Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) ( 34 ) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (34)


Глава шестая

ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ

§ 32. ВЫБОР ШИН И ШИНОПРОВОДОВ

Шины и шинопроводы распределительных устройств применяются, в основном, медные или алюминиевые. Стальные шины находят ограниченное применение вследствие больших потерь от перемагничивания и вихревых токов.

На малые и средние номинальные токи (до 3000 - 4000 а) при напряжении до 20 кв в основном применяются шины прямоугольного сечения. При напряжении 35 кв и выше применяются голые медные или сталеалюминиевые многопроволочные провода. В цепях мощных генераторов и станций, где номинальные токи могут быть больше 10000 а, а ударные больше 150-200 ка, вместо многополосных пакетов применяют двойные прокатные корытные или трубчатые шины.

Шины и шинопроводы на токи до 5000 а выбираются по условиям длительного нагрева номинальным током, приведенным в таблицах с последующей проверкой их на термическую и динамическую устойчивость при коротких замыканиях. При этом

/доп /макс, раб)

(131)

где /макс, раб - максимальный длительный рабочий ток присоединения.

Допустимые значения длительных токов приведены в таблицах при таких условиях:

1. Допустимая температура длительного нагрева шин током равна 70° С при расчетной температуре окружающего воздуха 25° С. Если средняя температура воздуха отличается от 25° С и равна 6о, то значение длительно допустимого тока для шин необходимо пересчитать по формуле

/бо = /д°п]/7о 25- (12)

2. При горизонтальном расположении прямоугольных шин на



зоа-,

изоляторах заданные в таблице величины длительно допустимых токов необходимо уменьшать на 5 - 8% вследствие ухудшения условий охлаждения их.

3. Выбор пакетов шин с числом полос больше трех нецелесообразен вследствие влияния эффекта близости и перерасхода металла,

условий охлаждения и т. д. При необходимости выбора большего сечения шин предусматривать шины коробчатого сечения.

В установках постоянного тока могут быть применены пакеты шин с числом полос больше трех.

Проверка шин на термическую устойчивость сводится к определению температуры 6 нагрева шин токами короткого замыкания за время длительности короткого замыкания. Затем эта температура сравнивается с максимально допустимой кратковременАой температурой шин, приведенной ниже в "С:

о (lOVn 2(С 3\(n Ю* Д,

Рис- 34. Кривые для определения температуры нагрева проводников токами к. 3.

300 200

соедине-

для медных шин.................

» алюминиевых шин........;......

» стальных шин при отсутствии непосредственного

ния с аппаратами.................. 400

для стальных шин при наличии соединения с аппаратами 300 » кабелей напряжением до 10 кв с медными жилами и бумажной изоляцией....................250

для кабелей напряжением до 10 /се с алюминиевыми жилами

и бумажной изоляцией...................200

для кабелей с бумажной изоляцией напряжением 20 - 35 ке 175 » кабелей и проводов с резиновой изоляцией ........ 200

Температура нагрева шин током короткого замыкания за время длительности короткого замыкания определяется по кривой (рис. 34) и по параметру

(133)

где - установившийся ток короткого замыкания, а; ti, - фиктивное время, сек; 5 - поперечное сечение, мм; Ан-величина, определяюидая тепловое состояние шин и проводов при нагреве допустимым током и температуре 6„ до короткого замыкания.

Величина Ан определяется по кривой (рис. 34) соответственно для токоведущих частей из металлов Си, А1 и Fe и температуры е„ 70° С.

Величина Лк определяет тепловое состояние шин или проводов при температуре 9к, т. е. в конце режима короткого замыкания. Шины или проводники термически устойчивы, если бк<6к.доп.



g практике шины на термическую устойчивость можно проверять по минимальному необходимому сечению

где 5расч - выбранное сечение шин.

Минимальное сечение шин или проводников может быть определено по аналогии с формулой (114) по формуле

S.HH = /.lA . (134)

/1оп определяется по кривой (рис. 34) при допустимом значении температуры шин или проводников 9. доп при к. з; Ли определяется по кривой (рис. 34) при 6доп = 70°С.

Проверка шин на термическую устойчивость может производиться по любому из представленных .методов для любого количества полос и для любого профиля сечения.

Расчет и проверка шин на электродинамическую прочность при коротком замыкании. Сборные шины и ошиновки должны обладать механической прочностью и противостоять механическим усилиям, возникающим во время короткого замыкания. В практических расчетах допускают, что шины каждой фазы являются многопролетными балками, свободно лежащими на жестких опорах и находящиеся под действием равномерно распределенной нагрузки.

В основном применяются шины однополосные, многополосные и корытной формы. Для каждой конструкции методы расчетов на механическую прочность разные.

Рассмотрим механический расчет однополосных шин. Шины могут быть расположены на ребро или плашмя (рис. 35). Если рассматривать шины как многопролетные, равномерно нагруженные балки, свободно лежащие на опорах, то наибольший изгибающий момент

М = кг/см, (135)

где / - сила, пшходящаяся на единицу длины средней шины, кг/см; I - рассто1Шие между изоляторами, см. Наибольшее значение силы / определится равенством

/= 1,76 • ty 10"» кг/см, (136)

где iy - мгновенное значение тока короткого замыкания, а;

а - расстояние между осями смежных фаз, см. Расчетное напряжение в материале

, °расч = = кг/с.ч, (137)

где W - момент сопротивления шины относительно оси, перпенди-

кулярной к направлению действия силы, см.



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) ( 34 ) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92)