Меню

Подбор сечения шин по току пуэ



Длительно допустимый ток для медных шин

6 апреля 2016 г.

Медные шины — хороший электротехнический проводник. УГМК-ОЦМ предлагает медные электротехнические шины изготовленные согласно ГОСТ 434-78 и EN 13601. В качестве сырья используются катоды медные по ГОСТ 859-2001.

Выбор медных шин

Медная электротехническая шина – это проводник, обладающий низким сопротивлением. Медные электротехнические шины изготавливают прямоугольной формы поперечного сечения. Визуально медная электротехническая шина похожа на лист, но большей толщины. УГМК-ОЦМ выпускает медные электротехнические шины широкого диапазона размеров: толщиной 1,2 — 80 мм и шириной 8 — 250 мм. Шины выпускаются в прессованном и тянутом состоянии, в бухтах и отрезках.

На поверхности медных шин не допускаются трещины, раковины, вздутия, поперечные надрывы и грязная технологическая смазка. Отклонения по форме сечения, механическим свойствам, серповидности не превышают значений, установленных нормативной документацией. Возможно изготовление нестандартных форм шины. В этом случае форма оговаривается в спецификации и обязательно прилагается чертеж будущего изделия.

Выбор медной шины зависит от условий использования. При выборе сечения медных шин по току, учитывают, какой максимальный ток будет проходить по шинопроводу. Сечение – соотношение ширины и толщины. Исходя из значения максимального тока выбирается сечение шин по ПУЭ и ГОСТ 434-78.

Допустимый ток для медных шин

Длительно допустимый ток для неизолированных медных шин 30х4 в однофазном токопроводе составляет 475 А для постоянного и для переменного тока. Шина медная 50х5 обеспечивает работу при 870 А м 860 А (для постоянного и переменного тока соответственно). Таким образом, увеличение сечения медных шин резко увеличивает пропускную способность.

Особенности выбора медной шины по току

Показанные примеры показателей длительно допустимого тока для медных шин приведены исходя из допустимой температуры нагрева до 70о С. Температура окружающей среды не должна превышать 25о С. Надежность эксплуатации медных электротехнических шин обеспечивается при нагреве не выше 85о С. Но при выборе сечения медной шины, учитывается максимально допустимую температуру компонентов, с которыми взаимодействует изделие. И вероятность того, что температура окружающей среды превысит 25о С.

Для облегчения выбора техническими специалистами рассчитаны корректирующие коэффициенты. Параметры максимального тока пересчитаны под несколько вариантов температурных условий. Эти таблицы общедоступны. Они помогут сделать правильный выбор.

Если нет жестких критериев, выбор делается в пользу гибких шин. Они долговечнее и обладают лучшими характеристиками.

Допустимый длительный ток для шин прямоугольного сечения

Размеры, мм Медные шины Алюминиевые шины Стальные шины
Ток*, А, при количестве полос на полюс или фазу Размеры, мм Ток*, А
1 2 3 4 1 2 3 4
15 х 3 210 165 _ 16×2,5 55/70
20 х 3 275 215 20×2,5 60/90
25 х 3 340 265 25 х 2,5 75/110
30 х 4 475 365/370 20 х 3 65/100
40 х 4 625 -/1090 480 -/855 25 х 3 80/120
40х 5 700/705 -/1250 540/545 -/965 30х 3 95/140
50х 5 860/870 -/1525 -/1895 665/670 -/1180 -/1470 40×3 125/190
50×6 955/960 -/1700 -/2145 740/745 -/1315 -/1655 50×3 155/230″
60×6 1125/1145 1740/1990 2240/2495 870/880 1350/1555 1720/1940 60 х 3 185/280
80×6 1480/1510 2110/2630 2720/3220 1150/1170 1630/2055 2100/2460 70 х 3 215/320
100×6 1810/1875 2470/3245 3170/3940 1425/1455 1935/2515 2500/3040 75 х 3 230/345
60 х 8 1320/1345 2160/2485 2790/3020 1025/1040 1680/1840 2180/2330 80 х 3 245/365
80 х 8 1690/1755 2620/3095 3370/3850 1320/1355 2040/2400 2620/2975 90×3 275/410
100×8 2080/2180 3060/3810 3930/4690 1625/1690 2390/2945 3050/3620 100×3 305/460
120×8 2400/2600 3400/4400- 4340/5600 1900/2040 2650/3350 3380/4250 20×4 70/115
60 х 10 1475/1525 2560/2725 3300/3530 1155/1180 2010/2110 2650/2720 22 х 4 75/125
80 х 10 1900/1990 3100/3510 3990/4450 1480/1540 2410/2735 3100/3440 25 х 4 85/140
100 х 10 2310/2470 3610/4325 4650/5385 5300/6060 1820/1910 2860/3350 3650/4160 4150/4400 30×4 100/165
120 х 10 2650/2950 4100/5000 5200/6250 5900/6800 2070/2300 3200/3900 4100/4860 4650/5200 40×4 130/220
50×4 165/270
60×4 195/325
70×4 225/375
80×4 260/430
90х 4 290/480
100×4 325/535

