Πώς να υπολογίσετε την ένταση του συνδέσμου σύντομης σύνδεσης ενός προστατικού στίβου

Όταν υπάρχει σφάλμα τροχιάκης στο ηλεκτρικό σύστημα, μια τεράστια τροχιάκη ρέυμα ρέει μέσω του συστήματος, περιλαμβανομένων των επαφών του ανατροχιαστή (CB), μέχρι να αποσυνδεθεί το σφάλμα με την ενεργοποίηση του CB. Όταν το τροχιάκη ρέυμα ρέει μέσω του CB, οι διαφορετικές μέρη του ανατροχιαστή που φέρουν ρέυμα υποκείνται σε τεράστιες μηχανικές και θερμικές πιέσεις.

Εάν τα ηλεκτροδοχικά μέρη του CB δεν έχουν αρκετή διατομή, υπάρχει πιθανότητα για επικίνδυνη αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτή η υψηλή θερμοκρασία μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα της μόνωσης του CB.

Οι επαφές του CB επίσης βιώνουν υψηλή θερμοκρασία. Οι θερμικές πιέσεις των επαφών του CB είναι ανάλογες με I2Rt, όπου R είναι η αντίσταση των επαφών, η οποία εξαρτάται από την πίεση των επαφών και την κατάσταση της επιφάνειας επαφής. I είναι η τιμή rms του τροχιάκη ρέυμα και t είναι η διάρκεια για την οποία το τροχιάκη ρέυμα έχει ρέσει μέσω των επαφών.

Μετά την έναρξη του σφάλματος, το τροχιάκη ρέυμα παραμένει μέχρι να διακόψει το ανατροχιαστικό μονάδα του CB. Έτσι, η χρονική περίοδος t είναι η χρονική περίοδος διάκοπης του ανατροχιαστή. Επειδή αυτή η χρονική περίοδος είναι πολύ μικρή σε κλίμακα μιλιδευτέρου, υποθέτεται ότι όλη η θερμότητα που παράγεται κατά τη διάρκεια του σφάλματος απορροφάται από τον ηλεκτροδόχο, καθώς δεν υπάρχει αρκετός χρόνος για συνήθεια και ακτινοβολία θερμότητας.
Η αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να προσδιοριστεί με την ακόλουθη τύπο,

όπου, T είναι η αύξηση της θερμοκρασίας ανά δευτερόλεπτο σε βαθμούς Κελσίου.
I είναι το ρέυμα (rms συμμετρικό) σε Άμπερ.
A είναι η διατομή του ηλεκτροδόχου.
ε είναι ο συντελεστής θερμοκρασίας της αντίστασης του ηλεκτροδόχου σε 20oC.

Ως γνωστό, ο αλουμίνιος πάνω από 160oC χάνει τη μηχανική του αντοχή και γίνεται μαλακός, είναι επιθυμητό να περιοριστεί η αύξηση της θερμοκρασίας κάτω από αυτή τη θερμοκρασία. Αυτή η απαίτηση ορίζει την επιτρεπτή αύξηση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της τροχιάκης. Αυτός ο ορισμός μπορεί να επιτευχθεί με τον έλεγχο της χρονικής περιόδου διάκοπης του CB και την κατάλληλη σχεδίαση της διαστάσης του ηλεκτροδόχου.

Δύναμη Τροχιάκης

Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη που αναπτύσσεται μεταξύ δύο παράλληλων ηλεκτροδοχών, δίνεται από την τύπο,

όπου, L είναι το μήκος των δύο ηλεκτροδόχων σε ίντσες.
S είναι η απόσταση μεταξύ τους σε ίντσες.
I είναι το ρέυμα που μεταφέρει κάθε ηλεκτροδόχος.

Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη τροχιάκης είναι μέγιστη όταν η τιμή του τροχιάκη ρέυμα I, είναι 1,75 φορές την αρχική τιμή rms του συμμετρικού κύματος τροχιάκης ρέυμα.

