3.14 Проверка сечения шинопровода

Выбор токопроводов осуществляется по длительному допустимому току нагрева с проверкой на электродинамическую и термическую стойкость токопроводящих элементов.

Произведем проверку шинопровода. В качестве токопроводящих жил токопровода 6 кВ использованы алюминиевые шины прямоугольного сечения 60х6 мм².

Проверка шин на механическую прочность КЗ сводиться к поперечному расчету их на изгиб, причем шина рассматривается, как балка лежащая на опорах с одним закрепленным концом.

Расчётное механическое напряжение на изгиб рассчитывается по формуле:

, (3.47)

где М – изгибающий момент, создаваемый ударным током КЗ, Н^.м;

W – момент сопротивления, м³.

, (3.48)

где F – сила на пролёт длины между изоляторами, Н.

(3.49)

где k_Ф – коэффициент формы, для прямоугольных шин, k_ф = 1,1;

а – расстояние между шинами, по ПУЭ для ЗРУ 6 кВ, а = 0,1 м;

l = 1,5 м – расстояние между изоляторами, выбранное по справочным данным.

Для шин расположенных на ребре момент сопротивления определяется по формуле:

, (3.50)

где b и h – соответственно узкая и широкая сторона сечения шины, м.

Силу на пролёт длины между изоляторами находят по формуле:

i_уд= I_{(k 2)max} ∙k_{у(k 2)}, (3.51)

где k_у – ударный коэффициент для точки К2. Согласно справочным данным для моего объекта k_у = 1,97,

i_уд= ∙2,585 ∙ 1,97=7202 A.

Должно выполняться условие:

. (3.52)

Для выбранных шин:

,

.

Шины прошли проверку по электродинамической стойкости.

Минимальное допустимое сечение шин по термической стойкости определяется по выражению:

, (3.53)

где С – термический коэффициент, для алюминия С = 95.

Выбранные шины удовлетворяют условиям термической стойкости, если их сечение больше минимально допустимого:

(3.54)

Шины прошли проверку по термической стойкости.

3.15 Выбор изоляторов

Жесткие шины в распределительных устройствах крепятся на опорных изоляторах, которые выбираются:

по номинальному напряжению:

U_уст ≤ U_ном; (3.55)

по допустимой нагрузке:

F_расч ≤ F_доп, (3.56)

где F_расч −сила, действующая на изолятор;

F_доп − допустимая нагрузка на головку изолятора:

F_доп = 0,6 F_разр, (3.57)

где F_разр − разрушающая нагрузка на изгиб:

, (3.58)

где - поправочный коэффициент на высоту шины, если она расположена

«на ребро».

, (3.59)

где - высота изолятора (100мм),

, (3.60)

где b, h - размеры шины.

Выберем изолятор ИОР-6-3,75 У3:

Номинальное напряжение - 6 кВ;

3,75 - минимальная разрушающая сила на изгиб, кН;

Масса - 0,99 кг.

мм,

мм,

Н,

кН,

0,396 кН<2,25 кН.

Выбранные изоляторы удовлетворяют условиям механической прочности при К.З. на сборных шинах 6 кВ.