Выбор шин

ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Сечение шин выбирают по рекомендуемой экономической плотности тока для нормального рабочего режима и нагреву длительным током в случае рабочего форсированного режима.

При к. з. шины проверяют на механическую прочность и термическую устойчивость.

Условия выбора шин даны в табл. 39-8.

Длительно допускаемые токи для окрашенных медных и алюминиевых шин приведены в разделе.

При горизонтальной прокладке шин прямоугольного сечения плашмя следует уменьшить на 5% для шин с шириной полос до 60 мм и на 8% для шин с шириной полос более 60 мм.

Таблица 39-8 Условия выбора шин и кабелей

Номинальные данные	Условия выбора
Номинальное напряжение (для кабелей)
Длительный допускаемый ток
Экономическое сечение
Допускаемое напряжение в материале (для шин) при коротком замыкании
Максимальная допускаемая температура при кратковременном нагреве

Дополнительно по теме

При больших рабочих токах рекомендуется применять шины коробчатого сечения, так как при этом обеспечиваются наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения.

При выборе сечения следует применять экономическую плотность тока.

Для обеспечения механической прочности шин при токах к. з. расчетное напряжение в шине не должно превосходить допускаемого напряжение для данного материала (табл. 39-9).

Таблица 39-9 Допускаемая механическая прочность шин

Материал и марка

Медь (МТ)

Алюминий (AT)

Алюминий (АТТ)

Сталь

140

160

Рис. 39-5. Размещение прокладок при двухполосной шине.

Максимальное расчетное напряжение в шине определяется по следующим формулам:

а) Однополосные шины

где f - максимальное усилие, приходящееся на 1 см длины шины, от взаимодействия между токами фаз, H/м; l - расстояние (пролет) между осями изоляторов вдоль фазы рис. 39-5, м; W - момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной направлению действия усилия, м3.

Формулы для подсчета момента сопротивления даны в табл. 39-10.

Таблица 39-10 Моменты сопротивления шин

Эскиз расположения шин и форма их сечений	Момент сопротивления W, м3

Усилие при расположении шин в одной плоскости

где - ударный ток трехфазного короткого замыкания, А; а - расстояние между осями шин смежных фаз, м.

б) Многополосные шины.

При выполнении шин в виде пакетов, собранных из отдельных полос, суммарные механические напряжения в полосе шины складываются из двух напряжений: от взаимодействия фаз и от взаимодействия полос пакета одной фазы , т. е.

Напряжение определяется, как и для однополосных шин.

Напряжение определяется как

где - усилие, приходящееся на 1 м длины полосы, от взаимодействия между токами полос пакета, Н/м; - расстояние между прокладками пакета, м (рис. 39-5).

Усилие

где d определяется по кривым рис. 39-6.

Для обеспечения термической устойчивости шин и кабелей при к. з. необходимо, чтобы протекающий по ним ток не вызывал повышения температуры сверх максимально допускаемой при кратковременном нагреве, приведенной в табл. 39-11.

Рис. 39-6.

Таблица 39-11 Максимальные температуры и коэффициент С для шин и кабелей

Вид и материал проводника

Максимально допускаемая температура,

Коэффициент С

Медные шины

Алюминиевые шины

Стальные шины при отсутствии непосредственного соединения с аппаратами

Стальные шины при наличии непосредственного соединения с аппаратами

Кабели с бумажной изоляцией до 10 кВ включительно с медными жилами

То же с алюминиевыми жилами

300

200

400

300

200

170

160

При этом принято, что до момента к. з. температура проводника не превышала допустимой температуры в длительном режиме.

Конечная температура , до которой нагревается проводник током к. з., определяется по кривым рис. 39-7. Для этого должно быть вычислено значение по формуле

где определяется по кривым рис. 39-7 для начальной температуры проводника до к. з., - тепловой импульс, который характеризует количество тепла, выделенное током за время к. з., , S-сечение проводника, мм2; минимальное сечение проводника по условию термической устойчивости