Допустимое напряжение материала шин

В данном примере рассматривается расчет проверки шин и изоляторов на электродинамическую стойкость при коротких замыканиях в сети 10 кВ согласно ГОСТ Р 52736-2007.

Требуется проверить на электродинамическую стойкость шинную конструкцию (шины и изоляторы) на напряжение 10 кВ.

1. Ударный ток трехфазного КЗ на шинах 10 кВ — iуд = 180 кА;

2. Изоляторы применяются типа ИОР, обладающие высокой жесткостью, то есть неподвижны при КЗ.

3. Шины выполнены из алюминиевого сплава марки АД31Т1 сечением 8х60 мм (выбраны ранее), расположены горизонтально в одной плоскости и имеют шесть пролетов.

5. Расстояние между осями проводников — а= 0,6 м (см.рис. 2а ГОСТ Р 52736-2007);

6. Толщина шины — b = 8мм = 0,008 м;

7. Высота шины — h = 60 мм = 0,06 м;

8. Погонная масса шины определяется по таблице 1 ГОСТ 15176-89 для алюминиевой шины с размерами 8х60 мм — m = 1,292 кг/м;

9. Модуль упругости шин – Е = 7*1010 Па (см. таблицу 3 ГОСТ Р 52736-2007);

10. Допустимое напряжение материала – σдоп. = 137 МПа (см. таблицу 3 ГОСТ Р 52736-2007);

1. Определяем момент инерции J и момент сопротивления W по расчетным формулам согласно таблицы 4:

Видео:Провода, токопровод, шиныСкачать

2. Определяем частоту собственных колебаний шины по формуле 22 [Л1, с.12]:

где: r1 = 4,73 – параметр основной частоты собственных колебаний шины, определяется по таблице 2 [Л1, с. 5]. В данном примере шины и изоляторы остаются неподвижными при КЗ, исходя из этого расчетный номер схемы №3.

3. Определяем коэффициент динамической нагрузки η при трехфазном КЗ в зависимости от отношения f1/fсинх = 315/50 = 6,3 при этом fсинх = 50 Гц. Согласно рисунка 5 коэффициент динамической нагрузки η = 1.

4. Определяем коэффициент формы Кф = 0,95 по кривой, где отношение b/h = 0,10, согласно рисунка 1.

5. Определяем коэффициент Красп = 1 по таблице 1, когда шины расположены в одной плоскости, см. рис.2а.

6. Определяем коэффициент λ = 12, согласно таблицы 2 [Л1, с.5].

7. Определяем максимальную силу, действующую на шинную конструкцию при трехфазном КЗ по формуле 2 [Л1, с.4].

• l = 1,0 м – длина пролета, м;
• а = 0,6 м — расстояние между осями проводников (фазами), м;
• iуд. = 180*10 3 А – ударный ток трехфазного КЗ, А;
• Кф = 0,95 – коэффициент формы;
• Красп. = 1,0 – коэффициент, зависящий от взаимного расположения проводников.

Читайте также: Фольксваген тигуан индикатор давления в шинах

8. Определяем максимальное напряжение в шинах при трехфазном КЗ по формуле 18 [Л1, с.11]:

• l = 1,0 м – длина пролета, м;
• η = 1,0 – коэффициент динамической нагрузки;
• λ = 12 – коэффициент, зависящий от условия закрепления шин;
• W = 4,8*10 -6 м3 – момент сопротивления поперечного сечения шины.

Видео:Что такое ШИМ? Как ШИМ регулирует яркость, температуру, обороты двигателя и напряжение? Разбираемся!Скачать

Сравниваем полученное максимальное напряжение в шинах σмах. = 154 МПа с допустимым напряжением материала σдоп. = 137 МПа из таблицы 3. Как видно из результатов расчетов σмах. = 154 МПа > σдоп. = 137 МПа – условие электродинамической стойкости не выполняться .

Поэтому для снижения напряжения в материале шин необходимо уменьшить длину пролета.

