3.10. Понятие о термической стойкости
Способность аппарата выдерживать воздействия токов короткого замыкания называется термической стойкостью.
Параметры, характеризующие термическую стойкость, показаны на рис. 3.8.
160
I
Iк.З. С
|
|
|
Iф = Iд K.З. |
|
|
В |
|
|
Iном |
|
D |
|
А |
tф = tТ.С. |
t |
Рис. 3.8
Током термической стойкости аппарата называют наибольшее действующее значение тока короткого замыкания, выдерживаемое в течение определённого промежутка времени без нагрева частей аппарата свыше допустимого уровня и без повреждений, препятствующих его дальнейшей работе.
Время термической стойкости – наибольшее время, в течение которого ток термической стойкости может протекать через аппарат без повреждений, препятствующих его дальнейшей работе.
В аппаратах высокого напряжения величины времени термической стойкости ГОСТированы.
При напряжениях до 35 кВ – tТ.С. не менее 4 сек. При напряжениях до 110 кВ – tТ.С. не менее 3 сек.
3.11. Предельная допустимая температура нагрева проводников
Короткое замыкание является кратковременным режимом и поэтому нагрев токами термической стойкости можно допустить более высокий, чем при длительном режиме. Однако этот нагрев не должен приводить к снижению электрических и механических свойств изоляции и проводов.
Предельно допустимая температура для токоведущих частей (кроме алюминия):
соприкасающихся с органической изоляцией – 250°С;
не соприкасающихся с изоляцией – 300°С.
Для алюминиевых токоведущих частей – 200°С.
161
3.12. Нагрев ферромагнитного материала
Ферромагнитный материал, находящийся в магнитном поле, нагревается.
|
Возникают потери |
Рж = РВ + РГ , где РВ – потери на вихревые токи; РГ – |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
потери, обусловленные гистерезисом. |
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Потери в магнитопроводе могут быть подсчитаны по формуле |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
2 |
|
|
|
f |
|
2 |
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Р |
|
= σ |
|
|
+ σ |
|
|
В2 ⋅10−8 Вт, |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
В |
|
|
|
|
Г |
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
ж |
|
100 |
|
|
|
|
100 |
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
где σВ − и σГ |
− коэффициенты для потерь на вихревые токи и гистерезис; |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
f – частота ; |
В – индукция. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Способы снижения нагрева: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
замена не ферромагнитными материалами;
набор шихтованных пластин;
использование легированных сталей, имеющих узкую гистерезисную кривую;
изготовление канавок, создающих разрыв магнитных линий;
применение короткозамкнутых витков;
экранирование.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
Назовите все источники тепловых потерь в электрических аппаратах.
Чем объясняете нагрев нетоковедущих ферромагнитных частей аппа-рата, находящихся вблизи проводников с переменным током? Перечислите меры борьбы с этим явлением.
Какое явление называют эффектом близости? Что такое поверх-ностный эффект, от каких параметров материала токоведущей части аппарата и как он зависит?
Назовите все виды отдачи тепла нагретыми частями аппарата. Приведите зависимости, определяющие величины различных видов теп-лоотдачи.
Что такое постоянная времени при нагреве и охлаждении токоведущих частей аппарата и от каких факторов она зависит?
Что понимается под повторно-кратковременным режимом работы аппарата? Дайте определение коэффициента перегрузки по мощности и току при этом режиме.
162
Чем отличается процесс нагревания токоведущей части аппарата при коротком замыкании от нагревания при нормальном режиме работы?
Какова максимально допустимая температура медных и серебряных контактов? Чем опасно превышение этой температуры?
Что такое термическая стойкость электрического аппарата и какими величинами она характеризуется?