*В числителе приведены значения переменного тока, в знаменателе — постоянного.

Преимущества медных шин

Наряду с медными шинами в электротехнике используются шины алюминиевые. Алюминиевую шину ценят за доступную цену и легкость металла. Однако в долгосрочной перспективе медные шины станут экономически выгодным решением.

Медь имеет большую теплопроводимость. При одинаковом сечении медная шина выдержит в процентном отношении большую нагрузку, чем алюминиевая такого же размера. Медная шина сводит к минимуму потерю энергии при передаче. Они высокоэластичны и устойчивы к растяжению. Медная шина легко изгибается, не теряя своих технических свойств. Это позволяет собирать распределительные и силовые установки меньшего размера. Она устойчива к воздействию высоких и низких температур, выдерживает большее напряжение. Выбирая между алюминиевой шиной и медной, предпочтение отдают последней.

Поставка медных шин

УГМК-ОЦМ предлагает поставку медных электротехнических шин. Шины изготовлены из меди марок М1, Cu-ETP, С11000. Шина поставляется в отрезках и бухтах. Прессованного и тянутого состояния. Минимальный объем заказа – 300 кг.

Оформите заявку на поставку медной электротехнической шины на сайте или свяжитесь с нами любым удобным для вас способом.

Источник

Выбор сечения прямоугольных шин по ПУЭ

Шкаф АВР

РТЗО на Шнайдере

При проектировании распределительных устройств в трансформаторных подстанциях, многие проектные организации закладывают заниженное сечение шин.

Вот некоторые неточности

Выбор сечения прямоугольных шин по ПУЭ

По новым правил ПУЭ (издание 5) на ток свыше 2000А нулевая шина допускается на половину сечения фазной шины, но верно ставить всегда такое же сечение шины как и все. Для подбора шины смотрите рисунок.

Обслуживающие организации хотят видеть по высокой стороне на 6 – 10кВ медную ошиновку. Мы считаем, что это излишне. Да, алюминий (шина АД31) со временем, через 30 лет потеряет свои первоначальные качества в отличии от медной. Но, принимая участие в тендерах, все хотят удешевить комплектацию и закладывают алюминий.

В этом нет ничего «криминального». Заказчик трансформаторной подстанции сам считает, что ему выгодно. При государственном финансировании (в тендерах) при изготовлении во многих подстанциях и на высокой и на низкой стороне устанавливают алюминий.

Читайте также:  Напряжение прикосновения это напряжение между двумя точками цепи тока
Алюминий в три раза дешевле меди.

Эксплуатанты-энергетики бетонных, на сэндвич-панелях КТП ленятся проводить подтяжку болтовых креплений шин и заказывают только медь. Но это ошибочно апеллировать к условиям материала шины. Подтягивать во время остановки производства нужно всегда! Но есть способ избежать болтовых соединений – аргоновая сварка алюминиевых шин.

