Электродинамические силы в электроустановках
7.2.1. Электродинамические силы взаимодействия двух параллельных проводников конечного сечения в ньютонах следует определять по формуле
, (7.9)
где 2×10-7 - постоянный параметр, Н/А2;
а - расстояние между осями проводников, м;
i1, i2 - токи проводников. А;
l - длина проводников, м;
Kф - коэффициент формы.
Для проводников прямоугольного сечения коэффициент формы следует определять по кривым, приведенным на рис. 7.3.
Для круглых проводников сплошного сечения, проводников кольцевого сечения, а также для проводников (шин) корытного сечения с высотой сечения 0,1 м и более следует принимать Kф = 1,0.
Рис. 7.3. Диаграмма для определения коэффициента формы шин прямоугольного сечения
7.2.2. Наибольшее значение электродинамической силы имеет место при ударном токе КЗ.
Максимальную силу в ньютонах (эквивалентную равномерно распределенной по длине пролета нагрузки), действующую в трехфазной системе проводников на расчетную фазу при трехфазном КЗ, следует определять по формуле
, (7.10)
где - ударный ток трехфазного КЗ, А;
Kрасп - коэффициент, зависящий от взаимного расположения проводников;
а - расстояние между осями проводников, м;
l - длина пролета, м.
Значения коэффициента Kрасп для некоторых типов шинных конструкций (рис. 7.2) указаны в табл. 7.3.
Таблица 7.3
Значения коэффициента Kрасп
Расположение шин | Расчетная | Значения коэффициента Kрасп для нагрузок | |||
фаза | результирующей | изгибающей | растягивающей | сжимающей | |
В одной плоскости (рис. 7.2, а) | В | 1,0 | 1,0 | ||
По вершинам | А | 1,0 | 0,94 | 0,25 | 0,75 |
равностороннего | В | 1,0 | 0,50 | 1,0 | |
треугольника (рис. 7.2, б) | С | 1,0 | 0,94 | 0,25 | 0,75 |
По вершинам прямоугольного | А | 0,87 | 0,87 | 0,29 | 0,87 |
равнобедренного | В | 0,95 | 0,43 | 0,83 | 0,07 |
треугольника (рис. 7.2, в) | С | 0,95 | 0,93 | 0,14 | 0,43 |
По вершинам равностороннего треугольника (рис. 7.2, г) | А, В, С | 1,0 | 0,50 | 1,0 |
При двухфазном КЗ
, (7.11)
где - ударный ток двухфазного КЗ, А.
Проверка шинных конструкций на электродинамическую стойкость
Общие соображения
7.3.1.1. Проверка шинных конструкций на электродинамическую стойкость при КЗ заключается в расчете максимального механического напряжения в материале (smax) и максимальной нагрузки на изоляторы (Fmax) и в сравнении полученных значений указанных величин с допустимыми значениями.
Шинная конструкция обладает электродинамической стойкостью, если выполняются условия:
(7.12)
где sдоп - допустимое механическое напряжение в материале шин;
Fдоп - допустимая механическая нагрузка на изоляторы.