Механический расчет однополосных алюминиевых шин

Прямоугольного профиля

 

Расположение шин прямоугольного профиля и соответствующие этому расположению моменты инерции  и моменты сопротивления  показаны на рис. 5.1.

При механическом расчете однополосных шин наибольшая сила F, Н, действующая на шину средней фазы (при расположении шин в одной плоскости) определяется при трехфазном КЗ по формуле:

 

где ударный ток трехфазного КЗ, А; длина пролета между изоляторами, м (рекомендуется принимать ; расстояние между фазами (рекомендуется принимать

 

 

 

Рис. 5.1. Расположение и моменты однополосных шин

прямоугольного сечения

 

Сила  создает изгибающий момент М, Н∙м, при расчете которого шина рассматривается как многопролетная балка, свободно лежащая на опорах:

 

 

Напряжение в материале шин , МПа, возникающее при воздействии изгибающего момента от взаимодействия фаз определяется по формуле

 

 

где момент сопротивления, см³, относительно оси, перпендикулярной действию силы  (см. рис. 5.1).

Шины механически прочны, если выполняется условие

 

 

где допустимое механическое напряжение в материале шины, МПа, принимаемое равным .

Механические характеристики материалов шин приведены в табл. 5.3. При невыполнении условия (5.23) необходимо либо ограничить ток трехфазного КЗ, либо изменить расстояние между фазами  или длину пролета между изоляторами .

Таблица 5.3. Механические характеристики материала шин

 

Материал шины	Марка	Временное сопротивление разрыву,	Допустимое напряжение,	Модуль упругости Е, 1010 Па
Алюминий	А, АО, АДО	118 59 – 69	82 41 – 48	7 7
Алюминиевые сплавы	АДЗ1Т АДЗ1Т1 АВТ1 1915Т	127 196 304 353	89 137 213 247	7 7 7 7

 

 

Механический расчет двухполосных алюминиевых шин

Прямоугольного сечения

 

Расположение двухполосных алюминиевых шин прямоугольного сечения (на одну фазу) и соответствующие этому расположению моменты инерции  и сопротивления  показаны на рис. 5.2. При таком расположении шин прямоугольного сечения между ними возникает не только взаимодействие между фазами, но и взаимодействие между шинами одной фазы. Взаимодействие (усилие) между шинами не должно приводить к их соприкосновению, поэтому между шинами одной фазы устанавливаются прокладки.

 

Рис. 5.2. Расположение и моменты двухполосных шин

прямоугольного сечения

 

Расстояние между прокладками  выбирается следующим образом. С одной стороны, для того, чтобы электродинамические силы, возникающие при трехфазном КЗ, не вызывали соприкосновения полос должно выполняться неравенство

 

где расстояние между осями полос (см. рис. 5.2); модуль упругости (см. табл. 5.3); момент инерции одной полосы (см. рис. 5.1); коэффициент формы. С другой стороны, система шины – изоляторы должна иметь частоту собственных колебаний больше 200 Гц. Исходя из этого

 

 

где масса полосы на единицу длины, кг/м. Из двух значений  в расчет принимается меньшее из двух значений, определенных по формулам (5.24) и (5.25).

Напряжение в материале шин , МПа, возникающее при воздействии изгибающего момента от взаимодействия фаз определяется по формуле

 

 

где момент сопротивления шин, зависящий от расположения шин (см. рис. 5.2); расстояние между фазами (рекомендуется принимать

Напряжение в материале шин от взаимодействия шин одной фазы определяется формулой

 

 

где сила взаимодействия между шинами

 

 

а момент сопротивления одной полосы (см. рис. 5.1); 12 – коэффициент для жестко закрепленных на опорах шин. В выражении (5.28) ударный ток трехфазного КЗ, А; расстояние между полосами, м (см. рис. 5.2).

Двухполосные шины прямоугольного профиля обладают механической прочностью, если

 

где допустимое механическое напряжение в материале шины, МПа, принимаемое равным  (см. табл. 5.3).

 

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться: