Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРЕВА ПРОВОДНИКОВ И ИЗНОСА ИХ ИЗОЛЯЦИИ ПРИ ЗАЩИТЕ ПЛАВКИМИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯМИ

Читайте также:
  1. E. Ультразвуковое исследование
  2. IV. Исследование внимания
  3. IV. Отношение АК к нагреванию
  4. VI. Исследование соматосенсорного гнозиса
  5. VIII. Исследование движений
  6. XIV. Исследование интеллектуальных процессов
  7. А. Исследование ассоциативной силы вербальных стимулов
  8. А. Ситуалогическая экспертиза или исследование обстоя­тельств ДТП
  9. Алгоритм подготовки следователем материалов для направления на исследование экспертом, оценки заключения.
  10. Б. Исследование слухового гнозиса
  11. Базовые техпроцессы изготовления полупроводниковых ИС
  12. Биографическое исследование



ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

 

Задачи работы

1. Исследование нагрева проводников различных сечений с различными длительно допустимыми токами; определение установившегося превышениятемпературы и постоянной времени нагрева проводника.

2. Ознакомление с методикой построения расчетной защитной характеристики проводников и определение износа изоляции проводников при защите предохранителями.

3. Выбор плавких предохранителей для защиты проводников.

 

План работы

1. Подготовительная часть.

1.1. Ознакомиться с процессами нагрева проводников электрическим током и

их охлаждения методом измерения температуры.

1.2.Выявить зависимость старения изоляции проводников от их нагрева.

2. Экспериментальная часть и обработка результатов
2.1.Ознакомиться с лабораторным стендом.

2.2.Собрать схему (рис. 16.1) для исследования нагрева проводников.

2.3.Определить опытным путем установившееся превышение температуры нагрева и постоянную времени нагрева проводников, указанных в табл. 1.1.

2.4.Определить характер охлаждения одного из проводников (по указанию руководителя). Сравнить постоянную времени по результатам опытов нагрева и охлаждения.

2.5.Построить расчетную защитную характеристику одного из исследуемых проводников (по указанию руководителя).

2.6.Выбрать номинальный ток плавкой вставки предохранителя для защиты исследуемого проводника и построить ее защитную характеристику в одних .координатных осях с расчетной характеристикой исследуемого проводника.

2.7.Определить относительный износ изоляции исследуемого проводника в зоне токов перегрузки и короткого замыкания при защите выбранным предохранителем.

 


Рис. 16.1. Схема лабораторного стенда для исследования нагрева проводников.


Таблица 1.1

 

№ проводника Сечение и материал Вид изоляции Характер Прокладки Допустимый ток, А
S=2,5 мм², Медный полихлорви-нил Открыто, на Воздухе
S=6 мм², Медный пропитанная бумага Открыто, на Воздухе
S=6 мм², Медный резина в трубе

Основные теоретические положения.

1. Для выполнения работы изучить материал по [2, §5.1,7.3; 3 §2.2; 8 §3.3,10.2].

2. Необходимая величина тока в исследуемых проводниках устанавливается посредством лабораторного автотрансформатора. Температура жил проводников измеряется c помощью термопар через каждые 0,5-1 мин. до установившегося значения.

Рис. 162. Процесс нагрева проводника электрическим током.

3. Постоянная времени нагрева (охлаждения) Т исследуемого проводника определяется графическим методом по построенной экспериментальной характеристике нагрева (охлаждения) τk = f (t) при значении τt = 0.632 τу, при нагреве и τt = 0.368 τу при охлаждении (рис. 16.2).




Постоянную времени нагрева можно определить, зная мощность потерь Р0 при температуре окружающей среды Θ0, температурный коэффициент сопро­тивления α коэффициент теплоотдачи KT , поверхность охлаждения F0 и теп­лоемкость С.

(1.1)

 

Наименьшую постоянную времени имеет процесс остывания при полном снятии нагрузки (Р=0).

(1.2)

4. При нагреве проводников определяется превышение температуры нагрева

проводника над температурой окружающей среды.

5.

τ=ΘП – ΘС (1.3)

где τ - превышение температура; ΘП - температура нагретого проводника; ΘС -температура окружающей среды.

