16. Порядок и условия выбора разъединителей.
По факту, надо всё считать также, как и для выключателя (предыдущий вопрос), но так как разъединитель и выключатель выбираются друг за другом, то для разъединителя используются данные, которые уже посчитаны для выбора выключателя.
Условия проверки:
Для КРУЭ производитель уже даёт данные для разъединителя (в том числе шины, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения). Для КРУЭ и ЭГРУ – выбор производится по условиям выключателя.
17. Жёсткие шины распределительных устройств 6-10 кВ. Форма сечения, материал, допустимые токи, варианты расположения шин. Условия выбора шин. Проверка на электродинамическую стойкость однополосных шин.
Жёсткие шины РУ
Жёсткими шинами выполняют сборные шины на напряжении 6, 10, 20, 35 кВ (РУ собственных нужд, РУ генераторного напряжения, РУ низшего напряжения подстанций). Выполняют прямоугольного сечения и устанавливают на опорных или проходных изоляторах. Также могут применяться шины коробчатого сечения (только на генераторном напряжении).
Рисунок 3 – Виды сечения жёстких шин
Ток длительно допустимый в проводнике:
Это уравнение показывает, как конструктивно
можно выполнить проводник, чтобы
увеличить
.
Прямоугольное сечение дает больший ток
по сравнению с круглым. Коробчатое
сечение применяется при больших токах,
когда прямоугольное сечение не подходит
по
.
Шины прямоугольного сечения могут выполняться несколькими полосами (двумя, тремя).
Рисунок 4
Для шин 10*120 мм2 из меди и алюминия:
Кол-во полос |
Площадь |
Al |
Cu |
Ток, А |
Ток, А |
||
1 |
10*120 мм2 |
2070 |
2650 |
2 |
10*120 мм2 |
3200 |
4100 |
3 |
10*120 мм2 |
4100 |
5200 |
Т.е. в случае, если недостаточно однополосной шины, то можно рассмотреть вариант двухполосных или трёхполосных шин. Следует отметить, что при увеличении количества полос увеличивается ток, но не пропорционально количеству полос. Это объясняется явлением поверхностного эффекта, когда ток распределяется по полосам так, что по краям его больше (например, по 40 %), а в середине 20 %. Поэтому больше трех полос не применяют, т.к. ток в средней полосе будет очень мал. На большие токи, как говорилось, применяют коробчатое сечение.
Варианты расположения шин
1) в горизонтальной плоскости
Расположение шин на ребро:
Рисунок 5
– расстояние между осями соседних изоляторов (если шина в КРУ, то равно ширине ячейки КРУ).
а – расстояние между фазами.
При протекании токов в проводниках между ними возникает сила взаимодействия, которая находится как:
Сила взаимодействия при таком расположении фаз возникает вдоль оси х. Эта сила создаёт момент сопротивления, пропорциональный действию усилия. Момент сопротивления направлен относительно оси, перпендикулярной действию усилия, т.е. вдоль оси у. Для данного расположения шин момент сопротивления находится как:
Изгибающий момент находится как:
Изгибающий момент создает напряжение в материале проводника, которое находится как:
Напряжение в шине под действием изгибающего момента необходимо сопоставить с допустимым значением:
Расположение шин плашмя:
Рисунок 6
В данном случае сила взаимодействия действует вдоль оси у, а момент сопротивления относительно действия силы направлен вдоль оси х. В этом случае:
При расположении шин плашмя напряжения в шинах меньше, чем при расположении на ребро.
В данном случае условия охлаждения хуже, чем при расположении шин на ребро, поэтому при установлении шин плашмя в горизонтальной плоскости длительно допустимые значения тока нужно снизить на 5 % для шин шириной до 60 мм и на 8 % для шин большей ширины:
2) в вертикальной плоскости:
Рисунок 7
Сила действует вдоль оси у, момент
сопротивления вдоль оси х (
.
В этом случае схема эквивалентна предыдущему варианту расположения по механической прочности, т.е. напряжения меньше, но и условия охлаждения хорошие.
3) расположение двухполосных шин:
В этом случае делаются две полосы, которые устанавливаются на изолятор, а между полосами делаются прокладки, потому что между полосами возникают силы взаимодействия не только между фазами, но и между полосами внутри пакета шин. Прокладки делают из материала шин.
Рисунок 8 – Расположение шин на ребро
В этом случае сила взаимодействия
действует вдоль оси х, момент сопротивления
у (
.
Рисунок 9 – Расположение шин плашмя
В этом случае сила взаимодействия
действует вдоль оси у, момент сопротивления
х (
.
Рисунок 10
Если шины жёстко сварены (рисунок 10) то:
