მოკლე ჩართვის დენების თერმული ეფექტი. მოკლე ჩართვა ცვლადი ენერგიის სისტემებში მოკლე ჩართვის დენების თერმული და დინამიური ეფექტები


მოკლე ჩართვის რეჟიმში, ელექტრული დანადგარის დენის გადამზიდავი ელემენტები (საბელები, კაბელები და ა.შ.) მოკლე ჩართვის დროს. (წამი ან წამის წილადი) თბება მოკლე შერთვის დენით. ზოგიერთი საწყისი ტემპერატურა θ n ტემპერატურამდე θ max. მოკლე ჩართვის დენები ბევრჯერ აღემატება ნორმალურ რეჟიმში დენებს, შესაბამისად, მოკლე ჩართვის ხანგრძლივობის მიუხედავად, გამტარების ტემპერატურა მკვეთრად იზრდება და θ max ბევრად აღემატება θ N-ს (ნახ. 6.1) θ max ტემპერატურის განსაზღვრა და მისი შედარება. მოკლევადიანი დასაშვები θ max დამატებით არის დავალება თერმული გამოთვლები მოკლე ჩართვის რეჟიმისთვის

სურ.6.1 გამტარის გათბობა მოკლე ჩართვის რეჟიმში

Ცოტა დრო მოკლე ჩართვა საშუალებას გაძლევთ განახორციელოთ თერმული გამოთვლები მოკლე ჩართვის დროს. ამ დროის განმავლობაში გარემოში სითბოს გადაცემის გათვალისწინების გარეშე. განვიხილოთ გამტარის გათბობა მოკლედ შერთვის დენის პერიოდული კომპონენტით, ამ დროისთვის თავი დავანებოთ მოკლე შერთვის დენის მისი აპერიოდული კომპონენტის დამატებით გათბობას. მოკლედ შერთვის დენის ორი კომპონენტის ასეთი ცალკე განხილვა. შესაძლებელია, რომ ეს პირდაპირ გამომდინარეობს მოკლე ჩართვის ეფექტური დენის I მოკლე ჩართვის გამოთქმიდან. :

I 2 k.z = I 2 p t + I 2 at (6.1)

სადაც I at არის აპერიოდული კომპონენტის მნიშვნელობა, ხოლო I p t - პერიოდული კომპონენტი.

დირიჟორის გაცხელებაზე დახარჯული ენერგია t p t დენით გამოიხატება ლენცის კანონით. შემდეგ დირიჟორის გათბობის საწყისი გამოხატულება ასე გამოიყურება:

i 2 n t R np t = C m θ (6.2)

სადაც R np არის გამტარის წინააღმდეგობა, C არის გამტარი მასალის სპეციფიკური სითბოს მოცულობა, m არის გამტარის წონა.

იმის გამო, რომ დენი იცვლება მოკლე ჩართვის დროს. და გამტარის სითბოს სიმძლავრე და წინააღმდეგობა არის ტემპერატურის ფუნქცია, თავდაპირველი გათბობის განტოლება დიფერენციალურია:

i 2 p t ρ o (1+ αθ) dt = s lγc o(1+ β θ)d θ (6.3)

სადაც i p t არის მოკლე ჩართვის პერიოდული კომპონენტის მყისიერი მნიშვნელობა.

ρ o (1+ αθ) - დირიჟორის წინააღმდეგობა θ o C ტემპერატურაზე, ohm

გ ო(1+ β θ) - გამტარი მასალის სპეციფიკური სითბური სიმძლავრე θ o C-ზე , სამ. s/y o C

ρ o და გ ო- სპეციფიკური წინააღმდეგობა და სითბოს სიმძლავრე 0 o C ტემპერატურაზე

α და β ტემპერატურის ცვლილების ρ და

ლ -დირიჟორის მოცულობა, სმ 3; γ - ცემა გამტარის მასალის წონა, გ/სმ 3

ცვლადების განცალკევებისა და კოეფიციენტების გადალაგების შემდეგ, ჩვენ გადავწერთ განტოლებას შემდეგნაირად:

Dt = რომ d θ (6.4)

სად რომ = γ

მოკლე ჩართვის დროს t, გამტარის ტემპერატურა ადის საწყისი მნიშვნელობიდან θ n-დან საბოლოო მნიშვნელობის θ max-მდე, ამიტომ განტოლების ორივე მხარე უნდა იყოს ინტეგრირებული მითითებულ საზღვრებში:

დროთა განმავლობაში i p t მნიშვნელობის ცვლილების კანონი საკმაოდ რთულია, ამიტომ ამ ფუნქციის ინტეგრაცია ხორციელდება არეების (ინტეგრალების) ჩანაცვლებით. სურ.6.2. ასახავს ამ მეთოდს.∞

ნახ.6.2 გრაფიკი პერიოდული კომპონენტის ფიქტიური დროის დასადგენად.

6.2 გრაფიკზე OABC-ის ფართობი, რომელიც შეესაბამება მოკლე შერთვის დროს. მოკლედ შერთვის დენის სითბოს ტოლია. დროს ტ, იმათ.

ფართობი OABC = dt

იგივე რაოდენობის სითბო შეიძლება წარმოიქმნას მუდმივი (მუდმივი) მოკლე ჩართვის დენით. მე 2 ∞ მაგრამ სხვა დროით fp. ამ დროის პოვნა შესაძლებელია თანაბარი ფართობის ODEF მართკუთხედის აგებით. დადგენისთვის FP ცნობილ დროს მოკლედ შერთვის დენის გამოთვლილი მრუდების მიხედვით. აგებული დამოკიდებულება fп =f (λ) (ნახ. 6.3) და λ = I” / I∞. ამრიგად, ინტეგრალი შეიძლება გამოითვალოს შემდეგნაირად:

fp (6.6)

სურ.6.3 მრუდები ფიქტიური დროის განსაზღვრისათვის

მოკლედ შერთვის დენის აპერიოდული კომპონენტის მიერ წარმოქმნილი სითბო. i და t განისაზღვრება 6.6 განტოლების მსგავსი განტოლებით:

ტ ფ.ა. (6.7)

სადაც ტ ფ.ა. – დრო, რომლის დროსაც დგას მოკლე შერთვის დენი გამოყოფს იმავე რაოდენობის სითბოს, როგორც მოკლე შერთვის დენის აპერიოდული კომპონენტი. მოკლე ჩართვის დროს ტ.

აპერიოდული კომპონენტი იშლება წრედის დროის მუდმივთან ერთად მოკლე შერთვის წერტილამდე. T a: i a t =√2 მე" ო e - t / Ta (6.8)

სად მე" ო -მოკლედ შერთვის დენის სუბტრანზიტორული კომპონენტის ცნობილი (განტოლება 5.9) ეფექტური მნიშვნელობა. 0-ის ტოლ დროს. ეს ფუნქცია ადვილად ინტეგრირებულია და შედეგად აპერიოდული კომპონენტის ფიქტიური დროის მნიშვნელობა:

t f.a = T a λ 2, (6.9)

სადაც λ = მე"ო/

სრული მოჩვენებითი დრო f = fp + t f.a

6.5 განტოლების მარჯვენა მხარის ინტეგრირება რთულია და მივყავართ რთულ გამოხატულებამდე სასურველი ტემპერატურის θ max-ის დასადგენად. ამ გამოხატულებიდან გამომდინარე, გამოთვლილი მრუდები აგებულია იმ ვარაუდით, რომ გამტარის საწყისი ტემპერატურა θ n =0. მრუდების გამოყენების თანმიმდევრობა გამომდინარეობს მათი აგებულებიდან. ჯერ იპოვნეთ გამტარის საწყისი ტემპერატურა მოკლე ჩართვის მომენტში. θ n. :

