2.7.2 Выбор и проверка шин

Согласно пункту 2.5.2 выбираются шины АТ 120х10 с I_доп=2070 А

Проверка шин на механическую прочность, т.е. на динамическую устойчивость, согласно условию

σ_доп ≥ σ_расч , кг/см² [1,296] (2.81)

где σ_доп - допустимое напряжение материала согласно ПУЭ, для

алюминиевых шин принимаем σ_доп = 650 (кг/см² );[3,357]

σ_расч - расчетное напряжение материала, кг/см²

σ_расч [1,297] (2.82)

где F_расч - расчетное усилие создаваемое ударным током на токоведущие

части, кг

[1,297] (2.83)

где l - длина токоведущих частей (шин) между опорными изоляторами,

l=150300 см, для расчетов принимаем l = 200 см

а - расстояние между шинами соседних фаз, а=1025 см, для расчетов принимаем а = 20 см;

i_у - берем из расчета 2.5.2, i_у=40 кА

352 кг

W - поперечный момент сопротивления шин, для однополосных шин, расположенных плашмя определяется по формуле, см²

[1,297] (2.84)

где b и h - геометрические размеры сечения шин, b=1 см, h=12 см

=0,17·1·12²=24,5 см²

σ_расч 359 кг/см²

650 > 359 кг/см²

Проверка шин на термическую устойчивость:

- в режиме аварии при протекании по шинам расчетного максимального тока, согласно условию

θ_доп ≥ θ_н , ⁰С [1,297] (2.85)

где _доп - допустимая температура нагрева голых шин в нормальном режиме работы, _доп= +70^о С ;[2; 32]

_н - расчетная температура нагрева шин при протекании по ним

расчетного максимального тока, ⁰С

_н = _ос + (_доп - _ос) [3,298] (2.86)

где _ос - температура окружающей среды, _ос= +25 ⁰С .[3;245]

_н = 25 + (70 - 25) 69⁰С

70>69 ⁰С

- в режиме короткого замыкания, согласно условию

θ_доп.max ≥ θ_к [3,298] (2.87)

где θ_доп.max-максимально допустимая температура нагрева голых шин в режиме короткого замыкания, θ_доп.max(Al)=200⁰С;[2,246]

θ_к - расчетная температура нагрева шин в режиме короткого замыкания, определяется по графику в зависимости от А_к , ⁰С.[1,246]

Т.к. короткое замыкание имеет две составляющие и изменяется в каждый момент времени, то определение температуры нагрева шин от действительного тока очень сложно. Поэтому пользуются понятием относительного нагрева шин и кривыми для определения действительной температуры нагрева.

Относительная температура нагрева шин в режиме короткого замыкания А_к

А_к = А_н[1,246] (2.88)

где А_н - относительная температура нагрева шин в режиме аварии,

определяется по графику [1,245];

t_ф - берем из расчета 2.7.1, t_ф=0,27 с;

S - сечение шин, S=120×10=1200 мм²;

I_∞ - берем из расчета 2.5, I_∞=22 кА.

А_к = 0,45·10⁴0,49·10⁴

По графику [2,245] определяем θ_к=73^оС

200>69 ⁰С

К исполнению принимаем шины АТ 120х10 с I_доп=2070 А.