kт.к = A2.(t/x)1/4 = 2,069.(17/0,025)1/4 = 10,565 Вт/(м2.К) {6, стр. 146, таблица 4-5}.

11. Постоянная излучения e = 0,25 {6, стр. 155, таблица 4-7}.

12. Коэффициент теплообмена излучением

kт.и = 5,673.10-8.e.(Qном4-Q04)/t = 5,673.10-8.0,25.(3304-3134)/17 = 1,887 Вт/(м2.К).

13. Суммарный коэффициент теплообмена

kт.с = kт.к + kт.и = 10,565 + 1,887 = 12,452 Вт/(м2.К).

(Значение используется в программном расчёте токоведущего контура для Г2).

14. Площадь поверхности подвижных контактов, общей длиной S¢= 3.l.2.p.r= = 3.0,175.2.p.0,0125 = 0,04123 м2 (см. данные из п. 3.4.).

15. Активное сопротивление ТЭ при Jном = 57°С (см. данные из п. 3.4.)

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; IVIII - 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