θ n = θ გარემო + (θ დამატებითი - θ გარემო) მე 2 მონა / მე 2 დამატებითი (6.10)

სადაც გარემოს θ არის გარემოს გამოთვლილი ტემპერატურა

θ დამატებითი – გამტარის გრძელვადიანი დასაშვები ტემპერატურა

მე მონა- გამტარის მეშვეობით მოქმედი დენი

მე დამატებით- დასაშვები დენი გამტარის გავლით

Θ დამატებითი მნიშვნელობები მოცემულია საცნობარო ცხრილებში ავტობუსების და კაბელების არჩევისთვის. θ გარემო მიიღება მაქსიმუმად მუშაობის დროს (მაგალითად +40 o C). საწყისი ტემპერატურის დადგენის შემდეგ, იპოვნეთ მოსახვევებიდან (სურათი 6.4) შესაბამისი აბსცისის მნიშვნელობა a n. შემდეგ გამოითვლება t f და დგინდება აბსციზა: a k = a n + t f. θ max-ის მნიშვნელობა განისაზღვრება k-ის მნიშვნელობით. შემდეგ, θ max-ის მნიშვნელობა შედარებულია θ max-თან. მოცემული ტიპის გამტარი მასალისთვის.

სურ.6.4 გამტარების გათბობის ტემპერატურის განსაზღვრის მრუდები მოკლე შერთვის დროს.

იმის გამო, რომ მოკლე ჩართვის ხანგრძლივობა ხანმოკლეა (არ აღემატება რამდენიმე წამს), ტემპერატურა, რომელიც მნიშვნელოვნად აღემატება დასაშვებ ტემპერატურას ხანგრძლივი გაცხელებისას, აღებულია θ maxdop. მხედველობაში მიიღება, რომ გამტარების იზოლაციას შეუძლია გაუძლოს θ max-ს შემდგომი სამუშაოს დარღვევის გარეშე.

შიშველი გამტარებისთვის (გამრთველი დაფის ავტობუსები) θ maxdop აღებულია მასალის მექანიკური სიმტკიცის პირობებიდან. მაგალითად, შიშველი სპილენძის ავტობუსებისთვის θ maxdop = 300 o C.

დაუკრავებით დაცული გამტარები არ საჭიროებს თერმული მდგრადობის შემოწმებას, ისევე როგორც დირიჟორებს, რომლებიც დაცულია დენის შემზღუდველი გადამრთველებით და ამომრთველებით, სპეციალურად დაწესებული დროის დაყოვნების გარეშე, როდესაც ამოქმედდება.

შერჩევითი ამომრთველები (ჩართვა მანქანები რეგულირებადი დროის დაყოვნებით მოკლე ჩართვის გამორთვისას) მოწმდება თერმული წინააღმდეგობისთვის შემდეგი პირობების მიხედვით:

მე 2 ¥ t ფ< (I 2 t) доп. ,

სადაც I ¥ - სტაბილური მდგომარეობის მოკლე შერთვის დენი; t f – ფიქტიური მოკლე შერთვის დრო;

(I 2 ტ) დაამატეთ. – თერმული სტაბილურობა ტექნიკური მახასიათებლების მიხედვით (საცნობარო მონაცემები).

ელექტროდინამიკური ეფექტი დენის K, W,

როცა დენი მიედინება მეწრეში ამ უკანასკნელში წარმოიქმნება ელექტროდინამიკური ძალა , მიდრეკილია კონტურის დეფორმაციისკენ (სურ. 6.5). მუდმივი დენის მნიშვნელობისას, ველის ენერგიის ზრდა როდესაც კონტური დეფორმირებულია მიმართულებით Xელექტრომაგნიტური ძალის მიერ შესრულებული სამუშაოს ტოლია დროის იმავე პერიოდში.

dW = Fdx(6.11)

სად X- ძალის მიმართულების კოორდინატი.

განტოლებას 6.11 ეწოდება მაქსველის განტოლება.

ბრინჯი. 6.5 ელექტროდინამიკური ძალების მოქმედება დენის მატარებელ წრეზე.

მაგნიტური ენერგია წრედში ინდუქციურობით და ელექტრო შოკი მეგანისაზღვრება ცნობილი გამოთქმით:

= (6.13)

ორი სქემით ინდუქციებით L 1 და L 2 დადინების მიხედვით მე 1 და მე 2და ურთიერთ ინდუქციურობა მაგნიტური ველის ენერგია განისაზღვრება გამონათქვამით:

W= L 1 i 2 1 + L 2 i 2 2 + M i 1 i 2(6.14)

ელექტროდინამიკური ძალა, რომელიც ცდილობს შეცვალოს ხისტი სქემების შედარებითი პოზიცია ( L 1 = const; L 2 = const) უდრის:

F = i 1 i 2 (6.15)

ერთსა და იმავე სიბრტყეში განლაგებული ორი პარალელური გამტარის ურთიერთინდუქციურობა (H) მათ სიგრძეზე ბევრად ნაკლები მანძილზე.

M= 2(ლნ - 1)10 -7 Hn (6.16)

dM/dx = dM/da = (2ლ/ა) 10 -7 (6.17)

და F = (2i 1 i 2 ლ/ა) 10 -7 N (6.18)

ეს ფორმულა გამოიყენება განაწილების მოწყობილობების ავტობუსებს შორის ურთიერთქმედების ძალის დასადგენად მოკლე ჩართვის დენების გავლისას.

მოკლე ჩართვის რეჟიმში ავტობუსების მექანიკური სიმტკიცის გაანგარიშებისას, ჩვენ გამოვდივართ იმ ვარაუდიდან, რომ თითოეული ფაზის ავტობუსი არის მრავალსაფეხურიანი სხივი, თავისუფლად დევს მყარ საყრდენებზე და თანაბრად განაწილებული დატვირთვის გავლენის ქვეშ. სადისტრიბუციო დაფის ავტობუსები. დააკმაყოფილოს ელექტროდინამიკური მდგრადობის მოთხოვნები, თუ ავტობუსში მაქსიმალური საპროექტო ძაბვის მნიშვნელობა ნაკლებია ან ტოლია მაქსიმალურ დასაშვებ ძაბვაზე, ე.ი. σ კალკ. ≤ σ დამატება.

ა) მოკლე ჩართვის დენის სიდიდის შემცირება;

ბ) საბურავის ღერძებს შორის მანძილის გაზრდა;

გ) საყრდენი იზოლატორებს შორის სიგრძის შემცირება;

დ) საბურავის მონაკვეთის ზომის ცვლილებები.

მაქსიმალური ძაბვა ავტობუსში, როდესაც საბურავები განლაგებულია, განისაზღვრება კოეფიციენტებით:

როცა სპანების რაოდენობა ორზე მეტია

σ კალკ. = (1,06 K f i 2 r L 2 / a h 2 b) * 10 -10, kPa (6,19.)

2-ის ტოლი სპანების რაოდენობით

σ კალკ. = (1,33 K f i 2 r L 2 / a h 2 b) * 10 -10, kPa (6,20)

როდესაც საბურავები განლაგებულია ნახ. 6.6 ა. მაქსიმალური ძაბვა

ავტობუსში უდრის: .

