Проектирование системы электроснабжения металлообрабатывающего завода в п. Быково Пестовского района Новгородской области, страница 44

                                            (114)

Для неизолированных проводов и окрашенных шин принято ϑ_доп = 70 °С; ϑ_о,ном = =25°С, тогда:

                                               (115)

где I_{доп.ном} —допустимый ток по таблицам при температуре воздуха v_о,ном = 25°С;               

ϑ₀—действительная температура воздуха, °С ;                                                                                  ϑ_доп — допустимая температура нагрева продолжительного режима (по п. 1.3.22с.39 [11] для шин принято +70°С).                                                

Выбираем по табл.1.3.35. с.38 [11]  шины прямоугольного сечения алюминиевые

1 ´(100´6 мм²), марки АД31Т, сечением q=600 мм² , ширина шины h=100 мм, толщина шины b =6 мм, I_{доп,ном} = 1425А. Число часов максимума нагрузки потребителей подключенных к РУ-10 кВ ПС “Промышленная” T_мах=3770ч (согласно исходным данным дипломного проекта). В качестве температуры окружающей среды  принимаем среднемесячную температуру самого жаркого месяца                v₀= +20 °С (для условий Северо-западного региона России). Тогда, согласно формуле (115) допустимый ток шин составит:

, что больше максимального тока I_{норм.РУНН} = 866,68  А, следовательно шины удовлетворяют требованиям условия (113).

Проверку шин на термическую стойкость при К.З. производим по условию:

     или      ;                                      (116)

где ϑ_к — температура шин при нагреве токомК.З.;

ϑ_к,доп – допустимая температура нагрева шин при К.З.;

q_min—минимальное сечение по термической стойкости;

q — выбранное сечение.

При приближённых расчётах значение q_min можно определяем по формуле:

,                                                  (117)

где B_к — тепловой импульс тока К.З., кА²∙ с. Согласно расчетам в табл.14 дипломного проекта B_к=46,761 кА²∙ с;

С—функция, значения которой для различных токоведущих частей, приведе- ны в табл. 3.14 с.192 [15]. Для голых алюминиевых шин С = 91 А∙с^1/2/мм². 

Минимальное сечение шин РУ-10 кВ ПС “Промышленная” по термической стойкости:

.

Производим проверку провода по условию (116):     

.

Условие (116) выполнено. Отсюда следует, что  сечение шин РУ-10 кВ ПС “Промышленная” являются термически стойкими к действию тока К.З. 

Проверку шин на механическую прочность производим без учета механических колебаний согласно п. 1.4.14 [11].

Наибольшее удельное усилие при трехфазном к.з. шин определяем по выражению:

                                          (118)

где  k_ф —коэффициент формы. Так как расстояние между фазами значительно больше периметра шин a>> 2∙ ( b+h), то принимаем  k_ф = 1;

i_уд —ударный ток трёхфазного К.З., А. Согласно расчётам в п.7.4 дипломного проекта  значение для точки К-2^’ i_уд=11,400 кА.

а — расстояние между фазами, м. Принимаем значение, а = 0,8 м.

Отсюда,

.

Определяем наибольший изгибающий момент, создаваемый силой f⁽³⁾:

                                         (119)

где l — пролет, расстояние между опорными изоляторами шинной конструкции, м.

Определяем пролет l при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц:

отсюда,                              (120)

где W — момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной оси действию усилия, см⁴;

g — поперечное сечение шины, см².

При расположении шин на изоляторах плашмя:

Отсюда,

Принимаем длину пролета между изоляторами шинной конструкции l=1,75м.

Тогда,

Напряжение в материале шины, возникающее при воздействии изгибающего момента:

                                           (121)

Шины механически прочны если выполняется условие:

                                                             (122)

где σ_доп — допустимое механическое напряжение в материале шин. Для алюминиевого сплава марки АД31Т, принятого в качестве материала шин РУ-10 кВ ПС “Промышленная”,  σ_доп = 70,00Мпа.

Отсюда,

, следовательно , 9,95 ≤ 70,00 , условие соблюдается.

Отсюда следует, что выбранное сечение  шин РУ-10 кВ ПС “Промышленная” являются механически стойкими к действию тока К.З. 

8.7. Выбор изоляторов