6.2. Вибір жорстких шин

Визначаємо номінальний струм трансформатора на низькій стороні, А:

= = . (6.5)

Визначаємо максимальний струм трансформатора на низькій стороні з урахуванням можливого перевантаження, А (6.1):

=

Вибираємо шини з табл. А.8 по .

Характеристики обраної з табл. А.8 шини приведено в табл.6.5.

Таблиця 6.5

Основні характеристики алюмінієвих шин прямокутного перерізу

Розмір смуги			Припустимий тривалий струм при ,, А	Переріз однієї смуги, мм2	Маса однієї смуги,
Висота,, мм		Ширина,, мм
	х

Приймаємо=

.

де – число смуг в шині.

Згідно вибраному розташуванню шин приймаємо

розмір смуги по горизонталі=		мм =		см
розмір смуги по вертикалі =		мм.		см

Перевіряємо шини по допустимому струму, А :

,

.

Умова вибору шин за нагрівом виконується.

Перевіряємо шини за термічною стійкістю за формулою (5.2) – це мінімальний переріз шини якій здатний видержувати тепловий імпульс короткого замикання у точці К2, мм²,

=

,

Умова вибору шин за термічною стійкістю виконується.

Якщо шини на ізоляторах розміщені навзнаки при =1 табл.6.6 (плашмя – рос.), то момент інерції визначається по формулі (6.6), см⁴:

== , (6.6)

Таблиця 6.6.

Формули для визначення моменту інерції J і моменту опору W поперечних перетинів шин

Переріз шин		Розрахункові формули
		J, м4		W, м3

Розрахункову частоту власних коливань шини (f₁) в герцах слід визначати по формулі

(6.7)

де Е - модуль пружності матеріалу шини, по табл.6.8

для алюмінію =7∙10¹⁰, Па;

J - момент інерції поперечного переріз шини, м⁴;

m - маса шини на одиницю довжини, кг/м;

- параметр основної частоти власних коливань шини. Значення цього параметра залежать від типу шинної конструкції і представлені|уявлені|в табл. 6.7, приймаємо схему шинних конструкції №3,=4,73.

Таблиця 6.7

Розрахункова схема шинних конструкцій

Номер схеми	Розрахункова схема	Тип балки і опори	Коефіцієнти
					r1
1		Однопролітна, А і B - ізолятори-опори	8	1	3,14
2		Балка з|із|двома прольотами	8	1,25	3,93
3		Балка з|із|трьома і більш прольотами	10* 12**	1,13 1	4,73
* Для крайніх прольотів ** Для середніх прольотів.

Таблиця 6.8

Основні характеристики матеріалів шин

Матеріал шини	Марка	Тимчасовий опір розриву, МПа		Допустима напруга|напруження|, МПа		Модуль пружності, 1010Па
		матеріалу	у області зварного з'єднання	матеріалу	у області зварного з'єднання
1 Алюміній	А0, А АД0	118 59-69	118 59-69	82 41-48	82 41-48	7 7
2 Алюмінієвий сплав	АД31Т	127	120	89	84	7
	АД31Т1	196	120	137	84	7
	АВТ1	304	152	213	106	7
	1915T	353	318	247	223	7
3 Мідь	МГМ|	245-255	-	171,5-178	-	10
	МГТ|	245-294	-	171,5-206	-	10

Визначаємо довжину прогону , м, за умови, що частота власних коливань буде більше 200 Гц

= м.

Приймаємо прольоти довжиною =		м.
Приймаємо відстань між фазами =		м, рис. 30-7 [7].

Визначаємо найбільше значення електродинамічної сили має місце при ударному струмі КЗ, що діє в трифазній системі провідників на розрахункову фазу при трифазному КЗ, Н:

(6.8)

де - ударний струм трифазного КЗ, А;

- відстань між осями провідників, м;

- довжина прольоту, м;

- коефіцієнт, залежний від взаємного розташування провідників, значення якого для деяких типів шинних конструкцій (рис.6.1.) вказані в табл.6.9 ;

- коефіцієнт форми.

Коефіцієнт форми =1 для шини з однією смугою. Для шини з двома смугамиприймаємо по рис. 6.2.

Приймаємо=		.
Приймаємо розташування шин згідно рис.6.1, звідки =		[7].

Рис. 6.1. Схема взаємного розташування шин

Рис. 6.2. Коефіцієнт форми для двох смугових шин

= Н.

(6.9)

Напруга в матеріалі шини, що виникає при впливі згинаючого моменту, МПа:

, (6.10)

де–довжина прольоту шин, м;

W- момент опору поперечного перетину шини, м3, формули для його

розрахунку приведені табл.6.6;

 - коефіцієнт, залежний від умови того, що спирається (закріплення) шин, а також числа прольотів конструкції з нерозрізними шинами (табл.6.6).

Приймаємо=

,

Момент опору шини відносно вісі , перпендикулярній дії зусилля, cм³:

W = =

Напруга в матеріалі шини МПа:

=

Шини механічно тривкі , якщо виконується умова

,

де – допустима механічна напруга алюмінієвих шин

= МПа [7]

Умова виконується, тому шини механічно тривкі.

При виборі шини з двома смугами (рис.6.2) необхідно визначити відстань між прокладками .

Рис. 6.2. Розміщення прокладок при двох смугової шині

Якщо кожна фаза виконується з|із|двох смуг (рис.6.2), то виникають зусилля між смугами і між фазами. Зусилля між смугами не повинне приводити|призводити,наводити|до їх зіткнення. Для того, щоб зменшити це зусилля, в прольоті між смугами встановлюються прокладки|прокладення|. Проліт між прокладками|прокладеннями| вибирається так, щоб електродинамічні сили, що виникають при к.з. не викликали|спричиняли|зіткнення смуг, м:

= 6.13)|так , щоб,таким образом |

Дві смуги – ізолятори повинні мати частоту власних коливань, щоб не відбулося різкого збільшення зусилля внаслідоквнаслідок механічного резонансу. Виходячи з цього,відстань вибирається ще по одній умові, м:

=

(6.14)

Враховується менша з двох величин

Приймаємо =

,

кількість прокладок в прольоті, шт.:

=(6.15)

Приймаємо =

,

розрахунковий проліт, м:

=

Визначаємо найбільше значення електродинамічної сили, яка має місце при ударному струмі КЗ, що діє між смугами шини, Н

= . (6.16)

Момент опору смуги відносно вісі , перпендикулярній дії зусилля, cм³:

= =

Напруга в матеріалі смуги МПа:

=

Сумарна напруга в матеріалі шини, МПа:

=

Таким чином, шини механічно міцні.