σ კალკ. = (1,06 K f i 2 r L 2 / a h b 2) * 10 -10, kPa (6,21)

სპექტაკლების რაოდენობა უდრის ორს,

σ კალკ. = (1,33 K f i 2 r L 2 / a h b 2) * 10 -10, kPa (6,22)

სადაც i r არის მოკლე შერთვის დარტყმის მთლიანი დენი;

a - მანძილი ფაზის ღერძებს შორის, სმ, ჩვეულებრივ a = 6......7 სმ

L - span სიგრძე, სმ, ჩვეულებრივ L = 60 სმ;

h - საბურავის სიმაღლე, სმ;

ბ - საბურავის სისქე, სმ;

Kf - საბურავის ფორმის კოეფიციენტი, რომელიც განისაზღვრება ნახ. 6.7-ში წარმოდგენილი მოსახვევებიდან

ბრინჯი. 6.6 ერთსაფეხურიანი ავტობუსების მოწყობა

ბრინჯი. 6.7 საბურავის ფორმის ფაქტორის დამოკიდებულება შედარებით პოზიციაზე და კონფიგურაციაზე.

ამომრთველები შემოწმებულია ელექტროდინამიკური სტაბილურობისთვის მოკლე ჩართვის დარტყმის დენის მიმართ. სანამ გადამრთველი არ გამოირთვება. დინამიური წინააღმდეგობის გარდა, სელექციური (გენერატორის) ამომრთველები ასევე შემოწმებულია საბოლოო გაწყვეტის სიმძლავრეზე.

გატეხვის მაქსიმალური სიმძლავრე განისაზღვრება დასაშვები დენის მნიშვნელობით კონტაქტების განსხვავების მომენტში. დინამიური წინააღმდეგობის ტესტის მდგომარეობა:

მე ვცემ კალკ.< i уд. доп. ;

სიმძლავრის დარღვევისთვის:

არ ვიანგარიშებ.< I t доп,

სადაც ვცემე. კალკ. - გამოთვლილი მოკლე ჩართვის დარტყმის დენი. მანქანის შემოწმების მიზნით შერჩეული წერტილისთვის; მე ვცემ დაამატეთ. - მოკლე ჩართვის დარტყმის დენის დასაშვები მნიშვნელობა. მანქანა; I t გამოთვლილი – მოკლედ შერთვის დენის ეფექტური სიდიდე გამოთვლილი. რკალის ჩაქრობის კონტაქტების განსხვავების მომენტში (დროის დაყენების შესაბამისი); გარდა ამისა, არის ამომრთველის დენის დასაშვები ეფექტური მნიშვნელობა რკალის ჩაქრობის კონტაქტების განსხვავების მომენტში.

ელექტროდინამიკური ძალა ურთიერთქმედების ორ პარალელურ გამტარს შორის (ნახ. 1) თვითნებური კვეთის, მიედინება დენებისაგან მე 1 და მე 2, განისაზღვრება ფორმულით

F=2.04kმე 1 მე 2 · ლ/ა 10 -8, კგ ,

სად მე 1 და მე 2 - დენების მყისიერი მნიშვნელობები გამტარებში, ; - პარალელური გამტარების სიგრძე, სმ; - მანძილი გამტარების ღერძებს შორის, სმ; ვ - ფორმის კოეფიციენტი.

ურთიერთქმედების ძალა ორ პარალელურ გამტარს შორის თანაბრად ნაწილდება მათ სიგრძეზე. პრაქტიკულ გამოთვლებში ეს თანაბრად განაწილებული ძალა იცვლება შედეგიანი ძალით , მიმართა დირიჟორებს მათი სიგრძის შუაში.

როდესაც დირიჟორებში დენების მიმართულება ერთნაირია, ისინი იზიდავენ, ხოლო როდესაც ისინი სხვადასხვა მიმართულებით არიან, იგერიებენ.

ფორმის ფაქტორი f დამოკიდებულია გამტარების კვეთის ფორმაზე და მათ შედარებით მდებარეობაზე. მრგვალი და მილის გამტარებისთვის f =1; სხვა განივი ფორმის გამტარებისთვის: f =1 იმ შემთხვევებში, როდესაც გამტარების კვეთა მცირეა და მათი სიგრძე დიდია მათ შორის მანძილთან შედარებით და შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ მთელი დენი კონცენტრირებულია გამტარის ღერძში. დიახ, ისინი მიიღებენ f =1 ურთიერთქმედების ძალების დადგენისას გადამრთველების ავტობუსების სტრუქტურების m/y ფაზებს შორის, განურჩევლად ავტობუსების განივი ფორმისა, რადგან სხვადასხვა ფაზის ავტობუსებს შორის მანძილი გამანაწილებელ მოწყობილობებში საკმაოდ დიდია და რამდენიმე ასეულ მილიმეტრს ან მეტს შეადგენს.

თუ მართკუთხა, ყუთის ფორმის და სხვა მონაკვეთების გამტარებს (ავტობუსებს) შორის მანძილი მცირეა, მაშინ f ≠1.

დენის მატარებელ გამტარზე მოქმედი ძალა განისაზღვრება დანარჩენი ორი ფაზის გამტარებლებში დენებთან მისი ურთიერთქმედების შედეგად, ხოლო შუა ფაზის გამტარი ყველაზე მძიმე პირობებშია. ყველაზე დიდი სპეციფიკური ძალა შუა ფაზის გამტარზე შეიძლება განისაზღვროს გამოხატულებიდან N/m,

f=√3·10 -7 ·k f ·I 2 მ/ა,

სადაც I m არის დენის ამპლიტუდა ფაზაში, A; a – მანძილი მიმდებარე ფაზებს შორის, მ.

კოეფიციენტი √3 ითვალისწინებს გამტარებში დენების ფაზურ გადაადგილებებს.

გამტარების ურთიერთქმედება მნიშვნელოვნად იზრდება მოკლე შერთვის რეჟიმში, როდესაც მთლიანი მოკლე შერთვის დენი აღწევს უმაღლეს მნიშვნელობას - დარტყმას. ფაზის ურთიერთქმედების შეფასებისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ ორფაზიანი და სამფაზიანი მოკლე ჩართვები.

გამტარების სისტემაში სამფაზიანი მოკლე ჩართვის დროს სპეციფიური ძალის დასადგენად გამოიყენეთ გამოხატულება

f (3) =√3·10 -7 ·kვ · მე ( 3) 2 წელი,

სად მე (3) y– სამფაზიანი მოკლე ჩართვის დარტყმის დენი, A.

ორფაზიანი მოკლე ჩართვის შემთხვევაში მესამე (დაუზიანებელი) ფაზის გავლენა უმნიშვნელოა იმის გათვალისწინებით, რომ ׀მე 1׀=‌ ׀მე 2|=|i (2)2 y |.აქედან გამომდინარე,

f (2) =2·10 -7 ·kვ · მე ( 2) 2 წელი,

სად მე ( 2) y – ორფაზიანი მოკლე ჩართვის დარტყმითი დენი, A.

იმის გათვალისწინებით, რომ სამფაზიანი მოკლე შერთვის დროს ინტერფაზური ძალა უფრო მეტია, ვიდრე ორფაზიანი. ამიტომ, მოკლე ჩართვის დიზაინის ტიპი ელექტროდინამიკური ძალების შეფასებისას ითვლება სამფაზიანად.


დირიჟორებში წარმოქმნილი ძალების გავლენის ქვეშ მექანიკური დაზიანების თავიდან ასაცილებლად, როდესაც მათში მოკლე ჩართვის დენები გადის, დენის მატარებელი სტრუქტურის ყველა ელემენტს უნდა ჰქონდეს საკმარისი ელექტროდინამიკური წინააღმდეგობა.

ელექტროდინამიკური წინააღმდეგობა ჩვეულებრივ გაგებულია, როგორც მოწყობილობების ან გამტარების უნარი, გაუძლოს მექანიკურ ძალებს, რომლებიც წარმოიქმნება მოკლე ჩართვის დენების ნაკადიდან, დეფორმაციის გარეშე, რაც ხელს უშლის მათ შემდგომ ნორმალურ მუშაობას.