Плюсы выбора шины со сваркой в аргоновой среде

  • красивый внешний вид;
  • отсутствие ослабления контакта.
  • неизвестно насколько плотно заварил сварщик две шины, отсюда перегрев на швах;
  • неплотное примыкание шин;
  • бывает больше измерительных приборов в шкафу и для их демонтажа стоит устанавливать шины с болтовым соединением.

C уважением к Вам и Вашей работе, гл.энергетик Сергеев В.А.

Главный энергетик

  • Войдите, чтобы оставлять комментарии

Комментарии

  • Аватар пользователя Дмитрий Тараман

Добрый день! Все же в последнее время идет тенденция установки и медной шины по высокой стороне. Особенно это любят военные.

Аватар пользователя Администратор

Да, спасибо за дополнение. Если в ТЗ указана медь, то ставим медь. Не хотелось бы потом менять шины где-нибудь на Севере с мишками, если отступим от проекта.

Источник

Правильный выбор поперечного сечения проводника для подключения электрооборудования (с примерами)

ПУЭ таблица 1.3.3 выбирается коэффициент k1 ПУЭ 7-издание пункты 1.3.9, 1.3.22 и 1.3.28 ПУЭ 7-издание пункт 1.4.5

Выбор медных шин

Медная электротехническая шина – это проводник, обладающий низким сопротивлением. Медные электротехнические шины изготавливают прямоугольной формы поперечного сечения. Визуально медная электротехническая шина похожа на лист, но большей толщины. УГМК-ОЦМ выпускает медные электротехнические шины широкого диапазона размеров: толщиной 1,2 — 80 мм и шириной 8 — 250 мм. Шины выпускаются в прессованном и тянутом состоянии, в бухтах и отрезках.

На поверхности медных шин не допускаются трещины, раковины, вздутия, поперечные надрывы и грязная технологическая смазка. Отклонения по форме сечения, механическим свойствам, серповидности не превышают значений, установленных нормативной документацией. Возможно изготовление нестандартных форм шины. В этом случае форма оговаривается в спецификации и обязательно прилагается чертеж будущего изделия.

Выбор медной шины зависит от условий использования. При выборе сечения медных шин по току, учитывают, какой максимальный ток будет проходить по шинопроводу. Сечение – соотношение ширины и толщины. Исходя из значения максимального тока выбирается сечение шин по ПУЭ и ГОСТ 434-78.

Выбор сечения кабеля на напряжение до 1000 В

Выбор сечения кабеля на напряжение до 1000 В независимо это электродвигатель или другая нагрузка. Сводится к определению длительно допустимых токов, то есть подбирается такое сечение кабеля, которое позволяет выдерживать длительно расчетные токи для заданного участка, без нанесения ущерба кабелю. Значения допустимых длительных токов для кабелей и проводов указаны в ПУЭ таблицы 1.3.4 – 1.3.30, ГОСТ 31996-2012, либо использовать каталожные данные завода-изготовителя.

Длительно допустимый ток:

  • для электроприемников:
  • для электродвигателя:

При выборе сечения кабеля нужно учитывать поправочные коэффициенты на землю и воздух при прокладке кабеля, см ПУЭ таблицы 1.3.3, 1.3.23, 1.3.26.

Определение фактического длительно допустимого тока с учетом поправочных коэффициентов в соответствии с ПУЭ определяется по формуле:

  • Iд.т. – длительно допустимый ток для выбранного сечения кабеля, выбирается по ГОСТ 31996-2012 или определяется по каталогам завода-изготовителя.
  • k1 – поправочный коэффициент учитывающий температуру среды отличающуюся от расчетной, выбирается по таблице 1.3.3 ПУЭ.

ПУЭ таблица 1.3.3 выбирается коэффициент k1

  • k2 – поправочный коэффициент, который учитывает удельное сопротивление почвы (с учетом геологических изысканий), выбирается по ПУЭ таблица 1.3.23.