Ωστόσο, σε ορισμένες συνθήκες, είναι δυνατό να αναπτυχθούν δυνάμεις μεγαλύτερες από αυτές, όπως, για παράδειγμα, σε περίπτωση πολύ σταθερών μπάρων ή λόγω συμφωνίας σε περίπτωση μπάρων που είναι ευάλωτες σε μηχανική ταλάντωση. Πειράματα έχουν αποδείξει επίσης ότι οι αντιδράσεις που παράγονται σε μια μη συμφωνική δομή από εναλλακτικό ρέυμα στη στιγμή της εφαρμογής ή απόσυρσης των δυνάμεων μπορεί να υπερβούν τις αντιδράσεις που βιώνονται κατά τη διάρκεια της ροής του ρέυματος.

Επομένως, είναι συμβουλούμενο να λάβουμε μέτρα για την ασφάλεια και να λάβουμε υπόψη όλες τις περιπτώσεις, για τις οποίες θα πρέπει να λάβουμε υπόψη τη μέγιστη δύναμη που θα μπορούσε να αναπτυχθεί από την αρχική κορυφαία τιμή του ασυμμετρικού τροχιάκη ρέυμα. Αυτή η δύναμη μπορεί να θεωρηθεί ότι έχει τιμή διπλάσια από αυτή που υπολογίζεται από την παραπάνω τύπο.

Η τύπος είναι αυστηρά χρήσιμη για ηλεκτροδόχους με κυκλική διατομή. Παρόλο που L είναι ένα πεπερασμένο μήκος των τμημάτων των ηλεκτροδόχων που τρέχουν παράλληλα, η τύπος είναι μόνο κατάλληλη όπου το συνολικό μήκος κάθε ηλεκτροδόχου θεωρείται ως άπειρο.

Σε πρακτικές περιπτώσεις, το συνολικό μήκος του ηλεκτροδόχου δεν είναι άπειρο. Λαμβάνεται επίσης υπόψη ότι, η πυκνότητα του ρεύματος κοντά στα άκρα του ηλεκτροδόχου είναι σημαντικά διαφορετική από το μέσο τμήμα του.

Επομένως, αν χρησιμοποιήσουμε την παραπάνω τύπο για μικρό ηλεκτροδόχο, η δύναμη που θα υπολογίσουμε θα είναι πολύ μεγαλύτερη από την πραγματική.

Βλέπουμε ότι, αυτό το λάθος μπορεί να εξαλειφθεί σημαντικά εάν χρησιμοποιήσουμε τον όρο,

αντί για L/S στην παραπάνω τύπο.
Η τύπος τότε γίνεται,

Η τύπος, που αντιπροσωπεύεται από την εξίσωση (2), δίνει αποτελέσματα χωρίς λάθος όταν το λόγος L/S είναι μεγαλύτερος από 20. Όταν 20 > L/S > 4, η τύπος (3) είναι κατάλληλη για αποτελέσματα χωρίς λάθος.
Αν L/S < 4, η τύπος (2) είναι κατάλληλη για αποτελέσματα χωρίς λάθος. Οι παραπάνω τύποι είναι μόνο εφαρμόσιμες για ηλεκτροδόχους με κυκλική διατομή. Για ηλεκτροδόχους με ορθογώνια διατομή, η τύπος χρειάζεται να έχει κάποιον παράγοντα διόρθωσης. Ας πούμε ότι αυτός ο παράγοντας είναι K. Έτσι, η τύπος τελικά γίνεται,
Παρόλο που η επίδραση της μορφής της διατομής του ηλεκτροδόχου μειώνεται γρήγορα αν η απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδόχων αυξάνεται, η τιμή του K είναι μέγιστη για ηλεκτροδόχους με μορφή λωρίδας, τους οποίους η πάχος είναι πολύ μικρότερος από το πλάτος τους. O K είναι αμελητέος όταν η μορφή της διατομής του ηλεκτροδόχου είναι τέλεια τετραγωνική. O K είναι ενότητα για ηλεκτροδόχους με τέλεια κυκλική διατομή. Αυτό ισχύει για και τους κανονικούς και τους ανατροχιαστές αποστασιακής ελεγχού.

Δήλωση: Να σεβόμαστε το αρχικό, καλά άρθρα αξίζει να μοιραστούν, εάν υπάρχει παραβίαση δικαιωμάτων να επικοινωνήσετε για διαγραφή.