Перевірка шин ГРЩ на термічну й електродинамічну стійкість

2.8 перевірка шин ГРЩ на термічну й електродинамічну стійкість

2.8.1. Перевірити шини на термічну стійкість – означає знайти температуру нагрівання шини струмом к. з. і порівняти її з максимально припустимою температурою шини. Шини будуть термічно стійкі, якщо виконується умова:

 (2.52)

де θ_К – температура нагрівання шини струмом к. з., °С;

 θ_max – максимально припустима температура мідних шин, °С (θ_max = 300°С).

За графіком [4], що уявляє залежність θ=f(Аθ) визначається добуток Аθ_Н:

Далі визначається значення коефіцієнта β за формулою:

 (2.53)

де І₀ – періодична складова струму к. з. у момент часу t = 0;

 І_∞ - сталий струм к. з.

Визначається фіктивний час протікання періодичної складової струму к. з. за графіком, що уявляє залежність t_фп = f(β) [3].

Час протікання періодичної складової струму к. з. t_фп = 0,65.

Час протікання аперіодичної складової струму к. з. визначається за формулою:

 (2.54)

Визначається повний час протікання струму к. з.:

 (2.55)

Визначається добуток Аθ_К за формулою:

 (2.56)

де S – переріз шини, мм².

Користуючись графіком θ=f(Аθ) [4] визначається температура нагрівання шин струмом к. з.:

 θ_К = 100°С

Далі порівнюється θ_К і θ_max і робиться висновок відносно термічній стійкості шин:

 θ_К = 100°С < θ_max = 300°C

Обрані шини відповідають вимогам термічної стійкості.

2.8.2. Перевірити шини на електродинамічну стійкість – це означає визначити механічну напругу, що виникає в шині при протіканні струму к. з. σ_роз, і порівняти її з максимально припустимою напругою

 σ_доп = 1,4·10⁴ Н/см²

Шини будуть динамічно стійкими, якщо виконується умова:

 σ_роз < σ_доп

Для визначення К_Ф розраховуються вирази:

 (2.57)

 (2.58)

де d – відстань між шинами, см;

 b – ширина шин, см;

 h – товщина шин, см;

 а – відстань між осями шин, см:

 а = d + b – шини розташовані на ребро

 а = d + h - шини розташовані плашмя.

Визначаємо коефіцієнт форми перетину шин [4].

 К_Ф = 0,99

Визначається сила, яка прикладена до одиниці довжини шини при проходженні струму к. з. за формулою:

 (2.59)

де К = 1,76 – коефіцієнт, що враховує вид к. з.

Приймається відстань між прольотами ℓ = 60 см і число прольотів більше двох, тоді згинальний момент М, що діє на шину дорівнює:

  (2.60)

У шині виникає момент опору, який визначається за формулою:

  (2.61)

Тоді механічна напруга, що виникає в шині:

 (2.62)

Далі порівнюються σ_роз і σ_доп і робиться висновок відносно електродинамічної стійкості шин:

 σ_роз = 0,8·10⁴ Н/см² < σ_доп = 1,4·10⁴ Н/см²

Обрані шини електродинамічно стійкі.