Высоковольтный элегазовый баковый выключатель ВГБ-35Страница 17
R~=kд.п.r0.(1+acu.Jном).l/S=1,034.1,62.10-8.(1+4,33.10-3.57).0,175/4,909.10-4=7,446.10-6 Ом.
16. Суммарный тепловой поток, выделяющийся в трёх подвижных контактах при номинальном токе Ф = 3.Iном2.R~ = 3.6302.7,446.10-6 = 8,866 Вт (см. п. 3.4.).
17. Температура поверхности ТЭ
Jном = Ф/(kт.с.S¢) + J0 = 8,886/(12,452.0,04123) + 40 = 57,3 °С.
Кроме нагрева подвижных контактов имеет место нагрев в контактных узлах (самый значительный по сути!), неподвижных контактах, алюм. шинах, соединяющих выводы проходных изоляторов с неподвижными контактами. Всё это рассматривается и учитывается в программном расчёте токоведущей системы высоковольтных выключателей {5}.
3.6. ПОРЯДОК ТЕПЛОВОГО РАСЧЁТА ТОКОВЕДУЩИХ СИСТЕМ
МЕТОДОМ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ
1. Разработка тепловой модели токоведущих систем (ТС) аппарата в виде стержневой системы, в которой выделяются участки однородности.
2. По тепловой модели строится тепловая схема. Несовершенство теплового и электрического контакта на стыке стержней учитывается в тепловой схеме источниками теплового потока и теплового сопротивления.
3. Расчёт всех сопротивлений и источников, входящих в тепловую схему.
4. Тепловая схема рассчитывается по методам, применяем в электротехнике, и находятся температуры на границах каждого участка.
5. По уравнениям связи для каждого участка определяются параметры, необходимые в дальнейшем для построения графика распределения теплового потока вдоль токоведущей системы.
3.7. ПОСТРОЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ МОДЕЛИ ТОКОВЕДУЩЕЙ СИСТЕМЫ
Для теплового расчёта ТС ВГБ-35 программой {5}, необходимо упростить исходную токоведущую систему до системы коаксиальных цилиндров, что в принципе возможно, при замене корпуса бака выключателя эквивалентным цилиндром того же объёма, имеющим ось симметрии, совпадающую с осью симметрии одного из шести проходных изоляторов выключателя. (Рассматриваем только одну фазу и в силу вертикальной симметрии конструкции бака с проходными изоляторами, ограничиваемся следующей цепочкой: ввод проходного изолятора Þ токопровод изолятора Þ алюминиевая шина, соединяющая вывод изолятора с неподвижным контактом Þ контактный узел Þ подвижный контакт половинной длины Þ элегаз). Алюминиевая шина прямоугольного сечения заменяется эквивалентным стержнем, имеющим такое же сечение и длину.
График распределения теплового потока данной модели (см. приложение) необходимо зеркально отразить по горизонтали из-за причин, обрисованных выше. Схема тепловой модели показана на рис. 3.7.
Где 1 - токопровод проходного изолятора; 2 - воздушный промежуток; 3 - фарфор; 4 - винипол; 5 - стеклоэпоксид; 6 - сталь колпака трансформатора тока; 7 - изоляция трансформатора тока; 8 - подвижный контакт половиной длины; 9 - алюминиевая шина; 10 - элегаз под давлением 0,45 МПа; 11 - стальной корпус бака; I VIII - участки однородности токоведущей системы; КУ -контактный узел.
3.8. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ МАШИННОГО РАСЧЁТА
Исходные данные для расчёта токоведущего контура пр-мой {5} приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3
Параметры | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | |
L, м | 0,075 | 0,425 | 0,010 | 0,180 | 0,040 | 0,180 | 0,190 | 0,090 | |
S, м*10-6 | 78,540 | 78,540 | 78,540 | 78,540 | 78,540 | 78,540 | 58,786 | 78,540 | |
F, м. кв.*10-6 | 490,874 | 490,874 | 490,874 | 490,874 | 490,874 | 490,874 | 275,0 | 490,874 | |
r0, Ом×м*10-8 | 1,62 | 1,62 | 1,62 | 1,62 | 1,62 | 1,62 | 3,30 | 1,62 | |
l, Вт/(м×°С) | 390 | 390 | 390 | 390 | 390 | 390 | 160 | 390 | |
a, 1/°С*10-3 | 4,33 | 4,33 | 4,33 | 4,33 | 4,33 | 4,33 | 4,2 | 4,33 | |
1 | r2/r1 | 0,050/ 0,0125 | 0,030/ 0,0125 | 0,040/ 0,0125 | 0,040/ 0,0125 | 0,100/ 0,0125 | 0,040/ 0,0125 | 0,230/ 0,009 | 0,230/ 0,025 |
P, МПа | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,45 | 0,45 | |
2 | r3/r2 | 0,070/ 0,050 | 0,050/ 0,030 | 0,115/ 0,040 | 0,080/ 0,040 | 0,115/ 0,100 | 0,230/ 0,040 | 0,250/ 0,230 | 0,250/ 0,230 |
P, МПа | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,45 | |||||
3 | r4/r3 | 0,090/ 0,050 | 0,100/ 0,080 | 0,125/ 0,115 | 0,250/ 0,230 | ||||
P, МПа | 0,1 | ||||||||
4 | r5/r4 | 0,110/ 0,100 | |||||||
P, МПа |