ПУЭ таблица 1.3.23 выбирается коэффициент k2

  • k3 – поправочный коэффициент, учитывающий снижение токовой нагрузки при числе работающих кабелей в одной траншее (в трубах или без труб), выбирается по ПУЭ таблица 1.3.26.

ПУЭ таблица 1.3.26 выбирается коэффициент k3

При этом должно выполняться условие:

Проверка сечения по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите:

Сечение кабеля (провода), по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите, определяется по формуле:

  • Iзащ. – ток уставки при котором срабатывает защитный аппарат;
  • kзащ. – коэффициент кратности длительно допустимого тока кабеля (провода) к току срабатывания защитного аппарата.

Данные значения Iзащ. и kзащ. Можно определить по таблице 8.7 [Л5. с. 207].

Таблица 8.7 определения Iзащ. и kзащ.

Проверка сечения на механическую прочность

Выбранное сечение кабеля (провода) должно быть не менее приведенного в ПУЭ таблица 2.1.1.

ПУЭ таблица 2.1.1 выбирается сечение кабеля по механической прочности

Проверка сечения по потере напряжения

После того как Вы выбрали сечение кабеля по длительно допустимому току, нужно проверить кабель на допустимые потери напряжения. То есть отклонение напряжения присоединенного к этой сети токоприемников не выходило за пределы допустимого.

Согласно нормам допускаются следующие пределы отклонений напряжения на зажимах токоприемников [Л1. с 144].

Пределы отклонений напряжения на зажимах токоприемников

Потеря напряжения ∆U для трехфазной линии определяется по формулам [Л1. с 144]:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

  • Iрасч. – расчетный ток, А;
  • L – длина участка, км;
  • cosφ – коэффициент мощности;
  • r0 и x0 — значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5 [Л2.с 48].

Значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5

Потерю напряжения ∆U для трехфазной линии, можно определить по упрощенным формулам:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

  • Р –расчетный мощность, Вт;
  • L – длина участка, м;
  • U – напряжение, В;
  • γ – удельная электрическая проводимость провода, м/Ом*мм2;
  • для меди γ = 57 м/Ом*мм2;
  • для алюминия γ = 31,7 м/Ом*мм2;

Потерю напряжения ∆U для постоянного и однофазного переменного тока, можно определить по упрощенным формулам:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

где: s – сечение кабеля, мм2;

1. Справочная книга электрика. Под общей редакцией В.И. Григорьева. 2004 г. 2. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г. 3. ГОСТ 31996-2012 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ. 4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г. 5. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок. Издательство ТПУ. Томск 2006 г.

Особенности выбора медной шины по току

Показанные примеры показателей длительно допустимого тока для медных шин приведены исходя из допустимой температуры нагрева до 70о С. Температура окружающей среды не должна превышать 25о С. Надежность эксплуатации медных электротехнических шин обеспечивается при нагреве не выше 85о С. Но при выборе сечения медной шины, учитывается максимально допустимую температуру компонентов, с которыми взаимодействует изделие. И вероятность того, что температура окружающей среды превысит 25о С.

Для облегчения выбора техническими специалистами рассчитаны корректирующие коэффициенты. Параметры максимального тока пересчитаны под несколько вариантов температурных условий. Эти таблицы общедоступны. Они помогут сделать правильный выбор.

Если нет жестких критериев, выбор делается в пользу гибких шин. Они долговечнее и обладают лучшими характеристиками.

Выбор шин по длительно допустимому току

Выбор шин по длительно допустимому току (по нагреву) учитывают не только нормальные, но и послеаварийные режимы, а также режимы в период ремонтов и возможного неравномерного распределения токов между секциями шин [Л2, с.220].