9. Определяем наибольшую допустимую длину пролета, м:

Принимаем длину пролета l = 0,9 м.

10. Определяем максимальное напряжение в шинах при трехфазном КЗ, с учетом длины пролета l = 0,9 м.

Условие электродинамической стойкости выполняется: σмах. = 125 МПа

где: Fразр. = 20000 Н — минимальная механическая разрушающая сила на изгиб, принимается по каталогу на изолятор.

Выбранные шины и изоляторы удовлетворяют условию электродинамической стойкости, с длиной пролета l = 0,9 м.

1. ГОСТ Р 52736-2008 – Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания.

Допустимое механическое напряжение в материале шин

Механический расчет двухполосных шин. Если каждая фаза выполняется из двух полос (рис. 2.3), то возникают усилия между полосами и между фазами. Усилие между полосами не должно приводить к их соприкосновению. Для того чтобы уменьшить это усилие, в пролете между полосами устанавливаются прокладки. Пролет между прокладками l_п выбирается таким образом, чтобы электродинамические силы, возникающие при КЗ, не вызывали соприкосновения полос:

где а_п – расстояние между осями полос, см;

k_ф – коэффициент формы шин (рис. 2.4), учитывающий влияние поперечных размеров проводника на силы взаимодействия.

Читайте также: Летние шины в старом осколе

Чтобы не происходило резкого увеличения усилий в полосах в результате механического резонанса, частота собственных колебаний системы должна быть больше 200 Гц. Исходя из этого l_п выбирается еще по одному условию:

где m_п – масса полосы на единицу длины, кг/м.

Силу взаимодействия между полосами в пакете из двух полос можно определить

Видео:Распределительный блок (РБД), Кросс модули, Шинки. Что, зачем, почему | KonstArtStudioСкачать

Напряжение в материале шин от взаимодействия полос рассматриваются как балки с равномерно распределенной нагрузкой и защемленными концами, МПа,

где W_п – момент сопротивления одной полосы, см 3 ; l_п – расстояние между прокладками, м.

Рис. 2.3. Эскиз расположения двухполосных шин

Рис. 2.4. Кривые для определения коэффициента k_ф для двухполосных шин при а_п= 2b

Условия механической прочности имеет вид

Если это условие не соблюдается, то следует уменьшить s_ф или s_п, что можно сделать, уменьшив l_ф или l_п или увеличив а или W_ф.

Решив уравнение для s_п относительно l_п, можно определить максимально допустимое расстояние между прокладками

Длину l_п из конструктивных соображений принимают кратной l_ф.

При определении сил взаимодействия между швеллерами составляющими шину коробчатого сечения, принимают k_ф=1; расстояние между осями проводников берут равными размеру h, и тогда

Расчетный момент сопротивления W_п = W_у-у, а расчетное сопротивление в материале от взаимодействия между швеллерами

Для шин коробчатого сечения при взаимодействии фаз напряжение в материале шин определяется с учетом вектора приложения силы.

Если шины расположены горизонтально (рис. 2.5а) и шины соединены между собой жестко, то

При отсутствии жесткого соединения

Для вертикального расположения шин (рис. 2.5б)

Рис. 2.5. К механическому расчету шин коробчатого сечения.

а — горизонтальное расположение;

б — вертикальное расположение,

в — сечение коробчатой шины.

Если шины расположены по вершинам треугольника, то механический расчет выполняется по формулам, приведенным в таблице 2.6.

Видео:Питание DALI | Особенности подключения | Шина DALIСкачать

Выбор изоляторов. В распределительных устройствах шины крепятся на опорных, проходных и подвесных изоляторах. Жесткие шины крепятся на опорных изоляторах, выбор которых производится по следующим условиям:

где .F_расч — сила, действующая на изолятор;

F_доп — допустимая нагрузка на головку изолятора.

где F_разр — разрушающая нагрузка на изгиб.