მოკლე ჩართვის დენების თერმული ეფექტი. როდესაც მოკლე შერთვის დენი მიედინება, გამტარის ტემპერატურა იზრდება. მოკლე ჩართვის პროცესის ხანგრძლივობა ჩვეულებრივ ხანმოკლეა (რამდენიმე წამში), ამიტომ გამტარში გამოთავისუფლებულ სითბოს არ აქვს დრო გარემოში გადასატანად და თითქმის მთლიანად გამოიყენება გამტარის გასათბობად. გამტარი ან მოწყობილობა უნდა ჩაითვალოს თერმულად რეზისტენტულად, თუ მისი ტემპერატურა მოკლე ჩართვის დროს არ აღემატება დასაშვებ მნიშვნელობებს.

გამტარის გათბობის ტემპერატურა მოკლე ჩართვის დროს შეიძლება განისაზღვროს შემდეგი გზით. დროში მოკლე ჩართვის დროს dtგამტარში გამოიყოფა სითბოს გარკვეული რაოდენობა

dQ=I 2 k, t r θ dt,

სად იკ, ტ– მოკლედ შერთვის მთლიანი დენის ეფექტური მნიშვნელობა მოცემულ მომენტში კზ; - გამტარის აქტიური წინააღმდეგობა მოცემულ ტემპერატურაზე θ :

=ρ 0 (1+ათ)/q,

აქ ρ 0 არის გამტარის სპეციფიკური აქტიური წინააღმდეგობა at θ=0 0; - დირიჟორის სიგრძე; – მისი კვეთა; α - წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტი.

თითქმის მთელი სითბო მიდის გამტარის გათბობაზე

dQ=Gc θ dθ,

სად G -გამტარი მასა; c θ- გამტარი მასალის სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე ტემპერატურაზე θ.

მოკლე ჩართვის დროს გათბობის პროცესი განისაზღვრება განტოლებით

I 2 k, t r θ dt= Gc θ dθ.

ელექტრო მოწყობილობების არჩევისას, როგორც წესი, არ არის საჭირო ცოცხალი ნაწილების ტემპერატურის დადგენა, რადგან მწარმოებელი, სპეციალური ტესტებისა და გამოთვლების საფუძველზე, გარანტიას იძლევა თერმული წინააღმდეგობის დროისა და რსმ დენის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კატალოგებში მოცემულია rms მოკლე ჩართვის დენის გარანტირებული პულსის მნიშვნელობა, რომელსაც მოწყობილობა გაუძლებს დაზიანების გარეშე, რაც ხელს უშლის შემდგომ ნორმალურ მუშაობას. ამ შემთხვევაში თერმული წინააღმდეგობის ტესტირების პირობა შემდეგია:

B-დან ≤I-მდე 2ტერ ტერ,

სად B-მდე– კვადრატული მოკლე შერთვის დენის გამოთვლილი პულსი, რომელიც განისაზღვრება ზემოთ ჩამოთვლილი მეთოდის მიხედვით; მეტერი და ter – შესაბამისად, თერმული წინააღმდეგობის საშუალო კვადრატული დენი და მისი გადინების დრო (ნომინალური მნიშვნელობა).

შემოწმებულია მოკლე ჩართვის დენების ეფექტი

1) დინამიური მდგრადობისთვის - მოწყობილობები და გამტარები, რომლებიც დაცულია 60 ა-მდე ნომინალური დენებით ჩანართებით; ელექტრომოწყობილობა, რომელიც დაცულია დენის შემზღუდავი საკრავებით მაღალი ნომინალური დენებისთვის, უნდა შემოწმდეს დინამიური სტაბილურობისთვის, დამყარების მიერ გავლილი მოკლე ჩართვის დენის უმაღლესი მყისიერი მნიშვნელობის საფუძველზე.

თერმული მდგრადობისთვის - მოწყობილობები და გამტარები, რომლებიც დაცულია საკრავებით ნებისმიერი ნომინალური დენებისთვის,

2) დირიჟორები სქემებში ცალკეულ ელექტრო მიმღებებზე, საამქრო ტრანსფორმატორების ჩათვლით, საერთო სიმძლავრით 1000 კვა-მდე და პირველადი ძაბვით 20 კვ-მდე ჩათვლით, თუ საჭირო ჭარბი არის გათვალისწინებული ელექტრულ ნაწილში, რომელშიც გათიშულია ეს მიმღებები არ იწვევს წარმოების პროცესის დარღვევას, თუ გამტარების დაზიანებამ არ შეიძლება გამოიწვიოს აფეთქება, მაშინაც კი, თუ დაზიანებული დირიჟორები დიდი სირთულის გარეშე შეიცვლება.

3) დირიჟორები სქემებში ცალკეულ ელექტრული მიმღებებისა და გაუფერულების განაწილების წერტილებში არასაჭირო მიზნებისთვის, იმ პირობით, რომ მათი დაზიანება მოკლე ჩართვის დროს არ შეიძლება გამოიწვიოს აფეთქება;

როდესაც მოკლე შერთვის დენი მიედინება, ელექტრული მოწყობილობების გამტარების და ცოცხალი ნაწილების ტემპერატურა იზრდება. ვინაიდან მოკლე ჩართვის დენი მნიშვნელოვნად აღემატება სამუშაო დენს, გათბობამ შეიძლება მიაღწიოს საშიშ მნიშვნელობებს, რომლებიც აღემატება უმაღლეს დასაშვებ ტემპერატურას. გამტარების თერმული წინააღმდეგობის კრიტერიუმია მოკლედ შერთვის დენებით მისი გათბობის დასაშვები ტემპერატურა.

გამტარებსა და ელექტრულ მოწყობილობებზე მოკლე ჩართვის დენის თერმული ზემოქმედების ხარისხი წარმოიქმნება ჯოულის ინტეგრალის გამოყენებით:

სად მე რომ– მოკლე ჩართვის დენი დროის თვითნებურ მომენტში , ა; ტ-მდე– სავარაუდო მოკლე ჩართვის ხანგრძლივობა, ს.

თერმულად ექვივალენტური მოკლე ჩართვის დენი მე ტერ- მუდმივი ამპლიტუდის (სინუსოიდური) დენი, რომელიც მოკლედ შერთვის სავარაუდო ხანგრძლივობის ტოლი დროის განმავლობაში, აქვს იგივე თერმული ეფექტი გამტარზე ან ელექტრულ აპარატზე, როგორც რეალური მოკლე შერთვის დენი იმავე დროის განმავლობაში. ეს დენი დაკავშირებულია ჯოულის ინტეგრალთან მიმართებით: .

გამტარების გათბობის ტემპერატურის განსაზღვრა მოკლე ჩართვის დროს ხდება მრუდების გამოყენებით, რაც დამოკიდებულია გამტარების გათბობის ტემპერატურაზე. θ ზომიდან (ინტეგრაციის მუდმივი).

გამტარის გათბობის ტემპერატურის განსაზღვრის პროცედურა შემდეგია:

– გამტარის საწყისი ტემპერატურის მიხედვით θ nიპოვეთ რაოდენობის მნიშვნელობა მრუდიდან A nამ ტემპერატურაზე;

- განსაზღვრეთ ჯოულის ინტეგრალის მნიშვნელობა VCდიზაინის მოკლე ჩართვის პირობებში;

იპოვეთ A k-ის მნიშვნელობა, რომელიც შეესაბამება გამტარის საბოლოო გათბობის ტემპერატურას: და ფოლად-ალუმინის მავთულხლართებისთვის - მავთულის ალუმინის ნაწილის განივი ფართობი;

– რაოდენობის ნაპოვნი მნიშვნელობის მიხედვით ა-მდემრუდის გამოყენებით, გამტარის გათბობის ტემპერატურა განისაზღვრება მოკლე ჩართვის მომენტში θ-მდე . .

