Kā aprēķināt īslaistes strāvas vērtību?

Kā aprēķināt īsā ceļa strāvu?

Īsā ceļa strāves definīcija

Īsā ceļa strāve ir definēta kā liela strāva, kas plūst caur elektrisku sistēmu, kad notiek defekts, rada potenciālu kaitējumu šķēršanas dzestra komponentiem.

Kad notiek īsā ceļa defekts, caur sistēmu plūst liela strāva, tostarp caur šķēršanas dzestru (CB). Šis plūsmas process, ja netiek apturēts ar CB triecieni, izdara ievērojamus mehāniskos un termiskos spriedziem uz CB daļām.

Ja CB vedošajām daļām trūkst pietiekama priekšpilskalāja laukuma, tās var pārsildīties, kas var bojāt izolāciju.Arī CB kontakti siltājas. Termiskais spiediens kontaktos ir proporcionāls I2Rt, kur R ir kontakta pretestība, I ir īsā ceļa strāvas efektīvā vērtība, un t ir strāvas plūsmas ilgums.

Pēc defekta uzsākšanas, īsā ceļa strāve paliek līdz CB šķēršanas vienība to aptver. Tādēļ, laiks t ir šķēršanas dzestras šķēršanas laiks. Ņemot vērā, ka šis laiks ir ļoti maz milisekundēs, tiek pieņemts, ka visi siltuma daudzums, kas radīts defekta laikā, tiek absorbēts vedējā, jo nav pietiekami daudz laika konvekcijai un siltuma izstarojumam.

Temperatūras pieaugumu var noteikt ar šādu formulu,

Kur, T ir temperatūras pieaugums sekundē grādos C.I ir strāva (efektīvā simetriskā) amperē.A ir vedēja priekšpilskalāja laukums.ε ir vedēja pretestības temperatūras koeficients 20 ^oC.

Alumīnijs zaudē savu stiprumu virs 160°C, tāpēc ir būtiski uzturēt temperatūras pieaugumu zem šīs robežas. Šis prasības nosaka atļauto temperatūras pieaugumu īsā ceļa laikā, kas var tikt kontrolēts, pārvaldodot CB šķēršanas laiku un labi izstrādājot vedēja dimensijas.

Īsā ceļa spēks

Elektromagnētiskais spēks, kas veidojas starp diviem paralēli elektrostrāvas nesējiem vedējiem, tiek dāsts ar formulu,

Kur, L ir abu vedēju garums collās.S ir attālums starp tiem collās.I ir strāva, ko nes katrs no vedējiem.

Eksperimentāli ir pierādīts, ka elektromagnētiskais īsā ceļa spēks ir maksimāls, kad īsā ceļa strāvas I vērtība ir 1,75 reizes lielāka par sākotnējo efektīvo simetrisko īsā ceļa strāvas vērtību.

Tomēr, noteiktās apstākļos, var rasties lielāki spēki, piemēram, ļoti stieptu stāvokļu vai rezonances gadījumā, kad bars ir cieši saistīti ar mehānisku vibrāciju. Eksperimenti arī ir parādījuši, ka reakcijas, kas rodas neresonančos struktūros, alternātīvā strāvā, var pārsniegt reakcijas, ko piedzīvo strāva, plūstoša laikā.

Tāpēc ir ieteicams drošības labā nodrošināt, ka tiek ņemtas vērā visas iespējamās situācijas, un jāņem vērā maksimālais spēks, ko var izraisīt sākotnējā asimetriskā īsā ceļa strāvas augstākā vērtība. Šis spēks var tikt pieņemts, ka tā vērtība ir divreiz lielāka nekā tā, ko aprēķina pēc minētās formulas.

Formula ir pilnīgi pielāgota apgaismoņa priekšpilskalāja vedējiem. Lai gan L ir galīgs garums, kurā vedēji plūst paralēli, formula ir piemērota tikai tad, ja katra vedēja kopējais garums tiek pieņemts kā bezgalīgs.

Praktiskos gadījumos vedēja kopējais garums nav bezgalīgs. Jāņem vērā, ka, blakus strāvas nesējam vedēja beigām, magnetflukss ir būtiski atšķirīgs no tā viduspala.

Tādēļ, ja mēs izmantojam minēto formulu īsām vedējiem, aprēķinātais spēks būtu daudz lielāks nekā faktiskais.Redzams, ka šis kļūdas elements var būt samazināts, ja mēs izmantojam terminu It stead of L/S minētajā formulā.

Formulas, kas pārstāvēta ar vienādojumu (2), dod bezkļūdu rezultātu, kad attiecība L/S ir lielāka par 20. Ja 20 > L/S > 4, formulas (3) ir piemērotas bezkļūdu rezultātam.

Ja L/S < 4, formulas (2) ir piemērotas bezkļūdu rezultātam. Minētās formulas ir piemērotas tikai apgaismoņa priekšpilskalāja vedējiem. Bet taisnstūra priekšpilskalāja vedējiem, formulai ir nepieciešams korekcijas koeficients. Piemēram, šis koeficients ir K. Tādēļ, minētā formula beidzot kļūst par.

Lai gan sekcijas formas ietekme uz vedēju samazinās, ja vedēju atstarpe palielinās, K vērtība ir maksimāla plāksnes veida vedējiem, kuru biezums ir daudz mazāks nekā platums. K ir neglaidāms, ja sekcijas forma ir perfekti kvadrāta. K ir vienība perfekti apgaismoņa priekšpilskalāja vedējiem. Tas ir pareizi gan standarta, gan attālināti pārvaldāmajiem šķēršanas dzestriem.