Проверка на термическую стойкость.

В соответствии с формулами (6.4) – (6.7), по аналогии производим необходимую проверку.

где  максимальный ток утяжеленного рабочего режима шины (А) (см. п. 6.1).

По кривой, представленной на рисунке 6.1, используя , определим сложную функцию температуры проводника  (°С) до момента возникновения КЗ:

Импульс квадратичного тока КЗ определим по выражению:

Тогда

По рисунку 6.1 определим конечное значение температуры проводника в режиме короткого замыкания:

В результате расчетов получаем:

Выбранные шины удовлетворяют условию проверки на термическую стойкость.

 

Проверка на электродинамическую стойкость.

Жесткие шины, закрепленные на изоляторах, представляют собой динамическую колебательную систему, находящуюся под воздействие электродинамических сил.

Наибольшее удельное усилие в однополосной шине при трехфазном КЗ определяется по выражению:

где  ударный ток трехфазного КЗ (А);  расстояние между фазами (м), в расчете принимаем .

Равномерно распределенная сила  создает изгибающий момент (шина рассматривается как многопролетная балка, свободно лежащая на опорах):

где  длина пролета между опорными изоляторами шинной конструкции (м) (в расчете принимаем ).

Напряжение в материале шины, возникающее при воздействии изгибающего момента:

где  момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия (  (см. рисунок 6.2).

 

            Рисунок 6.2 – Момент сопротивления и инерции шины

 

Шины механически прочны, если выполняется условие:

где  допустимое механическое напряжение в материале шин (МПа) (см. рисунок 6.3).

Т.е.  выбранные алюминиевые шины удовлетворяют условию проверки на электродинамическую стойкость.

 

      Рисунок 6.3 – Механические характеристики материала шин

 

Выбор и проверка шин низкой стороны

Выберем для отходящих линий потребителей, жесткие алюминиевые шины. Выбор сечения жестких проводников производим по нагреву (по допустимому току) по справочнику (ПУЭ таблица 1.3.31), используя в качестве расчетных токи утяжеленного рабочего режима каждого потребителя (см. п. 6.1). Результат приведен в таблице 6.1.

Выполним проверку натермическую и электродинамическую стойкость шины самого маленького сечения (предприятие по добыче угля).

 

Проверка на термическую стойкость.

В соответствии с формулами (6.4) – (6.7), по аналогии производим необходимую проверку.

где  максимальный ток утяжеленного рабочего режима шины (А)       (см. п. 6.1).

По кривой, представленной на рисунке 6.1, используя , определим сложную функцию температуры проводника  (°С) до момента возникновения КЗ:

Импульс квадратичного тока КЗ определим по выражению:

Тогда

По рисунку 6.1 определим конечное значение температуры проводника в режиме короткого замыкания:

В результате расчетов получаем:

Выбранные шины удовлетворяют условию проверки на термическую стойкость.