70 3. Cieplne działania prądów
Wartość A3 zawiera się w granicach 5 do 15 K. Dla izolacji klasy A wielu autorów podaje za Montsingcrcm A3 = 8 K, jest to tzw. reguła ośmiu stopni.
Najwyższe dopuszczalne (graniczne) wartości temperatur przy długotrwałych obciążeniach urządzeń elektroenergetycznych ustala się uwzględniając to, że w wielu przypadkach temperatury te w ogóle nic występują lub utrzymują się tylko w ciągu krótkich okresów, kiedy temperatura otoczenia osiąga największą
Tablica 3.3. Temperatury graniczne niektórych przewodów, kabli i szyn (na podstawie publikacji [74])
Lp. |
Rodzaje przewodów i ich ułożenie |
Temperatura dopuszczalna °C | |
długotrwale |
przy zwarciach | ||
1 |
Przewody gołe zawieszone w liniach i stacjach napowietrznych: aluminiowe |
80 |
150 |
miedziane i stalowo-aluminiowe |
80 |
200 | |
2 |
Przewody gołe zawieszone w pomieszczeniach: aluminiowe ‘ |
65 |
150 |
miedziane i stalowo-aluminiowe |
65 |
200 | |
3 |
Przewody o izolacji gumowej ułożone na stałe |
60 |
130 |
4 |
Przewody o izolacji gumowej do odbiorników ruchomych |
70 |
_ |
5 |
Przewody o izolacji polwinitowcj ułożone na stałe |
70 |
150 |
6 |
Przewody o izolacji^polwinitowej do odbiorników ruchomych |
70 |
_ |
7 |
Kable o izolacji papierowej o napięciu znamionowym do: 6 kV |
70 |
200 |
10 kV |
60 |
200 | |
15 kV |
50 |
170 | |
ponad 15 kV do 60 kV |
45 |
150 | |
8 |
Kable o izolacji papierowej przesyconej syciwcm nic-ściekającym, o napięciu znamionowym: 15 kV |
65 |
170 |
20 kV |
65 |
150 | |
9 |
Kable o izolacji polwinitowcj |
70 |
150 |
10 |
Kable o izolacji gumowej |
60 |
130 |
11 |
Przewody o izolacji z gumy odpornej na starzenie się |
85 |
150 |
12 |
Przewody o izolacji z polwinitu cicpłoodpornego, odpowiednio do danych producenta: a) |
85 |
150 |
b) |
105 |
150 | |
13 |
Przewody szynowe (szyny sztywne) łączone przez spawanie: miedziane |
100 |
300 |
aluminiowe |
100 |
200 | |
14 |
Przewody szynowe łączone przez docisk: miedziane |
85 |
300 |
aluminiowe |
70 |
200 |
założoną wartość, tzw. obliczeniową temperaturę otoczenia. Temperatura otoczenia ulega zmianom w ciągu doby i w ciągu roku. Uzależnienie dopuszczalnych przyrostów temperatury od każdorazowo występujących temperatur otoczenia jest praktycznie niemożliwe, normy i przepisy określają więc obliczeniową temperaturę otoczenia (tabl. 3.2), która jest wartością stalą i równą najwyższej powtarzającej się okresowo temperaturze otoczenia w okresie zwykłej eksploatacji urządzeń. Temperatur otoczenia szczególnie wysokich, lecz zdarzających się tylko w wyjątkowych przypadkach nie bierze się pod uwagę.
, Tablica 3.3 zawiera przykładowo najwyższe dopuszczalne temperatury elektroenergetycznych przewodów, kabli i szyn sztywnych (przewodów szynowych). Uwzględniają one omówione zjawiska i czynniki. Godne podkreślenia jest ograniczenie do 65°C najwyższej utrzymującej się długotrwale temperatury gołych przewodów zawieszonych w pomieszczeniach, spowodowane wydzielaniem się w wyższej temperaturze przykrego swądu z osiadającego na przewodach pyłu.
ODDAWANIE
3.2. STRATY ENERGII W PRZEWODNIKACH CIEPŁA DO OTOCZENIA
Przy przepływie prądu w przewodniku o rezystancji wydziela się energia cieplna
/t = jj?9i2dt ' (3.2)
o
przy czym: i — chwilowa wartość prądu, t — czas przepływu prądu. Jeżeli założymy
oraz i = I = const
(3.3)
= R = const to otrzymamy
A = RIzt
Przy przepływie prądu przemiennego o wartości skutecznej / straty energii w przewodniku znajdującym się w sąsiedztwie innego przewodnika są większe niż przy prądzie stałym o tym samym natężeniu. Jest to spowodowane zjawiskiem naskórkowości i zjawiskiem zbliżenia.
Wpływ naskórkowości charakteryzuje współczynnik naskórkowości
kr —
(3.4)
gdzie: R„ — rezystancja zastępcza dla prądu przemiennego, ił. — rezystancja tegoż przewodnika dla prądu stałego.
Wartość współczynnika naskórkowości zależy od:
— częstotliwości prądu,
— rezystancji materiału przewodowego,
— rozmiarów i kształtu przekroju poprzecznego przewodnika.
n / — wartość skuteczna prądu.