1.1 Определяем ток нормального режима, когда трансформатор загружен на 60%:

  • Sн.тр-ра = 16000 кВА – номинальная мощность трансформатора ТДН-16000/110-У1;
  • Uн.=10,5 кВ – номинальное напряжение сети;

1.2. Определяем максимальный рабочий ток, когда один из трансформаторов перегружен на 1,4 от номинальной мощности (утяжеленный режим):

По таблице 1.3.31 (ПУЭ 7-издание) определяем допустимый ток для однополосных алюминиевых шин прямоугольного сечения 80х8 мм с допустимым током Iдоп.о = 1320 А.

ПУЭ 7-издание таблица 1.3.31

1.3. Определяем длительно допустимый ток для прямоугольных шин сечением 80х8 мм с учетом поправочных коэффициентов по формуле 9.11 [Л1, с.170]:

Iдоп.о =1320 А –длительно допустимый ток полосы при температуре шины θш = 70 °С, температуре окружающей среды θо.с = 25 °С и расположения шин вертикально (на ребро), определяемый по таблице 1.3.31 (ПУЭ 7-издание);

k1 — поправочный коэффициент при расположении шин горизонтально (плашмя), согласно ПУЭ 7-издание п. 1.3.23, должны быть уменьшены на 5% для шин с шириной полос до 60 мм и на 8% для шин с шириной полос более 60 мм. Принимаем k1 = 0,92 (так как шины будут расположены плашмя).

k2 – поправочный коэффициент для шин при температуре окружающей среды (воздуха) θо.с отличной от 25 °С, определяемый по ПУЭ 7-издание таблица 1.3.3. Принимаем k3 = 0,94 с учетом, что среднеемесячная температура наиболее жаркого месяца равна +30 °С.

ПУЭ 7-издание таблица 1.3.3

Принимаем сечение шин 80х10 мм, с допустимым током Iдоп.о =1480 А.

1.4. Определяем длительно допустимый ток для прямоугольных шин сечением 80х10 мм с учетом поправочных коэффициентов по формуле 9.11 [Л1, с.170]:

Принимаем шины марки АД31Т1 сечением 80х10 мм.

Допустимый длительный ток для шин прямоугольного сечения

Размеры, мм Медные шины Алюминиевые шины Стальные шины
Ток*, А, при количестве полос на полюс или фазу Размеры, мм Ток*, А
1 2 3 4 1 2 3 4
15 х 3 210 165 _ 16×2,5 55/70
20 х 3 275 215 20×2,5 60/90
25 х 3 340 265 25 х 2,5 75/110
30 х 4 475 365/370 20 х 3 65/100
40 х 4 625 -/1090 480 -/855 25 х 3 80/120
40х 5 700/705 -/1250 540/545 -/965 30х 3 95/140
50х 5 860/870 -/1525 -/1895 665/670 -/1180 -/1470 40×3 125/190
50×6 955/960 -/1700 -/2145 740/745 -/1315 -/1655 50×3 155/230″
60×6 1125/1145 1740/1990 2240/2495 870/880 1350/1555 1720/1940 60 х 3 185/280
80×6 1480/1510 2110/2630 2720/3220 1150/1170 1630/2055 2100/2460 70 х 3 215/320
100×6 1810/1875 2470/3245 3170/3940 1425/1455 1935/2515 2500/3040 75 х 3 230/345
60 х 8 1320/1345 2160/2485 2790/3020 1025/1040 1680/1840 2180/2330 80 х 3 245/365
80 х 8 1690/1755 2620/3095 3370/3850 1320/1355 2040/2400 2620/2975 90×3 275/410
100×8 2080/2180 3060/3810 3930/4690 1625/1690 2390/2945 3050/3620 100×3 305/460
120×8 2400/2600 3400/4400- 4340/5600 1900/2040 2650/3350 3380/4250 20×4 70/115
60 х 10 1475/1525 2560/2725 3300/3530 1155/1180 2010/2110 2650/2720 22 х 4 75/125
80 х 10 1900/1990 3100/3510 3990/4450 1480/1540 2410/2735 3100/3440 25 х 4 85/140
100 х 10 2310/2470 3610/4325 4650/5385 5300/6060 1820/1910 2860/3350 3650/4160 4150/4400 30×4 100/165
120 х 10 2650/2950 4100/5000 5200/6250 5900/6800 2070/2300 3200/3900 4100/4860 4650/5200 40×4 130/220
50×4 165/270
60×4 195/325
70×4 225/375
80×4 260/430
90х 4 290/480
100×4 325/535

*В числителе приведены значения переменного тока, в знаменателе — постоянного.

