История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2021-01-31 | 119 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Нагревание и охлаждение проводников. При протекании по проводу, обладающему активным сопротивлением К, Ом, электрического тока постоянной величины /, А, провод нагревается. Количество теплоты Р1, Вт-с (Дж), выделяющейся за время 1, с, определяют по закону Джоуля —Ленца:
Если бы вся теплота, выделяющаяся в проводе, шла только на по нагревание и провод бы при этом не охлаждался, то его температура непрерывно повышалась бы. Закону повышения этой температуры соответствовала бы на графике прямая ОА (рис. 5.7). Но 1лк как при превышении температурой провода температуры окружающей среды он начинает отдавать теплоту в окружающую среду, то в результате одновременного нагревания и охлаждения провода наступает тепловое равновесие, которому соответствует вполне определенное превышение максимальной установившейся конечной температуры провода Фмах над температурой окружающей среды до.
Повышение температуры провода прекращается тогда, когда количество теплоты, выделяющейся в проводе, становится равным количеству теплоты, отдаваемой проводом в окружающую среду.
Закон повышения температуры провода при одновременном охлаждении в зависимости от времени прохождения тока по проводу выражают формулой
где (— температура провода, °С, через { секунд после начала прохожденияпо нему тока; е — основание натуральных логарифмов; ( — время протекания тока по проводу, с; - постоянная времени, с, т.е.
время, в течение которого провод приобрел бы ту же температуру перегрева , если бы не было отдачи теплоты в окружающую среду.
Если обозначить превышение температуры провода над температурой окружающей среды как то формула (5.30) пример вид
|
Закон нагревания провода при отдаче теплоты в окружающую среду графически отображает кривая линия 0В на рис. 5.7. Максимальное превышение температуры ттах достигается за время /(абсцисса точки В). При отсутствии охлаждения такое же превышение тмах наступает через время Г (абсцисса точки А).
Закон охлаждения нагретого до максимальной температуры провода в функции времени после отключения тока можно выразить формулой
На рис. 5.7 этому закону соответствует кривая СD). Если ток / проходит по проводу не все время /, а с перерывами, т.е. нагрузка попеременно то включается, то отключается, изменению температуры нагреваемого провода соответствует ломаная линия ОЕ. Действительно, если в течение времени А({ нагрев провода происходит по закону, описываемому формулой (5.31), а в промежуток времени А(2 нагрузка отключена и провод остывает по закону, описываемому формулой (5.33), и так далее, то максимальная температура провода будет существенно ниже максимальной конечной температуры провода при том же токе, но при постоянной нагрузке. Следовательно, данному длительно протекающему по проводу току при заданных условиях охлаждения соответствует вполне определенное превышение температуры провода над температурой окружающей среды, и наоборот: данному превышению температуры провода над температурой окружающей среды соответствует вполне определенный длительно протекающий ток.
Расчет проводов и кабелей на нагревание позволяет определить значение тока, допускаемое при выбранном сечении проводов и кабелей по заданным условиям охлаждения.
Для неизолированных проводов, проложенных внутри зданий, предельно допускаемая температура берется равной 70 °С из условий пожарной безопасности (чтобы не произошло возгорание попавших на провод легковоспламеняющихся материалов) и гигиены (чтобы не выделялись вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей газы из органических частиц пыли).
|
Для изолированных проводов с обыкновенной резиновой изоляцией предельно допускаемая температура принимается равной 55 °С из условия сохранности резины, а при прокладке проводов в изоляционных трубах с тонкой металлической оболочкой — для предотвращения прилипания провода к стенкам трубок, которое может произойти вследствие размягчения массы, применяемой для пропитки бумажных изолирующих слоев трубок, при температуре нагрева выше указанной. Для проводов с теплостойкой резиновой изоляцией предельная допускаемая температура принимается равной 65°С.
Для кабелей предельно допустимая температура зависит от рабочего напряжения кабеля и находится в пределах от 80 °С (напряжение до 3 кВ) до 50 °С (20 и 35 кВ). Указанные значения температуры принимаются из условий сохранения устойчивости бумажной изоляции (зависящей от напряжения) и недопущения увеличения числа газовых включений внутри кабеля. Газовыми включениями называют пустоты, заполненные газом, которые образуются в изоляции кабелей в результате термических циклов, т.е. нагревания и охлаждения кабеля. Вследствие различных коэффициентов теплового расширения пропиточной изоляционной массы и свинца и малой эластичности свинцовой оболочки при первом же нагреве происходит необратимое расширение свинцовой оболочки с образованием в изоляции газовых включений.
Выбор площади сечения проводников. Выбор по нагреву длитель ным током сводится к сравнению расчетного тока Iр с допустимым табличным значением IД0П с учетом марки провода или кабеля и температурных условий его прокладки:
где КТ — поправочный температурный коэффициент, вводимый в формулу, если температура воздуха отличается от 25 °С, а земли—от 15 °С. При нормальных условиях Кт= 1.
При параллельной прокладке кабелей в земле или трубах условия их охлаждения ухудшаются, что учитывается поправочным коэффициентом на прокладку Кп. В этом случае
Значения Кт и КП приведены в справочной литературе. После выбора площади сечения проводника по нагреву проверяют, удовлетворяет ли этот проводник условию допустимой на-
грузки в послеаварийном режиме при отключении одной из двух параллельных цепей, т.е. выполняется ли неравенство
где Iр.ав — ток в цепи в послеаварийном режиме.
Площадь сечения выбирают также по экономической плотности тока. Для выбора оптимального варианта электрической сети сравнивают капитальные вложения и ежегодные эксплуатационные затраты, рассчитанные для нескольких вариантов. Сумма приведенных годовых затрат будет иметь минимум при так называемой экономической площади сечения
|
экономическая плотность
где Iр — расчетный ток линии, А;jэк, А/мм2.
Однако в сетях напряжением до 1000 В площадь сечения, выбранная по экономической плотности тока, в 2 — 3 раза превышает площадь сечения, выбранную по нагреву, поэтому проверке по экономической плотности подлежат не все сети напряжением до 1000 В, а лишь те, в которых продолжительность максимальной нагрузки Гм (см. подразд. 5.2) превышает 4000 ч в год. К ним могут относиться, например, сети напряжением 380 В для питания установок насосной станции.
|
|
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!