Выбор шинных конструкций

Форма и сечение шин стандартизированы. Поэтому выбор шин состоит в подборе наиболее подходящих шин по форме и сечению (S).

Сечение сборных шины и ошиновок РУ всех напряжений выбирается по нагреву при протекании длительного максимального тока нагрузки (в ремонтном или послеаварийном режиме):

,

где - допустимый ток выбранного стандартного сечения шин с учетом поправок на расположение шин и температуру воздуха , если последняя отлична от номинальной

,

где - допустимый ток при номинальной температуре окружающего воздуха; - допустимая температура проводника в длительном режиме.

Далее выбранные шины проверяются на термическую и динамическую стойкость к току короткого замыкания, а шины РУ напряжений 110 кВ и выше дополнительно проверяются по условию коронирования. Так как в РУ 110 кВ, как правило, применяют гибкие шины (провода), их проверка по условию коронирования осуществляется по минимально допустимому сечению для заданного напряжения :

.

На термическую стойкость к токам короткого замыкания проверяют жесткие и гибкие шины закрытых распределительных устройств. Условие термической стойкости

или ,

где - температура нагрева проводника током короткого замыкания; - допустимая температура нагрева током короткого замыкания; - минимальное сечение проводника по условию термической стойкости.

На динамическую стойкость к токам короткого замыкания проверяют жесткие шины. Условия динамической стойкости

где - расчетное механическое напряжение в материале шины; - допустимое напряжение в материале шины; М - изгибающий момент; W - момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию изгибающего усилия.

Изгибающий момент

где l - длина пролета между опорными изоляторами; f - электродинамическое усилие, равномерно распределенное по длине пролета f=F/l.

Момент сопротивления поперечного сечения шины определяется ее геометрическими размерами по формулам, приведенным в [3].

Принципы определения электродинамических усилий (F) между параллельными проводниками были рассмотрены ранее в п. 6.

Механический расчет производится без учета механических колебаний шин при резонансе. Шины обычно выполняются таким образом, чтобы частота их собственных колебаний превышала 200 Гц, что гарантирует отсутствие резонанса. Из этого условия выбирают длину пролета, используя формулу

,

где l - длина пролета, м; S - сечение, см²; J - момент инерции поперечного сечения шины относительно оси, перпендикулярной направлению изгибающей усилия, см⁴.

Гибкие шины проверяют на электродинамическое действие токов короткого замыкания, если 20 кА или ³50 кА. Динамическое взаимодействие гибких шин при таких токах может привести к “схлестыванию” проводов. Условием проверки является

,

где - расстояние между фазами при сближении проводов в момент короткого замыкания; - допустимое расстояние между фазами по условию пробоя изоляции.

Дата добавления: 2014-01-07