Nasıl Qısa Məhdud Dəhlizini Hesablamaq Olar?

Qısa məhdudluq akımı necə hesablanır?

Qısa məhdudluq akımının tərifət

Qısa məhdudluq akımı, elektrik sisteminin xətanın baş verdiyi zaman sistemdən keçən böyük akım kimi təyin olunur və bu, mövcud olan qısa məhdudluq cihazlarının parçalarına potensial zərər verməyə səbəb olur.

Qısa məhdudluq xətası baş verəndə, sistem, qısa məhdudluq cihazı (CB) daxil olmaqla, böyük bir akım ilə doldurulur. Bu axın, CB tripləşməsi olmadan dayandırılmazsa, CB parçalarına nəticədə ciddi mexaniki və termal streslər təsir edir.

Əgər CB'nin həvəzi kifayət qədər böyük olmasa, onlar istiləyib, bu da izolyasiyanın zədələnməsinə səbəb olabilir.CB kontaktları da istiləyirlər. Kontaktlardakı termal stres I2Rt-ə mütənasibdir, burada R kontakt rezistansıdır, I qısa məhdudluq akımının effektiv dəyəridir, t isə akım axını müddətidir.

Xətanın başlamaqdan sonra, qısa məhdudluq akımı, CB'nin kesmə ünsüzünü kəsdənə qədər davam edir. Buna görə, t zamanı, CB'nin kəsilməsi zamanıdır. Bu zaman milisaniyə ölçüsündə çox az olduğu üçün, xətanın baş verdiyi müddətdə yaradılan bütün istilik həvəz tərəfindən qəbul edildiyi düşünülür, çünki istilikin konveksiya və radiasiyası üçün kifayət qədər vaxt yoxdur.

Temperatur yüksəlişi aşağıdakı düsturla təyin edilə bilər,

Burada, T saniyədəki temperatur yüksəlişidir (derece santigrad).I amperiylərlə ifadə edilən akım (simmetrik effektiv).A həvəzin sahəsidir.ε 20 ^oC-də həvəzin rezistivlik temperatur koeffisiyentidir.

Alüminium 160°C-dən yuxarıda güclüyünü itirir, buna görə də temperatur yüksəlişinin bu limitin altında qalması əhəmiyyətlidir. Bu tələb, qısa məhdudluq zamanı icazə verilən maksimum temperatur yüksəlişini təyin edir, bu da CB'nin kəsmə vaxtını idarə edərək və həvəzin ölçülərinin düzgün dizayn edilməsi ilə idarə edilə bilər.

Qısa məhdudluq qüvvəsi

İki paralel elektrik akımı daşıyan həvəzlər arasında yaranan elektromagnit qüvvə, aşağıdakı düsturla verilir,

Burada, L hər iki həvəzin uzunluğu inçlədir.S aralarındakı məsafə inçlədir.I hər bir həvəzdən keçən akım.

Təcrübən olaraq, qısa məhdudluq akımı I, simmetrik qısa məhdudluq akım dalğasının ilk effektiv dəyərinin 1.75 dəfəsi olduğunda, elektromagnit qısa məhdudluq qüvvəsi maksimum olduğunu sübut edilib.

Bununla belə, bəzi hallarda, məsələn, çox qatı barlar və ya mekanik titrəməyə məruz qalan barlar halında rezonans nəticəsində, bu qüvvələrdən daha böyük qüvvələr yaranabilər. Təcrübələr də göstərir ki, dəyişən akımın tətbiq edilməsi və ya ləğv edilməsi anında, non-rezonanslı strukturdakı reaksiyalar, akım axı zamanı müşahidə edilən reaksiyalardan daha böyük ola bilər.

Bu səbəbdən, təhlükəsizlik tərəfindən səhv etmək və bütün imtina hallarını nəzərə almak daha faydalıdır, bu da asimmetrik qısa məhdudluq akımın ilk zirvə dəyəri tərəfindən yarana biləcək maksimum qüvvəni nəzərə almalıdır. Bu qüvvə, yuxarıdakı düsturdan hesablanan dəyərin iki dəfəsi kimi götürülməlidir.

Düstur, diametrik kesiti olan həvəzlər üçün sıxı-qısa yaradılır. Hələ də, L həvəzlərin bir-birinə paralel gədən hissələrin sonlu uzunluğu olsa da, düstur, hər bir həvəzin tam uzunluğunun sonsuz olunduğu kimi uyğun gəlir.

Praktik hallarda, həvəzin tam uzunluğu sonsuz deyil. Həmçinin, elektrik akımı daşıyan həvəzin ucundakı flux yoğunluğu, onun orta hissəsindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqli olur.

Buna görə, əgər qısa həvəz üçün yuxarıdakı düsturu istifadə edərsək, hesablanan qüvvə faktiki dəyərdən çox daha yüksək olacaqdır.Gördüyümüz kimi, bu səhv, yuxarıdakı düsturdaki L/S terminin yerinə K/S terminin istifadəsi ilə çox məhdudlaşdırılabilir.

(2) düsturu, L/S nisbəti 20-dən böyük olduqda səhvsiz nəticə verir. 20 > L/S > 4 olduqda, (3) düsturu səhvsiz nəticə üçün uyğundur.

Əgər L/S < 4, (2) düsturu səhvsiz nəticə üçün uyğundur. Yuxarıdakı düsturlar yalnız diametrik kesiti olan həvəzlər üçün tətbiq olunur. Amma düzbucaqlı kesiti olan həvəzlər üçün, düstura bir düzəliş faktoru lazımdır. Deyək ki, bu faktor K-dir. Bu səbəbdən, yuxarıdakı düstur nəhayətən aşağıdakı kimi olur.

Həvəzin kesit formasının təsiri, həvəzlər arasındakı məsafə artıqca tez azalır, lakin K faktoru, eni genişlikindən çox qədər böyük olan dilim kimi həvəzlər üçün maksimum olur. K faktoru, həvəzin kesit forması mükəmməl kvadrat olduğunda nəzəriyyədən azdır. Mükəmməl diametrik kesiti olan həvəzlər üçün K faktoru birləyə bərabərdir. Bu, standart və uzaktan idarə edilən qısa məhdudluq cihazları üçün də doğrudur.