Допустимые значения температуры нагрева шин

Проводник	τк.доп, ºС
Шины: медные алюминиевые	300 200

При проверке шин на динамическую стойкость должно выполняться условие:

, (3.30)

где – напряжение в материале шины, возникающее при протекании тока короткого замыкания, МПа,

–допустимое напряжение в материале шины (для медных шин = 140 МПа, для алюминиевых – 80);

, (3.31)

где F – максимальное усилие, приходящееся на 1 м длины шины, Н/м;

l – длина шинного пролета (расстояние между осями опорных изоляторов), м;

W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной направлению действия силы, см³.

При однополосной шине

, (3.32)

где i_у – ударный ток трехфазного короткого замыкания, А;

а – расстояние между осями шин соседних фаз, м.

Моменты сопротивления для различных расположений шин и форм их сечения вычисляются по формулам, приведенным в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Зависимость момента сопротивления от расположения шин и формы их сечения

Расположение шин и форма их сечения	Момент сопротивления W, м3
	0,167 bh2 1,44b2h 0,333bh2

Зависимость допустимого механического напряжения от вида материала шин приведена в табл. 3.3

Таблица 3.3

Зависимость допустимого механического напряжения

от вида материала шин

Материал	Марка	, МПа
Алюминий Алюминиевый сплав	АДО АД31Т АД31Т1	40 75 90

3.1.4. Выбор шин открытого распределительного устройства

Шины ОРУ выполняются гибкими проводами [6 – 9]. Сечение гибких шин ОРУ выбирается по длительному току нагрузки и проверяется на термическую стойкость в соответствии с условиями (3.22) и (3.23). Из условий механической прочности и удобств монтажа сечение шин ОРУ принимаем не менее 70 мм². Проверку выбранного сечения на электродинамическую стойкость обычно не проводят, так как гибкие шины крепятся с помощью гирлянд подвесных изоляторов на большом расстоянии между фазами. При большей длине пролетов (более 40 м) проводится механический расчет гибких шин (так же как и расчет проводов высоковольтных линий электропередач).

Выбранное сечение шин открытых РУ при напряжениях 110 кВ и выше проверяется по условию исключения явления короны.

Максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см:

, (3.33)

где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, для многопроволочных проводов m = 0,82;

r_пр – радиус провода, см.

Напряженность электрического поля около поверхности провода, кВ/см,

, (3.34)

где U – линейное напряжение, приложенное к шинам, кВ;

D_ср – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см.

При горизонтальном расположении фаз

D_ср = 1,26D, (3.35)

где D – расстояние между соседними фазами, см.

Для сборных шин принимается расстояние между проводами разных фаз 3,0 и 4,0 м для напряжений 110 и 220 кВ соответственно.

3.2. Выбор выключателей

Высоковольтные выключатели выбираются при соблюдении условий:

по напряжению установки –

; (3.36)

по номинальному току –

; (3.37)

роду установки (внутренняя или наружная);

конструктивному исполнению (маломасляные, элегазовые, вакуумные).

Высоковольтные выключатели проверяются на термическую и электродинамическую стойкость, а также на отключающую способность.

При проверке выключателя на электродинамическую стойкость должно соблюдаться условие:

, (3.38)

где i_у – ударный ток короткого замыкания в цепи выключателя, кА;

i_пр – амплитудное значение предельного сквозного тока короткого замыкания [5], кА;

При проверке выключателя на термическую стойкость должно соблюдаться условие:

, (3.39)

где В_к – тепловой импульс в цепи выключателя, А²∙с;

I_t – ток термической стойкости [6, 7], кА;

t – время протекания тока термической стойкости [6, 7], с.

При проверке выключателя по номинальному току отключения должно соблюдаться условие:

, (3.40)

где I_{ном.отк} – номинальный ток отключения [5], кА;

I_п.t – действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания (в цепи выключателя) в момент расхождения контактов, кА.