в — высота шины, см ;

h- ширина шины, см .

Напряжение в материале шин σ_расч, возникающее при воздействии изгибающего момента определяется по формуле:

(60)

Шины механически прочны если выполняется условие

σ_расч ≤ σ_доп , (61)

где σ_доп- допустимое напряжение в материале шин.

σ_доп= 700 кГ/см².

120 < 700 – Условие выполняется.

Проверка шин на термическую стойкость при к.з. производим по условию.

q _min≤q, (62)

80 < 160

Условие выполняется.