5.2 Термическая устойчивость аппаратов

Под термической устойчивостью аппаратов понимают его способность выдержать без повреждений и перегрева выше норм тепловое действие токов КЗ определенной длительности. Для аппаратов фирмы - производители в своих каталогах приводят ток термической устойчивости и время, в течение которого аппарат может пропускать этот ток, не перегреваясь и не повреждаясь.

Аппараты и электрические сети, защищенные предохранителями, имеющими малую выдержку времени срабатывания (менее 5мс) на термическую и электродинамическую устойчивость обычно не проверяют.

5.3 Предельно допускаемая температура нагрева проводников и аппаратов

Для обеспечения надежной работы аппарата температура его проводников и деталей не должна превосходить некоторого определенного значения. Температура, при которой гарантируется надежная работа аппарата, и воздействие которой проводники и аппараты могут выдержать без понижения своих электрических и механических свойств называется предельной допускаемой температурой.

Нормируются две допустимые температуры:

- при номинальном длительном режиме;

- при коротком замыкании.

Короткое замыкание является кратковременным режимом, поэтому нагрев токами КЗ можно допустить более высокий, чем при длительном режиме. Однако, этот нагрев не должен приводить к понижению электрических и механических свойств изоляции и проводов.

Для алюминия предельно допустимая температура для режима КЗ принимается равной 200⁰С, а для меди 300⁰С.

Предельно допустимая температура для изолированных проводников определяется свойствами (классом изоляции), с которой проводник соприкасается.

Предельно допустимая температура для неизолированных (голых) проводников определяются механической прочностью проводников, которая резко снижается с ростом температуры (см. рисунок 5.2).

1,2 - Медь;3 - алюминий;4 -бронза;5 - сталь.

Рисунок 5.2 - Зависимость предела прочности

металлов при растяжении от температуры

нагрева.

Предельно допустимая температура для проводников, имеющих контактные соединения, резко снижается по сравнению с целыми проводниками и определяется температурой начала интенсивного окисления контактных поверхностей. Как показала практика, если температура контактных соединений не превышает 70 градусов, надежная и долговременная их работа обеспечивается. И, наоборот, если температура провода, имеющего контактные соединения, превышает 70 градусов, то в результате окислительных процессов сопротивление контактов возрастает, одновременно возрастают и тепловые потери в них. Контакты перегреваются и разрушаются. Надежность электроснабжения ухудшается.

Предельно допустимая температура для нетоковедущих деталей: несущих, крепежных, защитных и т.д. определяется из условий безопасности обслуживания (исключение ожогов при соприкосновении с ними).

5.3 Косвенный метод определения установившегося превышения температуры и постоянной времени нагрева аппарата

Часто на практике требуется найти значение постоянной времени нагрева и установившееся превышение температуры аппарата, опытное получение которых требует длительного времени (10—20 часов), что вызывает, естественно, большие неудобства.

В этом случае установившееся превышение температуры определяют на основании частично снятой кривой нагрева.

Метод основан на том, что зависимость

представляет собою прямую линию.

Построение ведут следующим образом (см. рисунок 5.3):

а) за одинаковые, достаточно малые промежутки времени находят соответствующие им превышения температуры;

б) влево от оси координат откладывают в произвольно выбранном

масштабе на уровне соответствующего значения отрезки

в) концы отрезков соединяют прямой линией.

Точка пересечения прямой с осью ординат определит установившееся превышение температуры, а отрезок на пересечении с осью абсцисс будет равен отношению.Таким образом, можно по участку кривой нагревания определить нужные значения и Т.

Рисунок. 5.3 - К определению постоянной времени и установившегося превышения температуры косвенным методом