Расчет сечения проводника по номинальному току

Определение сечения в режиме номинального тока производится с учетом того, чтобы установившаяся температура нагрева частей токоведущего контура не превышала допустимую температуру для изоляции.

Тепловые процессы в электрических аппаратах протекают в пределах ограниченных температур, поэтому сложные процессы одновременного действия трех видов теплообмена (конвекция, излучение и теплопроводность) можно рассматривать как отдельные действия каждого вида, а затем складывать параметры, полученные в результате отдельных расчетов. При этом учитываем действие только двух видов (конвекция и излучение) вследствие незначительного влияния теплопроводности.

Определяем значение средней температуры .

Коэффициент теплоотдачи конвекции

Коэффициент теплоотдачи излучения

где степень черноты, для меди [3, стр 590, табл. П5] .

Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи

Т.к. шина находится не в воздухе, а окружена другими частями аппарата, коэффициент теплоотдачи уменьшается на 20-50 %. Принимаем коэффициент ухудшения К_У=1,5.

Определяем удельное сопротивление меди при температуре Т [2, стр.

382, формула 15-3]

где - удельное сопротивление медного проводника при 20 ⁰С, [2, стр. 382, табл. 15-3] ,

- температурный коэффициент сопротивления [2, стр. 383], в расчетах для меди принимают .

Определяем значение геометрического показателя

Округляем b по стандартному ряду значений b=0,4 мм.

Определяем фактическую площадь шины .

Выбираем размеры шины, рассчитанные по термической стойкости (S_T), т.к. данные размеры удовлетворяют и расчету по номинальному току.

Поверка

Определяем превышение температуры и термическую стойкость.

Превышение температуры поверхности шины над температурой окружающей среды.

Т.к. шина выбрана по термической стойкости перегрев значительно меньше допустимого.

Определяем ток термической стойкости для выбранного сечения для времени короткого замыкания по [1, стр. 31, формула 1-39]

где - плотность, для меди [1, стр. 30, табл. 1-3] ,

с – удельная теплоемкость, для меди [1, стр. 30, табл. 1-3] .

Расчеты для остальных значений тока термической стойкости сведены в табл. 1.

Таблица 1


	171,79	99,18	76,82	54,32

Расчет токоведущего контура при заданном номинальном токе показал, что контактор с полученными размерами шины рассчитан на протекание тока короткого замыкания в течение . Токоведущий контур проектируемого контактора не выдержит более тяжелых условий, протекание тока короткого замыкания в течение 10 с. Необходимо искусственно увеличение сечения шины. Также производим увеличения сечения шины для увеличения механической стойкости токопровода.

Производим искусственное увеличение одного из размеров шины. Принимаем b_T=0,7 мм, тогда а_Т=n∙b_Т=6∙0,7=4,2 мм.

Тогда площадь сечения шины .

Пересчитываем коэффициенты теплоотдачи.

Коэффициент теплоотдачи конвекции при b_T=0,7 мм

Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи

Рассчитываем суммарный коэффициент теплоотдачи с учетом коэффициента ухудшения

Определяем значение геометрического показателя

Округляем b по стандартному ряду значений b=0,4 мм.

Определяем фактическую площадь шины

Поверка

Определяем превышение температуры над температурой окружающей среды и термическую стойкость.

Превышение температуры поверхности шины над температурой окружающей среды.

Т.к. шина выбрана по термической стойкости перегрев является незначительным.

Определяем ток термической стойкости для выбранного сечения для времени короткого замыкания, результаты сведены в табл. 2.

Таблица 2


	364,49	210,438	163,008	115,262

Таким образом, увеличив размер сечения шины, имеем запас в токе термической стойкости. Проектируемый аппарат выдержит тяжелые условия работы, так как значение тока термической стойкости , полученные при расчеты выше принятого тока короткого замыкания .

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