მოკლედ შერთვის დენების ელექტროდინამიკური ეფექტი

ორი დირიჟორი დენებისაგან მე 1და მე 2განიცდიან ერთმანეთისგან მექანიკურ გავლენას. იგი გამოიხატება გამტარების ერთმანეთთან მიზიდვით ან ერთმანეთისგან მოგერიებით. ეს ფენომენი აიხსნება დირიჟორების ირგვლივ წარმოქმნილი მაგნიტური ველების ურთიერთქმედებით დენებთან.

თუ გამტარები განლაგებულია პარალელურად მანძილზე ერთმანეთისგან და მანძილისგან , სადაც ისინი ერთმანეთის პარალელურად ეშვებიან, მნიშვნელოვნად აღემატება მანძილს გამტარებს შორის , შემდეგ მაგნიტური ინდუქცია B 1, შექმნილი მიმდინარეობით მე 1იმ წერტილებში, სადაც მეორე დირიჟორი მდებარეობს: , სად μ - ჰაერის შედარებით მაგნიტური გამტარიანობა; μ 0 – ვაკუუმის მაგნიტური გამტარიანობა, H/m.

ძალა გამტარებს შორის არის: .

როდესაც ფაზები განლაგებულია იმავე სიბრტყეში, გარე და შუა ფაზების გამტარები სხვადასხვა პირობებში არიან. განსახილველი სისტემის კონკრეტულ ფაზაზე მოქმედი უდიდესი ძალის დასადგენად აუცილებელია უკიდურეს და შუა ფაზებზე მოქმედი ძალების შედარება. შუა ფაზა არის ყველაზე მძიმე პირობებში, რომელიც უნდა იყოს საპროექტო ფაზა სამფაზიანი სისტემების ელექტროდინამიკური წინააღმდეგობის ტესტირებისას.

სამფაზიანი სისტემის ფაზების გამტარებს შორის ურთიერთქმედების ძალები განისაზღვრება განტოლებით:

;

;

.

დისტანციური მოკლე ჩართვისთვის, ორფაზიანი და სამფაზიანი ხარვეზის დენების თანაფარდობა იქნება:

შესაბამისად, ორფაზიანი მოკლე შერთვის დროს გამტარებს შორის ურთიერთქმედების ძალა ნაკლებია, ვიდრე გამტარებზე მოქმედი ძალები სამფაზიანი მოკლე შერთვის დროს. ამრიგად, მოკლე ჩართვის გამოთვლილი ტიპი ელექტროდინამიკური წინააღმდეგობის გამტარებისა და ელექტრული მოწყობილობების ტესტირებისას არის სამფაზიანი მოკლე ჩართვა.

დირიჟორების ურთიერთქმედება მოქმედ დენებზე, როგორც წესი, უმნიშვნელოა. მოკლე ჩართვის დროს უდიდესი ელექტროდინამიკური ძალები განისაზღვრება მოკლე შერთვის დარტყმის დენის მნიშვნელობით.

ზე მოწყობილობების შემოწმება თერმული და ელექტროდინამიკური წინააღმდეგობისთვის, შედგენილია ცხრილი პასპორტის მონაცემების შესადარებლად შესაძლო მოკლე ჩართვის პროცესის გამოთვლილ მნიშვნელობებთან.

10 კვ ამომრთველის შერჩევის მაგალითი

დენის ხარისხის ინდიკატორები.

რეჟიმების რეგულირების პრინციპების ჩამოყალიბება ეფუძნება ელექტროენერგიის ხარისხის გარკვეულ მოთხოვნებს. ასეთი მოთხოვნები ჩამოყალიბებულია სახელმწიფოთაშორის სტანდარტში GOST 13109-97.

დენის ხარისხი ხასიათდება ცვლადი ძაბვის სიხშირის ხარისხით და ძაბვის ხარისხით.

სიხშირის ხარისხის შესაფასებლად შეიქმნა ერთი მაჩვენებელი - სიხშირის გადახრა, რაც გაგებულია, როგორც სიხშირის ნელი გლუვი ცვლილებები (წამში ერთ პროცენტზე ნაკლები) მის ნომინალურ მნიშვნელობასთან მიმართებაში: Δf = f – f ნომ

სიხშირის გადახრის მიზეზი არის ელექტროენერგიის სისტემაში გამომუშავებული და მოხმარებული აქტიური სიმძლავრის დისბალანსი. სტანდარტი ადგენს, შესაბამისად, ნორმალურად დასაშვებ და მაქსიმალურ დასაშვებ სიხშირის გადახრის მნიშვნელობებს δf ნორმები= ±0,2 ჰც და δf წინასწარ= ±0,4 ჰც.

ძაბვის ხარისხი ფასდება რამდენიმე ინდიკატორით, რომელთა უმეტესობაც მისაღები მნიშვნელობებით ხასიათდება.

ძაბვის ხარისხის ინდექსი ძაბვის ხარისხის სტანდარტები
ნორმალური ზღვარი
სტაბილურ მდგომარეობაში ძაბვის გადახრა δU y, % ±5 ±10
ძაბვის ცვლილების დიაპაზონი δU t, გამეორების სიხშირეზეა დამოკიდებული
ძაბვის სინუსოიდური დამახინჯების კოეფიციენტი k U,%, U nom, kV, 0.38 6-20 110-330
კოეფიციენტი ძაბვის ე ჰარმონიული კომპონენტი k U (n), % ძაბვისა და ჰარმონიული რიცხვის მიხედვით 1.5k U(n)ნორმა
უარყოფითი მიმდევრობის ძაბვის ასიმეტრიის კოეფიციენტი k 2 U, %
ნულოვანი მიმდევრობის ძაბვის ასიმეტრიის კოეფიციენტი k 0 U, %
ძაბვის დაწევის ხანგრძლივობა 20 კვ-მდე ძაბვის ჩათვლით, Δt p, s

ძაბვის გადახრა: .

შეფასებულია ძაბვის რყევები ძაბვის ცვლილების დიაპაზონი: ,

სად U i, U i +1- ამპლიტუდის ძაბვის მნიშვნელობების კონვერტის შემდეგი უკიდურესობების მნიშვნელობები.

არასინუსოიდული ძაბვაახასიათებს ძაბვის მრუდის ფორმის განსხვავება სინუსოიდურიდან. რაოდენობრივია სინუსოიდური ძაბვის მრუდის დამახინჯების ფაქტორი: ,

სად U(n) i – ეფექტური ძაბვის მნიშვნელობა ე ჰარმონიული ამისთვის მედაკვირვება.

ძაბვის ასიმეტრიაახასიათებს ძაბვის მნიშვნელობების განსხვავებები სხვადასხვა ფაზაში. გამოწვეულია ერთფაზიანი ელექტრო მიმღების ფაზებში არათანაბარი შეერთებით.ძაბვის ასიმეტრია რაოდენობრივად ხასიათდება. ძაბვის ასიმეტრიის კოეფიციენტები უარყოფითი და ნულოვანი მიმდევრებისთვის

; ,

სად U 2 (1) i არის სამფაზიანი ძაბვის სისტემის ფუნდამენტური სიხშირის უარყოფითი მიმდევრობის ძაბვის ეფექტური ფაზა-ფაზა მნიშვნელობა i-ე დაკვირვებაში; U0 (1)ი – ფუნდამენტური სიხშირის ნულოვანი მიმდევრობის ძაბვის ეფექტური მნიშვნელობა; U nom- ნომინალური ფაზა-ფაზა ძაბვა.

