Выбор жестких шин

При токах до 3000 А применяют одно и двухполосные шины. При больших токах рекомендуются принимать шины коробчатого или трубчатого сечения. Выбор сечения шин производится по нагреву (по допустимому току). За расчетный ток принимается возможный максимальный ток, который на должен превышать допустимый ток.

I_мах I_доп

I_доп — допустимый ток по условиям нагрева, (приводится в справочниках) (Л.1.). При температуре воздуха, отличной от принятой V_0ном=25⁰с, допустимый ток пересчитывается по формуле.

J_доп=J_{доп ном}

Для шин и проводов допустимая температура V_доп=70⁰, V_0ном=25⁰, тогда.

I_доп=I_{доп ном} ,.

Где V₀-действительная температура воздуха.

Согласно ПУЭ сборные шины и ошиновка в пределах открытых и закрытых РУ всех напряжений по экономический плотности тока не проверяются.

Проверка шин на термическую стойкость при к.з. производится по условию.

V_k V_кдоп, или q_min q.

где V_k-температура шин при нагреве током к.з., V_kдоп -допустимая температура нагрева шины при к.з. для медной шины 300⁰с, для алюминиевый шины -200⁰с.

q_min — минимальное сечение по термической стойкости,.

q — выбранное сечение.

При приближенных расчетах минимальное сечение шины (проводника), отвечающие требованию его термической стойкости при к.з., можно определить по формуле.

q_min=,.

где Сфункция, значения которой для алюминиевой шины равна 91 A/мм² для медной — 167.

В_к— тепловой импульс тока к.з., кА²с. который определяется из выражения.

В_к=I_по²(t_отк+Т_а),.

где I_по— периодическая составляющая тока КЗ, t_отк— время отключения.

Для генераторов 60 МВт и выше рекомендуется принимать время отключения t = 4c, Т_а— постоянная времени, которая равна на выводах генератора Т_а= 0,185с, на РУ ВН с трансформаторами 32 МВА и выше -0,115с, 100 МВА и выше — 0,14с.

Проверка шин на электродинамическую стойкость.

Определяется удельная сила действующая на шину.

f_расч= 0,87_уд,.

где, а — расстояние между фазами, м,.

i_уд— ударный ток к.з., кА.

Изгибающий момент, действующий на шины, Н· м.

М_изг=,.

где l — длина пролета, м.

Напряжение в материале шины, Па,.

_расч=,.

где W-момент сопротивления шины, м³, определяются по выражениям приведённым в таблице 4.1 (Л.3).

Шины обладают динамической стойкостью если.

где _доп— допустимое напряжение в материала шин, _разр— временное сопротивление разрыву материала шин. Моменты сопротивления шин различного профиля и взаимного расположения определяются в (Л.2 стр.223), в (Л.З.стр.285).

В расчетах двухполосной шины необходимо учесть усилия возникающие между полосами (Л.2.).

При выборе экранированных комплектных токопроводов в цепи генератора проверку на электродинамическую стойкость можно не производить.