Преимущества медных шин

Наряду с медными шинами в электротехнике используются шины алюминиевые. Алюминиевую шину ценят за доступную цену и легкость металла. Однако в долгосрочной перспективе медные шины станут экономически выгодным решением.

Медь имеет большую теплопроводимость. При одинаковом сечении медная шина выдержит в процентном отношении большую нагрузку, чем алюминиевая такого же размера. Медная шина сводит к минимуму потерю энергии при передаче. Они высокоэластичны и устойчивы к растяжению. Медная шина легко изгибается, не теряя своих технических свойств. Это позволяет собирать распределительные и силовые установки меньшего размера. Она устойчива к воздействию высоких и низких температур, выдерживает большее напряжение. Выбирая между алюминиевой шиной и медной, предпочтение отдают последней.

Источник

Пример выбора жестких шин 10 кВ

Для питания ЗРУ-10 кВ требуется выбрать и проверить сечение сборных шин 10 кВ от силового трансформатора мощностью 16 МВА.

  • Максимальный трехфазный ток КЗ на шинах 10 кВ – Iк.з = 9,8 кА;
  • Силовой трансформаторов типа ТДН-16000/110-У1 загружен на 60%.

Согласно ПУЭ 7-издание п.1.3.28 проверку по экономической целесообразности не выполняют, поэтому выбор шин будет выполняться только по длительно допустимому току (ПУЭ 7-издание п.1.3.9 и п.1.3.22).

ПУЭ 7-издание пункты 1.3.9, 1.3.22 и 1.3.28

Проверку шин производят на термическую и электродинамическую стойкость к КЗ (ПУЭ 7-издание п.1.4.5).

ПУЭ 7-издание пункт 1.4.5

1. Выбор шин по длительно допустимому току

Выбор шин по длительно допустимому току (по нагреву) учитывают не только нормальные, но и послеаварийные режимы, а также режимы в период ремонтов и возможного неравномерного распределения токов между секциями шин [Л2, с.220].

1.1 Определяем ток нормального режима, когда трансформатор загружен на 60%:

Определяем ток нормального режима

  • Sн.тр-ра = 16000 кВА – номинальная мощность трансформатора ТДН-16000/110-У1;
  • Uн.=10,5 кВ – номинальное напряжение сети;

1.2. Определяем максимальный рабочий ток, когда один из трансформаторов перегружен на 1,4 от номинальной мощности (утяжеленный режим):

Определяем максимальный рабочий ток

По таблице 1.3.31 (ПУЭ 7-издание) определяем допустимый ток для однополосных алюминиевых шин прямоугольного сечения 80х8 мм с допустимым током Iдоп.о = 1320 А.

ПУЭ 7-издание таблица 1.3.31

1.3. Определяем длительно допустимый ток для прямоугольных шин сечением 80х8 мм с учетом поправочных коэффициентов по формуле 9.11 [Л1, с.170]:

Определяем длительно допустимый ток для прямоугольных шин сечением 80х8 мм

Iдоп.о =1320 А –длительно допустимый ток полосы при температуре шины θш = 70 °С, температуре окружающей среды θо.с = 25 °С и расположения шин вертикально (на ребро), определяемый по таблице 1.3.31 (ПУЭ 7-издание);

k1 — поправочный коэффициент при расположении шин горизонтально (плашмя), согласно ПУЭ 7-издание п. 1.3.23, должны быть уменьшены на 5% для шин с шириной полос до 60 мм и на 8% для шин с шириной полос более 60 мм. Принимаем k1 = 0,92 (так как шины будут расположены плашмя).

k2 – поправочный коэффициент для шин при температуре окружающей среды (воздуха) θо.с отличной от 25 °С, определяемый по ПУЭ 7-издание таблица 1.3.3. Принимаем k3 = 0,94 с учетом, что среднеемесячная температура наиболее жаркого месяца равна +30 °С.