ძაბვის რეგულირება

ძაბვის რეგულირებისა და შეცვლის შესაძლებლობას განსაზღვრავს დატვირთვის ონკანის ჩამრთველი (ჩატვირთვის რეგულირება) და გამორთვის ჩამრთველი (არააღგზნებული გადართვა) მოწყობილობები. ტრანსფორმატორები PBB-ითამჟამად 10/0.4 კვ იწარმოება ძირითადი და ოთხი დამატებითი განშტოებით.

რეგულირებადი ტრანსფორმატორების მახასიათებლები მითითებულია დადებითი და უარყოფითი რეგულირებადი ტოტების მაქსიმალური რაოდენობის სახით HV გრაგნილის მთავარ ტერმინალთან მიმართებაში, რაც მიუთითებს ტრანსფორმაციის თანაფარდობის საფეხურზე. Δk Tსახით ± n×Δk t. მაგალითად, ჩატვირთვის ონკანისთვის: ±6×1,5%, ±8×1,5%, ±10×1,5%, ±9×1,78%, ±12×1%; PBB-სთვის: ±2×2.5%.

ტრანსფორმაციის კოეფიციენტის შეცვლა მიიღწევა ერთ-ერთ გრაგნილზე ონკანების (მოხვევის) რაოდენობის შეცვლით. ძაბვის რეგულირების მქონე ტრანსფორმატორებისთვის, განსაკუთრებით დატვირთვის ონკანის შემცვლელებისთვის, ტრანსფორმაციის კოეფიციენტი უნდა შეესაბამებოდეს გადამრთველის ფაქტობრივ პოზიციას მისი n-ე განშტოებისთვის:

.

ტრანსფორმატორების ტრანსფორმაციის კოეფიციენტების კონტროლი ხორციელდება განსაზღვრული ძაბვის პირობების უზრუნველსაყოფად და რეგულირების მიზნით. თუ ტრანსფორმატორები მზადდება დატვირთვის ონკანის შემცვლელების გარეშე (რაც ჩვეულებრივ ხდება 6-20 კვ ქსელებში და მთელ რიგ ელექტროსადგურებში), მაშინ მათი ტრანსფორმაციის კოეფიციენტების რეგულირება ჩვეულებრივ ხდება სეზონურად. ტრანსფორმატორებზე დატვირთვის ონკანის არსებობის შემთხვევაში, რეგულირება ტარდება, საჭიროების შემთხვევაში, ყოველდღიურად, დატვირთვის ცვლილებებიდან გამომდინარე.

ელექტროდინამიკური ძალა ურთიერთქმედების ორ პარალელურ გამტარს შორის (ნახ. 1) თვითნებური კვეთის, მიედინება დენებისაგან მე 1 და მე 2, განისაზღვრება ფორმულით

F=2.04kმე 1 მე 2 · ლ/ა 10 -8, კგ ,

სად მე 1 და მე 2 - დენების მყისიერი მნიშვნელობები გამტარებში, ; - პარალელური გამტარების სიგრძე, სმ; - მანძილი გამტარების ღერძებს შორის, სმ; ვ - ფორმის კოეფიციენტი.

ურთიერთქმედების ძალა ორ პარალელურ გამტარს შორის თანაბრად ნაწილდება მათ სიგრძეზე. პრაქტიკულ გამოთვლებში ეს თანაბრად განაწილებული ძალა იცვლება შედეგიანი ძალით , მიმართა დირიჟორებს მათი სიგრძის შუაში.

როდესაც დირიჟორებში დენების მიმართულება ერთნაირია, ისინი იზიდავენ, ხოლო როდესაც ისინი სხვადასხვა მიმართულებით არიან, იგერიებენ.

ფორმის ფაქტორი f დამოკიდებულია გამტარების კვეთის ფორმაზე და მათ შედარებით მდებარეობაზე. მრგვალი და მილის გამტარებისთვის f =1; სხვა განივი ფორმის გამტარებისთვის: f =1 იმ შემთხვევებში, როდესაც გამტარების კვეთა მცირეა და მათი სიგრძე დიდია მათ შორის მანძილთან შედარებით და შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ მთელი დენი კონცენტრირებულია გამტარის ღერძში. დიახ, ისინი მიიღებენ f =1 ურთიერთქმედების ძალების დადგენისას გადამრთველების ავტობუსების სტრუქტურების m/y ფაზებს შორის, განურჩევლად ავტობუსების განივი ფორმისა, რადგან სხვადასხვა ფაზის ავტობუსებს შორის მანძილი გამანაწილებელ მოწყობილობებში საკმაოდ დიდია და რამდენიმე ასეულ მილიმეტრს ან მეტს შეადგენს.

თუ მართკუთხა, ყუთის ფორმის და სხვა მონაკვეთების გამტარებს (ავტობუსებს) შორის მანძილი მცირეა, მაშინ f ≠1.

დენის მატარებელ გამტარზე მოქმედი ძალა განისაზღვრება დანარჩენი ორი ფაზის გამტარებლებში დენებთან მისი ურთიერთქმედების შედეგად, ხოლო შუა ფაზის გამტარი ყველაზე მძიმე პირობებშია. ყველაზე დიდი სპეციფიკური ძალა შუა ფაზის გამტარზე შეიძლება განისაზღვროს გამოხატულებიდან N/m,

f=√3·10 -7 ·k f ·I 2 მ/ა,

სადაც I m არის დენის ამპლიტუდა ფაზაში, A; a – მანძილი მიმდებარე ფაზებს შორის, მ.

კოეფიციენტი √3 ითვალისწინებს გამტარებში დენების ფაზურ გადაადგილებებს.

გამტარების ურთიერთქმედება მნიშვნელოვნად იზრდება მოკლე შერთვის რეჟიმში, როდესაც მთლიანი მოკლე შერთვის დენი აღწევს უმაღლეს მნიშვნელობას - დარტყმას. ფაზის ურთიერთქმედების შეფასებისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ ორფაზიანი და სამფაზიანი მოკლე ჩართვები.

გამტარების სისტემაში სამფაზიანი მოკლე ჩართვის დროს სპეციფიური ძალის დასადგენად გამოიყენეთ გამოხატულება

f (3) =√3·10 -7 ·kვ · მე ( 3) 2 წელი,

სად მე (3) y– სამფაზიანი მოკლე ჩართვის დარტყმის დენი, A.

ორფაზიანი მოკლე ჩართვის შემთხვევაში მესამე (დაუზიანებელი) ფაზის გავლენა უმნიშვნელოა იმის გათვალისწინებით, რომ ׀მე 1׀=‌ ׀მე 2|=|i (2)2 y |.აქედან გამომდინარე,

f (2) =2·10 -7 ·kვ · მე ( 2) 2 წელი,

სად მე ( 2) y – ორფაზიანი მოკლე ჩართვის დარტყმითი დენი, A.

იმის გათვალისწინებით, რომ სამფაზიანი მოკლე შერთვის დროს ინტერფაზური ძალა უფრო მეტია, ვიდრე ორფაზიანი. ამიტომ, მოკლე ჩართვის დიზაინის ტიპი ელექტროდინამიკური ძალების შეფასებისას ითვლება სამფაზიანად.

დირიჟორებში წარმოქმნილი ძალების გავლენის ქვეშ მექანიკური დაზიანების თავიდან ასაცილებლად, როდესაც მათში მოკლე ჩართვის დენები გადის, დენის მატარებელი სტრუქტურის ყველა ელემენტს უნდა ჰქონდეს საკმარისი ელექტროდინამიკური წინააღმდეგობა.

