Коэффициент

ЭДУ на ТЭ контура ЭДУ

Рис 3.3.1Рис 3.3.2

3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ

В СИСТЕМЕ ПОДВИЖНЫХ КОНТАКТОВ

На рис. 3.4 показана трёхфазная симметричная система токов (токи в фазах равны друг другу и сдвинуты на 120°) при расположении сплошных круглых т­оковедущих элементов (ТЭ) в вершинах равностороннего треугольника. Исполь­зуя примеры подобных расчётов в {6, стр. 117}, определим потери в ТЭ.

Система подвижных контактов

Исходными данными служат геометриче­ские размеры ТЭ r= 0,0125 м; R= 0,1575 м; a= 2.R.Cos30°= 0,2728 м; l = 0,175 м. Удель­ное сопротивле­ние меди при 0°С r0 = 1,62.10-8 Ом.м. Температурный коэффици­ент сопротивления меди acu= 4,3.10-3 К-1. Мак­симально допустимая температура мед­ных ТЭ в элегазе (номинальный режим) Jдоп = 105°С. Расчёту подлежат:

Рис. 3.4

1. Площадь поперечного сечения ТЭ S= p.r2 = p.0,01252 = 4,909.10-4 м2.

2. Сопротивление постоянному току R= = r0.(1 + acu.Jдоп).l/S = 1,62.10-8.(1 + 4,3 ´´ 10-3.105).0,175/4,909.10-4 =8,401.10-6 Ом.

3. Параметр c = 0,5.r.Ö(wm0/R0) = 0,5.0,0125.Ö(2.p.50.4.p.10-7/8,401.10-6) = 0,809.

4. Параметр g(c) = 0,167 {6, стр. 369, таблица П-3}.

5. Параметр h1(c) = 0,00327 {6, стр. 369, таблица П-3}.

6. Параметр h2(c) = - 0,00008 {6, стр. 369, таблица П-3}.

7. Параметр h3(c) = 0,00007 {6, стр. 369, таблица П-3}.

8. Параметр h4(c) = 0,00003 {6, стр. 369, таблица П-3}.

9. Параметр T = a2.g(c) = 0,0922.0,167 = 1,403.10-3 {6, стр. 118}.

10. Параметр B = 0,5.(1 - T) = 0,5.(1 - 1,403.10-3) = 0,499 {6, стр. 115}.

11. Параметр E = a4.h1(c) - a4.(1 - a2).h2(c) + a8.h3(c) + a10.h4(c)/(2.B) = 0,0924.0,00327 - - 0,0924.(1 - 0,0922).(- 0,00008) + 0,0928.0,00007+0,09210.0,00003/(2.0,499) = 2,362.10-7.

12. Параметр F= ÖB+ ÖB2 + E=Ö0,499 + Ö0,4992 + 2,362.10-7 = 0,9993.

13. Параметр Q= 1 + 0,25.T- (5/24).T2 - 0,375.T8 = 1 + 0,25.1,403.10-3 - (5/24) ´´(1,403.10-3 )2 - 0,375.( 1,403.10-3)8 = 1,00035 {6, стр. 118}.

14. Коэффициент эффекта близости kб = Q/F = 1,00035/0,9993 = 1,001052.

15. Коэффициент поверхностного эффекта kп.э(c) = 1,033 {6, стр. 369, таблица П-3}.

16. Коэффициент добавочных потерь kд.п = kп.э.kт.и = 1,033.1,001052 = 1,034.

17. Активное сопротивление ТЭ R~ = R=.kд.п = 8,401.10-6.1,034 = 8,687.10-6 Ом.

18. Потери мощности в одном ТЭ P1 = Iном2R~ = 6302.8,687.10-6 = 3,448 Вт.

19. Потери мощности в одном ТЭ при откл. P2 = Iном.о2.R~=125002.8,687.10-6 = 1357 Вт.

20. Потери мощности в трёх ТЭ P3 = 3.Iном2R~ = 3.6302.8,687.10-6 = 10,343 Вт.

21. Потери мощности в трёх ТЭ при откл. P4 = 3.Iном.о2.R~=3.125002.8,687.10-6=4071 Вт.

3.5. РАСЧЁТ НАГРЕВА ТОКОВЕДУЩИХ

ЭЛЕМЕНТОВ В ЭЛЕГАЗЕ

Для определения температуры поверхности системы подвижных контактов 4, расположенных на траверсе 8 (см. рис. 1.8.2, а; б), выполняем следующее:

1. Задаёмся начальной температурой ТЭ Jном = 57°С при токе Iном = 630 А.

2. Определяющая температура элегаза Jопр = 0,5.(Jном+J0) = 0,5.(57+40) = 48,5°С.

3. Критерий Прандтля при Jопр = 48,5°С Pr= 0,75185 {6, стр. 138, таблица 4-2}.

4. Определяющий размер ТЭ x= 2.r = 2.0,0125 = 0,025 м (см. п. 3.4.).

5. Коэффициент объёмного расширения элегаза b = 1/(Jопр + 273) = 0,00311.

6. Превышение температуры ТЭ над температурой элегаза t = 57 - 40 = 17°С.

7. Кинематическая вязкость элегаза при Jопр = 48,5°С составляет n= 25,18.10-7 м2/с.

8. Критерий Грасгофа

Gr = 9,81.b.t.x3/n2 = 9,81.0,00311.0,0253.17/(25,18-7)2=1,278.106.

9. Произведение критериев Грасгофа и Прандтля

Gr.Pr = 1,278.106.0,75185 = 9,608.105.

10. Режим теплообмена при Gr.Pr = 9,608.105 отвечает расчётной формуле :