Визначення граничних допустимих струмів за нагріванням

Для визначення розміру граничнодопустимої величини струму за нагріванням провідника знайдемо кількість тепла, що виділяється в одиницю часу струмом у проводі:

і кількість тепла, що віддається в одиницю часу в навколишнє середовище:

де с – коефіцієнт, що враховує віддачу тепла в навколишнє середовище шляхом теплопровідності, випромінювання і конвекції (переміщення часток повітря), Вт/(см² ⁰К);s – поверхня провідника, см². При цьому Р і Р' одержимо у Вт.

З досягненням граничної сталої температури для даного струму настає теплова рівновага між кількістю тепла, виділеного струмом у провіднику, і кількістю тепла, відведеного в навколишнє середовище, тобто Р = Р', отже:

звідки

Замінивши s = dl і R = r_оl, одержимо:

Знаючи допустиму для даного проводу граничну температуру _доп, можна визначити і допустимий для нього граничний струм за нагріванням:

Для практичних розрахунків цією формулою не користуються через складність визначення вихідних умов, особливо для кабельних ліній і ізольованих проводів. На підставі теоретичних розрахунків і результатів досліджень складені довідкові таблиці граничнодопустимих струмів за нагріванням для різних проводів і кабелів залежно від умов їхнього прокладання. Цими таблицями і користуються при виборі чи перевірці перерізу проводів за нагріванням [2, 9].

Користуючись наведеними формулами, можна одержати вирази для визначення значень граничного струму навантаження на провід для будь-яких температурних умов за табличним значенням І_доп, _о і _доп, а саме:

(4.15)

де ¢ і ¢_о – нові задані умови для шуканого струму.

З формули видно, що при зниженні температури навколишнього середовища чи підвищенні розрахункової температури нагрівання проводу навантаження, що допускається на провід, підвищується. Ця обставина досить часто використовується в зимовий період максимальних навантажень електричних мереж. При заданому ж струмі навантаження може бути знайдена температура нагрівання проводу.

(4.16)

Наведені вище формули незастосовні до сталевих проводів при змінному струмі, активний опір яких залежить від величини струму в проводі.

Сталеалюмінієві проводи однакових номінальних перерізів, але різної механічної міцності мають різні відносини перерізів алюмінієвої (провідної) і сталевої частин проводу (F_а/F_с) і різні діаметри (d). У [2, 9] наведені граничнодопустимі навантаження тільки для основних марок проводів. Визначення навантажень проводів тих же номінальних перерізів проміжних марок виконується перерахуванням табличних даних.

Замінивши у формулах r_о= p/F і розділивши одну формулу на іншу, одержимо вирази для визначення навантажень при змінених діаметрі і перерізі проводу:

чи стосовно до сталеалюмінієвих проводів

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Нагрівання провідників електричним струмом	\|	Вибір і перевірка проводів та кабелів за нагріванням

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.