4. STACJE ELEKTROENERGETYCZNE
— wytrzymałość mechaniczną przy obciążeniach normalnych (ciężar przewodów, naciąg, wiatr, sadź);
— wytrzymałość mechaniczną przy zwarciu;
— zjawisko ulotu.
Obciążalność prądową długotrwałą ustala się na podstawie Zarządzenia Ministra Górnictwa i Energetyki [4.33],
Obciążalność krótkotrwałą prądem zwarciowym ustala się na podstawie PN-90 E-05025 [4.19],
Założenia upraszczające:
— zakłada się adiabatyczny charakter zjawiska nagrzewania przewodów (pomija się straty ciepła do otoczenia w czasie trwania zwarcia),
— przyjmuje się stałą wartość ciepła właściwego przewodu,
— przyjmuje się liniową charakterystykę zmiany rezystancji przewodu w funkcji temperatury,
— pomija się efekty cieplne zbliżenia przewodów równoległych.
Przyrost temperatury przewodu spowodowany przepływem prądu zwarciowego jest funkcją czasu trwania zwarcia 7j, zastępczego cieplnego prądu zwarciowego l,h i materiału przewodu.
Tablica 4.11. Najwyższe temperatury przewodów przy zwarciu, wg PN-90 E-05025 [4.19]
|
Rodzaj przewodów |
Najwvższa temperatura przy zwarciu. 3,.'C |
|
Przewody gołe Al lub Cu. sztywne lub giętkie, obciążone mechanicznie |
200 |
|
Przewody ze stopów aluminium |
170 |
|
Przewody stalowe obciążone mechanicznie |
250 |
|
Przewody stalowe nieobciążone mechanicznie |
300 |
W tablicy 4.11 podano zalecane najwyższe temperatury krótkotrwałe (przy zwarciu) przewodów gołych. Z rysunku 4.34 można odczytać dopuszczalną gęstość prądu zwarciowego Slhr w przewodzie przy zadanej temperaturze dopuszczalnej 9e oraz znanej temperaturze &h przewodu przed zwarciem.
Zastępczy cieplny prąd zwarciowy /tK, w kA, oblicza się ze wzoru
gdzie: /* — wartość skuteczna składowej początkowej symetrycznego prądu zwarciowego, kA; min — współczynniki liczbowe wg rys. 4.35.
W przypadku stosowania SPZ o krótkich przerwach bezprądowych, zastępczy cieplny prąd zwarciowy oblicza się ze wzoru
(4.5)
przy czym Tk = £ Tti — łączny czas przepływu prądu zwarciowego we wszystkich
i=i
n cyklach SPZ.
Wytrzymałość cieplna gołych przewodów podczas zwarcia jest dostateczna, gdy gęstość Slh zastępczego cieplnego prądu zwarciowego spełnia zależność w której: Slh = I^JA, A/nun2; A — przekrój przewodu, mm2; S,hr — dopuszczalna gęstość prądu zwarciowego odczytana z rys. 4.34, A/mm2; Tkr — czas znamionowy prądu krótkotrwałego wytrzymywanego, przyjmuje się Tkr = 1 s dla dowolnych czasów Tk.
20 40 60 80 100 "C 120
20 40 60 80 100 "C 120
Ot,-9-
Rys. 4.34. Zależność znamionowej gęstości zastępczego cieplnego prądu zwarciowego (7^, = 1 s) od temperatury przewodu przed zwarciem, wg [4.19]: a) linia ciągła — dla przewodów miedzianych, linia przerywana — dla przewodów stalowych; b) dla przewodów aluminiowych, ze stopów aluminium oraz linek stalowo-aluminiowych
Wytrzymałość mechaniczną w normalnych warunkach pracy ustala się tylko dla przewodów linkowych wg PN-75/E-05100 [4.20] (patrz też rozdz. 3).
Wytrzymałość mechaniczną dynamiczną przy przepływie prądu zwarciowego sprawdza się wg PŃ-90/E-05025 [4.19], obliczając:
— dla szyn sztywnych — naprężenia zginające wywołane wzajemnym oddziaływaniem przewodów z prądem oraz częstotliwość drgań własnych przewodów szynowych;
20 Poradnik inżyniera ciek tryka tom 3