ელექტროდინამიკური წინააღმდეგობა ჩვეულებრივ გაგებულია, როგორც მოწყობილობების ან გამტარების უნარი, გაუძლოს მექანიკურ ძალებს, რომლებიც წარმოიქმნება მოკლე ჩართვის დენების ნაკადიდან, დეფორმაციის გარეშე, რაც ხელს უშლის მათ შემდგომ ნორმალურ მუშაობას.

მოკლე ჩართვის დენების თერმული ეფექტი. როდესაც მოკლე შერთვის დენი მიედინება, გამტარის ტემპერატურა იზრდება. მოკლე ჩართვის პროცესის ხანგრძლივობა ჩვეულებრივ ხანმოკლეა (რამდენიმე წამში), ამიტომ გამტარში გამოთავისუფლებულ სითბოს არ აქვს დრო გარემოში გადასატანად და თითქმის მთლიანად გამოიყენება გამტარის გასათბობად. გამტარი ან მოწყობილობა უნდა ჩაითვალოს თერმულად რეზისტენტულად, თუ მისი ტემპერატურა მოკლე ჩართვის დროს არ აღემატება დასაშვებ მნიშვნელობებს.

გამტარის გათბობის ტემპერატურა მოკლე ჩართვის დროს შეიძლება განისაზღვროს შემდეგი გზით. დროში მოკლე ჩართვის დროს dtგამტარში გამოიყოფა სითბოს გარკვეული რაოდენობა

dQ=I 2 k, t r θ dt,

სად იკ, ტ– მოკლედ შერთვის მთლიანი დენის ეფექტური მნიშვნელობა მოცემულ მომენტში კზ; - გამტარის აქტიური წინააღმდეგობა მოცემულ ტემპერატურაზე θ :

=ρ 0 (1+ათ)/q,

აქ ρ 0 არის გამტარის სპეციფიკური აქტიური წინააღმდეგობა at θ=0 0; - დირიჟორის სიგრძე; – მისი კვეთა; α - წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტი.

თითქმის მთელი სითბო მიდის გამტარის გათბობაზე

dQ=Gc θ dθ,

სად G -გამტარი მასა; c θ- გამტარი მასალის სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრე ტემპერატურაზე θ.

მოკლე ჩართვის დროს გათბობის პროცესი განისაზღვრება განტოლებით

I 2 k, t r θ dt= Gc θ dθ.

ელექტრო მოწყობილობების არჩევისას, როგორც წესი, არ არის საჭირო ცოცხალი ნაწილების ტემპერატურის დადგენა, რადგან მწარმოებელი, სპეციალური ტესტებისა და გამოთვლების საფუძველზე, გარანტიას იძლევა თერმული წინააღმდეგობის დროისა და რსმ დენის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კატალოგებში მოცემულია rms მოკლე ჩართვის დენის გარანტირებული პულსის მნიშვნელობა, რომელსაც მოწყობილობა გაუძლებს დაზიანების გარეშე, რაც ხელს უშლის შემდგომ ნორმალურ მუშაობას. ამ შემთხვევაში თერმული წინააღმდეგობის ტესტირების პირობა შემდეგია:

B-დან ≤I-მდე 2ტერ ტერ,

სად B-მდე– კვადრატული მოკლე შერთვის დენის გამოთვლილი პულსი, რომელიც განისაზღვრება ზემოთ ჩამოთვლილი მეთოდის მიხედვით; მეტერი და ter – შესაბამისად, თერმული წინააღმდეგობის საშუალო კვადრატული დენი და მისი გადინების დრო (ნომინალური მნიშვნელობა).

შემოწმებულია მოკლე ჩართვის დენების ეფექტი

1) დინამიური მდგრადობისთვის - მოწყობილობები და გამტარები, რომლებიც დაცულია 60 ა-მდე ნომინალური დენებით ჩანართებით; ელექტრომოწყობილობა, რომელიც დაცულია დენის შემზღუდავი საკრავებით მაღალი ნომინალური დენებისთვის, უნდა შემოწმდეს დინამიური სტაბილურობისთვის, დამყარების მიერ გავლილი მოკლე ჩართვის დენის უმაღლესი მყისიერი მნიშვნელობის საფუძველზე.

თერმული მდგრადობისთვის - მოწყობილობები და გამტარები, რომლებიც დაცულია საკრავებით ნებისმიერი ნომინალური დენებისთვის,

2) დირიჟორები სქემებში ცალკეულ ელექტრო მიმღებებზე, საამქრო ტრანსფორმატორების ჩათვლით, საერთო სიმძლავრით 1000 კვა-მდე და პირველადი ძაბვით 20 კვ-მდე ჩათვლით, თუ საჭირო ჭარბი არის გათვალისწინებული ელექტრულ ნაწილში, რომელშიც გათიშულია ეს მიმღებები არ იწვევს წარმოების პროცესის დარღვევას, თუ გამტარების დაზიანებამ არ შეიძლება გამოიწვიოს აფეთქება, მაშინაც კი, თუ დაზიანებული დირიჟორები დიდი სირთულის გარეშე შეიცვლება.

3) დირიჟორები სქემებში ცალკეულ ელექტრული მიმღებებისა და გაუფერულების განაწილების წერტილებში არასაჭირო მიზნებისთვის, იმ პირობით, რომ მათი დაზიანება მოკლე ჩართვის დროს არ შეიძლება გამოიწვიოს აფეთქება;

მოკლე ჩართვის დენების ელექტროდინამიკური ეფექტი.

მოკლე ჩართვის დროს, ავტობუსებში და სხვა გამანაწილებელ სტრუქტურებში მოკლე ჩართვის დარტყმის დენის წარმოქმნის შედეგად წარმოიქმნება ელექტროდინამიკური ძალები, რომლებიც, თავის მხრივ, ქმნიან მეტალში ღუნვის მომენტს და მექანიკურ სტრესს. ეს უკანასკნელი უნდა იყოს მოცემული ლითონისთვის მაქსიმალურ დასაშვებ სტრესზე ნაკლები

ლიტერატურის მიხედვით, ალუმინის დასაშვები დიზაინის სტრესია 80 მპა.

მოკლე ჩართვის დენის ელექტროდინამიკური ძალა სამფაზიან მოკლე ჩართვაში განისაზღვრება გამტარებს შორის ურთიერთქმედების ძალით, როდესაც მათში დარტყმის დენი გადის.

სად არის დარტყმის დენი K1, K2, kA წერტილებში,

მანძილი ერთფაზიან იზოლატორებს შორის მმ,

მანძილი მიმდებარე ფაზების გამტარებს შორის, მმ

KSO-366 კამერებისთვის: მმ; მმ

მოდით გამოვთვალოთ ურთიერთქმედების ძალა AT 15x3 ავტობუსებს შორის 10 კვ მხარეს ფორმულის გამოყენებით (62):

განვიხილოთ საბურავი, როგორც ერთნაირად დატვირთული სხივი და გამოვთვალოთ დახრის მომენტი, რომელიც შექმნილია დარტყმის დენით

სად არის ურთიერთქმედების ძალა, ნ

საბურავებს შორის მანძილი, მ

დახრის მომენტი

მეტალში მექანიკური სტრესის დასადგენად აუცილებელია გამოვთვალოთ წინააღმდეგობის მომენტი საბურავების მდებარეობის გათვალისწინებით. საბურავები შეიძლება განთავსდეს როგორც ბრტყელ, ასევე კიდეზე.