ПУЭ 7-издание таблица 1.3.3

Принимаем сечение шин 80х10 мм, с допустимым током Iдоп.о =1480 А.

1.4. Определяем длительно допустимый ток для прямоугольных шин сечением 80х10 мм с учетом поправочных коэффициентов по формуле 9.11 [Л1, с.170]:

Определяем длительно допустимый ток для прямоугольных шин сечением 80х10 мм

Принимаем шины марки АД31Т1 сечением 80х10 мм.

2. Проверка шин на термическую устойчивость

2.1. Определяем тепловой импульс, который выделяется при токе короткого замыкания по выражению 3.85 [Л2, с.190]:

Определяем тепловой импульс

  • Iп.0 = 9,8 кА – начальное действующее значение тока КЗ на шинах 10 кВ.
  • Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания. Для ориентировочных расчетов значение Та определяем по таблице 3.8 [Л2, с.150]. Для трансформатора мощность 16 МВА, принимаем Та = 0,04. Если же вы хотите более точно рассчитать значение Та, можете воспользоваться формулами, представленными в пункте 6.1.4 ГОСТ Р 52736-2007.

Таблица 3.8 - Значения постоянной времени затухания апериодической состовляющей тока КЗ

2.1.1. Определяем полное время отключения КЗ по выражению 3.88 [Л2, с.191] и согласно пункта 4.1.5 ГОСТ Р 52736-2007:

tоткл.= tр.з.+ tо.в=0,1+0,07=0,18 сек.

  • tр.з. – время действия основной защиты трансформатора, равное 0,1 сек (АПВ – не предусмотрено).
  • tо.в – полное время отключения выключателя выбирается из каталога, равное 0,07 сек.

Пункт 4.1.5 ГОСТ Р 52736-2007

2.2. Определяем минимальное сечение шин по термической стойкости при КЗ по выражению 3.90 [Л2, с.191]:

Определяем минимальное сечение шин по термической стойкости при КЗ

где: С – функция, значения которой приведены в таблице 3.14. Для алюминиевых шин С = 91.

С – функция, значения которой приведены в таблице 3.14.

Как мы видим ранее принята алюминиевая шина сечением 80х10 мм – термически устойчива.

3. Проверка шин на электродинамическую устойчивость

  • Ударный ток трехфазного КЗ на шинах 10 кВ — iуд = 24,5 кА;
  • Шины выполнены из алюминиевого сплава марки АД31Т1 сечением 80х10 мм, расположены горизонтально в одной плоскости (плашмя) и имеют восемь пролетов.
  • Длина пролета — l = 0,9 м;
  • Расстояние между осями проводников — а= 0,27 м (расположение шин см.рис. 2а ГОСТ Р 52736-2007);
  • Толщина шины — b = 10 мм = 0,01 м;
  • Высота шины — h = 80 мм = 0,08 м;

рис. 2а ГОСТ Р 52736-2007

3.1. Определяем момент инерции J и момент сопротивления W по расчетным формулам согласно таблицы 4 ГОСТ Р 52736-2007:

Определяем момент инерции J и момент сопротивления W

таблицы 4 ГОСТ Р 52736-2007

3.2. Определяем частоту собственных колебаний для алюминиевой шины по выражению 4.18 [Л2, с.221]:

Определяем частоту собственных колебаний для алюминиевой шины

где: S = 800 мм 2 = 8 см 4 – поперечное сечение шины 80х10 мм.