Формулы для механического расчета шин, расположенных

Читайте также: Continental горячая линия шины

При горизонтальном или вертикальном расположении изоляторов всех фаз расчетная сила, Н,

где k_п – поправочный коэффициент на высоту шины, если она расположена «на ребро» (рис. 2.5):

где Н_из – высота изолятора.

Рис. 2.5. К определению расчетной нагрузки на изолятор

При расположении шин в вершинах треугольника

где F_и – изгибающая сила определяется по таблице 2.6.

Разрушающая нагрузка для опорных изоляторов приведена в таблице 2.7.

Проходные изоляторы выбираются:

При этом расчетная сила для проходных изоляторов определяется по выражению F_расч = 0,5f_фl.

Выбрать сборные шины 10,5 ГРУ ТЭЦ и опорные изоляторы к ним для следующих данных:

— температура наиболее жаркого месяца 30 о С;

— токи продолжительных режимов I_ном = 4130 А; I_{max p} = 4350 А;

— расстояние между фазами а = 0,8 м;

— токи короткого замыкания на шинах I_{по г} = 28,2 кА; I_{по с} = 32,3 кА;

Видео:ЗАЗЕМЛЕНИЕ - ТАКОЕ НЕ ПОКАЖУТ В ВУЗАХ. Рассказываю как работает и чем отличается. #TN #TT #IT #ОмСкачать

— время отключения КЗ t_отк = 2 с.

Сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, поэтому сечение выбираем по допустимому току. Принимаем шины коробчатого сечения, алюминиевые 2(125´55´6,5) мм, высота h=123 мм; ширина полки b=55мм; толщина шины с=6,5 мм; сечение (2´1370) мм 2 ; W_у0-у0=100 см 3 ; W_у-у=9,5 см 3 ; I_доп=4640 А.

Допустимый ток с учетом поправки на температуру окружающей среды:

Проверка на термическую стойкость.

Определяется термический импульс короткого замыкания по (2.8), (2.9):

Минимальное термически стойкое сечение шин по выражению (2.5)

605,6 > 2×1370, термическая стойкость шин обеспечивается.

Частота собственных колебаний шинной конструкции по (2.14)

Т.к. f₀ > 200 Гц, то расчет можно вести по формулам для статической системы.

Момент сопротивления сечения для двух сращенных шин W_у0-у0=100 см 3 , тогда

Сила взаимодействия между швеллерами

Максимальное расстояние между местами сварки швеллеров:

Предварительно выбираем ОФ-10-2000. Максимальная сила, действующая на изгиб

Поправка на высоту коробчатых шин

Изолятор ОФ-10-2000 не проходит по механической прочности.

Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 2030; Нарушение авторского права страницы

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  Видео:Цветовая маркировка проводов и шинСкачать

  

  Автоподбор © 2023
  Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/dopustimoe-napryazhenie-materiala-shin

  🎦 Видео

  Электробезопасность Правила по Охране Труда при Эксплуатации Электроустановок 2023Скачать

  

  Контур заземления. Подробный монтаж! + нормы и правилаСкачать

  

  ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ. Вид Грубейшего Нарушения ТРЕБОВАНИЙ ТБ при работе на СТАНКАХ.Скачать

  

  Испытания сборных шинСкачать

  

  Ошибки при установке и выборе радиальных и диагональных пластырей. Резинокорд - это главная ошибка.Скачать

  

  Всем электрикам! Допустимый длительный ток для проводов. Полный разбор Таблицы 1.3.4 ПУЭ!Скачать

  

  Главная заземляющая шина, система уравнивания потенциаловСкачать

  

  Как определить сечение провода.Скачать

  

  поиск нерабочей can шины, часть дваСкачать

  

  Химия и физика при вулканизации шины. Почему это важно для качественного ремонта?Скачать

  

  С этим справится даже новичок. Как спроектировать / собрать свой электрощит для квартиры или дома.Скачать

  

  Очень опасные ошибки в щитах учётаСкачать

  

  Почему именно запрещены скрутки проводов? Показываю и объясняю наглядно.Скачать

  

  5 ошибок при расключении распределительных коробок.Скачать