სურათი 2.5.1.1. საბურავის განლაგება გაფუჭებულია

ნახაზი 2.5.1.2 საბურავების განლაგება კიდეზე

ჩემი კურსის პროექტში საბურავები მოთავსებულია გაფუჭებული. ამ შემთხვევაში წინააღმდეგობის მომენტი განისაზღვრება ფორმულით

სად არის წინააღმდეგობის მომენტი,

საბურავის სიგანე, სმ,

საბურავის სისქე, სმ

მოდით განვსაზღვროთ დიზაინის ძაბვა საბურავებში:

პირობებიდან ვხედავთ, რომ AT-ის ბრენდის საბურავები (15x3) ტესტირება ხდება ელექტროდინამიკურ წინააღმდეგობაზე. ანალოგიურად, ჩვენ შევამოწმებთ AT მარკის მართკუთხა ავტობუსებს (15x3) 0.4 კვ-ის მხარეს.

მოდით გამოვთვალოთ ურთიერთქმედების ძალა AT ავტობუსებს შორის (15x3) 0.4 კვ-ის მხარეს, (63)

გამოვთვალოთ დარტყმის დენით შექმნილი ღუნვის მომენტი (64):

მოდით განვსაზღვროთ დიზაინის ძაბვა საბურავებში (62):

ტესტიდან ჩვენ ვხედავთ, რომ AT ბრენდის საბურავები (15x3) ტესტირება ხდება ელექტროდინამიკურ წინააღმდეგობაზე.

მოკლე ჩართვის დენების თერმული ეფექტი

მოკლე ჩართვის დროს, ცოცხალი ნაწილები, მათ შორის კაბელები, შეიძლება გაცხელდეს უფრო მაღალ ტემპერატურამდე, ვიდრე ნორმალური მუშაობის დროს.

თერმული წინააღმდეგობის შემოწმებისას, კაბელის ან ავტობუსების განივი კვეთა შემოწმდება ფორმულის გამოყენებით:

სადაც VC არის თერმული იმპულსი,

st - კოეფიციენტი, რომელიც დამოკიდებულია გამტარის მასალაზე, მიღებული PUE-ს მიხედვით: st = 85 ალუმინის გამტარებისთვის; st = 88 სპილენძის ბირთვებისთვის

ჯერ განვსაზღვროთ თერმული იმპულსი:

VK = ·t გამორთული, (68)

სადაც I pk არის პერიოდული კომპონენტის დენი, I pk = I pk1 = kA = 2350 A

t off - გამორთვის დრო მოკლე ჩართვის შემთხვევაში,

გამორთვა = t off.. + t ჩართული, (69)

სადაც t არის გამორთული - გადამრთველის მუშაობის დრო; s, t off =0.2s,

t z - დაცვის რეაგირების დრო; s, t s = 1.1s

გამორთვა = 0,2 + 1,1 = 1,3 წმ

მოდით განვსაზღვროთ თერმული იმპულსი საჰაერო ხაზისა და ავტობუსებისთვის 10 კვ-ის მხარეს (68):

V k1 = 1.3 = 7179250

განვსაზღვროთ ASBG ბრენდის CL (3x16) (67) მინიმალური კვეთა:

F min == 31,52 მმ²

თერმული წინააღმდეგობის ტესტირების პირობის მიხედვით, შერჩეულია CL ბრენდის კვეთა

ASBG (3x16) უნდა იყოს მინიმალურ საპროექტო კვეთაზე მეტი ან ტოლი

F წთ დამატებითი (70)

31,52 მმ² 16 მმ²

მდგომარეობიდან ვხედავთ, რომ ASBG ბრენდის (3x16) საკაბელო ხაზის არჩეული კვეთა არ გადის, ჩვენ ხელახლა ვირჩევთ ASBG ბრენდის უფრო დიდ კვეთაზე (3x35):

30,72 მმ² 35 მმ²

მდგომარეობიდან ჩვენ ვხედავთ, რომ გადის ASBG ბრენდის საკაბელო ხაზის (3x35) არჩეული მონაკვეთი

მოდით განვსაზღვროთ AT 15x3 საბურავის მინიმალური განივი (66):

F min == 31,52 მმ²

ჩვენ ვამოწმებთ მდგომარეობას (70):

31,52 მმ² 45 მმ²

მდგომარეობიდან ვხედავთ, რომ AT-ის მარკის (15x3) 10 კვ-იან მხარეს მართკუთხა ავტობუსები გადის

ჩვენ ჩავატარებთ ტესტს 0.4 კვ-ზე ტემპერატურების შედარების გზით; ამისთვის შევადგინეთ ცხრილი 2.5.2.1 დენის მატარებელი ნაწილების პარამეტრები.

ცხრილი 2.5.2.1 ცოცხალი ნაწილების პარამეტრები

CL AAB 2 (4x25) თერმული წინააღმდეგობის შესამოწმებლად დაბალ მხარეს, ჩვენ დავაზუსტებთ გათბობის ტემპერატურას ნორმალურ სამუშაო რეჟიმში, რადგან გათბობის დენი არ ემთხვევა გრძელვადიან დასაშვებ დენს.

n= 0 +(დამატებითი n - 0) · () 2 ; (71)

n=15+(65-15) () 2 = 15.69C

მოდით განვსაზღვროთ თერმული ეკვივალენტი ნორმალური მუშაობისთვის ნახ. 3.13 ლიტერატურა

An=0.12 10 4 A 2 S/mmI

მოდით განვსაზღვროთ მოკლე ჩართვის დენის რეალური ნაკადის დრო

ტ რეალური = t in + t in, (72)

სადაც t არის გამორთული - გადამრთველის მუშაობის დრო; თან,

t z - დაცვის რეაგირების დრო; თან

t აქტი = 0.2+1.1=1.3წმ

მოდით განვსაზღვროთ მოკლე ჩართვის დენის აპერიოდული კომპონენტის შემცირებული დრო

t pr.a = 0.003 · ", (73)

სადაც "=; რადგან Ipko= Ipk, ნიშნავს „=1

t pr.a = 0.003·1= 0.003 s

განვსაზღვროთ მოკლე ჩართვის დენის პერიოდული კომპონენტის შემცირებული დრო ლიტერატურაში 3.12 სურათის მიხედვით: t pr.p = 0.85 s.

მოდით განვსაზღვროთ მთლიანი შემცირებული დრო:

t pr = t pr + t pr.p (74)

t pr = 0.003+0.85 = 0.853 s

მოდით განვსაზღვროთ თერმული ეკვივალენტი მოკლე ჩართვისთვის:

A k = A n +, (75)

A k = 0.12 · 10 4 += 0.205 · 10 4 A 2 s/mmI,

შესაბამისად, გათბობის ტემპერატურაა 30C

შემდეგი პირობა უნდა დაკმაყოფილდეს:

პირობა დაკმაყოფილებულია, შესაბამისად, CL გადის თერმულ წინააღმდეგობას.

მოდით შევამოწმოთ საბურავები თერმული წინააღმდეგობისთვის:

AT ბრენდის მართკუთხა საბურავის (15x3) თერმული წინააღმდეგობის შესამოწმებლად დაბალ მხარეს, ჩვენ დავაზუსტებთ გათბობის ტემპერატურას ნორმალურ სამუშაო რეჟიმში, რადგან გათბობის დენი არ ემთხვევა გრძელვადიან დასაშვებ დენს (71):

n=25+(88-25) () 2 = 48.69C

მოდით განვსაზღვროთ თერმული ეკვივალენტი ნორმალური მუშაობისთვის ნახ. 3.13 ლიტერატურა, An=0.38 10 4 A 2 C/mmI

მოდით განვსაზღვროთ თერმული ეკვივალენტი მოკლე ჩართვისთვის (75):

A k = 0.38 10 4 += 0.76 10 4 A 2 s/mmI,

შესაბამისად, გათბობის ტემპერატურაა 110C

პირობა (76) უნდა დაკმაყოფილდეს:

პირობა შესრულებულია, შესაბამისად AT-ის მარკის საბურავები (15x3) არის თერმორეზისტენტული.