Если же у вас медные шины, то частоту собственных колебаний определяют по выражению 4.19 [Л2, с.221]:

Определяем частоту собственных колебаний для медной шины

В случае, если частота собственных колебаний больше 200 Гц, то механический резонанс не возникает. Если f0 200 Гц, поэтому расчет можно вести без учета колебательного процесса в шинной конструкции [Л2, с.221].

3.3. Определяем наибольшее удельное усилие при трехфазном КЗ по выражению 3.74 [Л2, с.221]:

Определяем наибольшее удельное усилие при трехфазном КЗ

  • а = 0,27 м — расстояние между осями проводников (фазами), м;
  • iуд. = 24,5*103 А – ударный ток трехфазного КЗ, А;
  • Если расстояние между фазами а > 2*(b+h) > 2*(0,01+0,08); а = 0,27 м > 0,18 м, то в этом случае коэффициент формы kф = 1,0 [Л2, с.221];

3.4. Определяем максимальную силу, действующую на шинную конструкцию при трехфазном КЗ, данное значение нам понадобиться для проверки опорных изоляторов на механическую прочность [Л2, с.227]:

Определяем максимальную силу, действующую на шинную конструкцию

  • l = 0,9 м – длина пролета, м;
  • kп – поправочный коэффициент на высоту шины, если она расположена на ребро см. рис.4.8. В данном примере шины расположены горизонтально (плашмя), поэтому kп = 1,0:

kп – поправочный коэффициент на высоту шины

где: Hиз. – высота изолятора.

Вертикальное расположение шин на изоляторе

Дальнейший расчет шинной конструкции в части выбора опорных изоляторов представлен в статье: «Выбор опорных изоляторов для шинного моста 10 кВ».

3.5. Определяем максимальное напряжение в шинах при трехфазном КЗ, возникающее при воздействии изгибающего момента по выражению 4.20 [Л2, с.222]:

Определяем максимальное напряжение в шинах при трехфазном КЗ

  • l = 0,9 м – длина пролета, м;
  • W = 10,7 см 3 – момент сопротивления поперечного сечения шины, определенный ранее.

3.6. Сравниваем полученное максимальное напряжение в шинах σрасч. = 2,91 МПа с допустимым напряжением материала σдоп. = 137 МПа из таблицы 3 ГОСТ Р 52736-2008.

Таблица 3 ГОСТ Р 52736-2007

Обращаю ваше внимание, что сравнивается максимальное напряжение в шинах с допустимым напряжением в материале жестких шин, а не с допустимым напряжением в области сварного соединения, согласно ГОСТ Р 52736-2008 пункт 5.3.1 и ПУЭ 7-издание пункт 1.4.15.

Допустимые напряжение материала ГОСТ Р 52736-2008 пункт 5.3.1 и ПУЭ 7-издание пункт 1.4.15

Как видно из результатов расчетов σрасч. = 2,91 МПа Вывод:

Выбранные шины марки АД31Т1 сечением 80х10 мм удовлетворяют условию электродинамической стойкости, с длиной пролета l = 0,9 м.

  1. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Том I. А.А. Федоров, 1986 г.
  2. Электрооборудование станций и подстанций. Второе издание. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. 1980 г.
  3. ГОСТ Р 52736-2008 – Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания.

Поделиться в социальных сетях

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» .

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Пример определения потери напряжения в линии 10 кВ

В данной статье я буду рассматривать 2 примера определения потери напряжения в воздушной линии 10 кВ.

Расчет осветительной сети при двухстороннем питании

В данном примере требуется определить максимальные потери напряжения в нормальном и аварийном режимах в.

Преимущества использования устройств КРМ

В данной статье будут рассматриваться преимущества использования устройств компенсации реактивной.

Выбор аккумуляторной батареи для потребителей постоянного тока

Для питания потребителей постоянного тока, требуется выбрать внешнюю аккумуляторную батарею, для.

Пример выбора кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

Исходные данные: Требуется обеспечить питание двух трансформаторов ТМ-4000/10 от подстанции. Линия.

Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных.
Политика конфиденциальности.

Источник