Допустимая температура нагретого проводника в длительном режиме и температура окружающей среды нормируются. Превышение температуры про­водника по нормам τН определяется:

Тн = Θпн – Θсн (1.4)

где ΘПН - допустимая нормами температура нагретого проводника; ΘСН - нор­мируемая температура окружающей среды.

Допустимые температуры проводников в длительном рабочем режиме, при перегрузках и токах короткого замыкания приведены в Приложении 2. Температура окружающей среды нормируется в зависимости от способа про­кладки проводников следующим образом:

• прокладка проводов, кабелей и шин в воздухе ΘСН = 25 °С,

• прокладка кабелей в земле ΘСН= 15 °С.

Превышение установившейся температуры при токах, отличающихся от номинального (длительно допустимого).

(1.5)

 

Температура проводника, не нагружавшегося током, равна температуре окружающей среды. Нагрев проводника до установившейся температуры подчиняется экспоненциальному закону.


где τt - превышение температуры провод ника в момент времени t, °С; τу - установившееся превышение температуры проводника, °С; Т - постоянная времени нагрева проводника, °С; е - основание натуральных логарифмов.


Если проводник до нагрева током I был нагрет до установившегося превышения температуры τ0, то его дальнейший нагрев происходит по уравнению:

5. Расчетная защитная характеристика проводника показывающая допустимое

время "t" протекания токов перегрузки и короткого замыкания по проводнику при условии обеспечения нормального срока службы изоляции проводника, т.е., чтобы температура нагрева проводника в этих режимах не превышала допустимого значения, строится при токах (2, 3, 5, 7, 10, 20) IHOM.

Для построения расчетной защитной характеристики проводника послед­нее уравнение решается относительно «t».

При этом принимается, что τ0 = τH - превышение температуры нагрева

проводника по нормам при протекании длительно допустимого тока, ˚С, τy = τН (I / IН)2 - установившееся превышение температуры при выбранных значениях тока; τt = τДП - допустимое превышение температуры проводника при протекании тока перегрузки, ˚С; τt = τm - максимальное допустимое превышение температуры проводника при протекании тока КЗ, ˚С; ΘСН= 25 ˚С. Результаты расчета заносятся в табл. 1.2.


Примечание. При расчете защитной характеристики проводника вместо τt подставляется τДП или τm (см. пояснения в п.5). При расчете износа изоляции

за время t0 берется время срабатывания предохранителя по защитной характе­ристике.

 

6. Выбор номинального тока плавкой вставки предохранителя проводится по длительно допустимому току IДОП (IН) и пиковому току IПИК (принять IПИК =5IДОП). Защитную характеристику предохранителя и защищаемого проводни­ка построить в одних координатах. Защитные характеристики предохранителей ПН-2 приведены в Приложении 3.

7. Относительный износ изоляции исследуемого проводника определяется в зо­
не токов перегрузки и короткого замыкания по формуле:

 

 

Контрольные вопросы.

1. Как влияет величина тока на нагрев проводника?

2. Что называется превышением температуры проводника?

3. Как определяется установившееся превышение температуры проводника?

4. Какие методы измерения температуры нагретого тела вам известны? В каких случаях применяются те или иные методы измерения температуры?

5. Что называется постоянной времени нагрева проводника? От каких параметров проводника она зависит?

6. Как определяется постоянная времени нагрева проводника?

7. Назовите допустимые температуры нагрева проводников при длительно допустимом токе, при кратковременных перегрузках и при токах короткого замыкания?

8. Что значит термин «адиабатический нагрев»? Как определяется температура проводника при адиабатическом нагреве?

9. Что представляет собой расчетная защитная характеристика проводника?

 

10. Как рассчитывается и строится защитная характеристика проводника?

11. Как выбирается плавкий предохранитель для защиты проводников?

12. Как оценивается и определяется износ изоляции проводника?

13. Определите температуру проводника и величину относительного износа изоляции проводника при двукратном токе перегрузки при защите выбранным предохранителем?

14. Как проходит охлаждение проводника?

15. Как определить мощность потерь в проводнике?

 

 





Дата добавления: 2014-12-10; Просмотров: 501; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.80.33.183
Генерация страницы за: 0.019 сек.