Электрические аппараты
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
?золяционные материалы разделяются на классы О, А, В, С с наибольшей температурой нагрева только 110 С.
Для трансформаторного масла согласно ГОСТ 802456 допускается превышение температуры 40 С, если масло используется в качестве дугогасящей среды, и 55 С для случаев, когда масло используется только как изолирующая среда.
Применительно к аппаратам низкого напряжения (до 1000 В) разработан ГОСТ 1243466, в котором электрические аппараты разделяются на аппараты распределения энергии и аппараты управления приемниками энергии.
К аппаратам распределения энергии относятся автоматические выключатели, переключатели, плавкие предохранители, контактные разъемы.
К аппаратам управления приемникам энергии относятся контакторы, реле управления и промышленной автоматики, командоконтроллеры, кнопки управления, конечные и путевые выключатели, резисторы, реостаты, электромагниты, контроллеры, ручные и электромагнитные пускатели.
Таблица 6.1 Длительно допустимые температуры для изоляционных материалов различных классов
КлассУАЕВFНС90105120130155180180
Примечание.
Класс У непропитанные и непогруженные в жидкий электроизоляционный материал, волокнистые материалы из целлюлозы и шелка, а также другие материалы, соответствующие данному классу и другому сочетанию материалов.
Класс А пропитанные и погруженные в жидкий электроизоляционный состав волокнистые материалы из целлюлозы или шелка, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов.
Класс Е~ некоторые синтетические и органические пленки, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов.
Класс В материалы на основе слюды (в том числе на органических подложках), асбеста и стекловолокна, применяемые с органическими связующими и пропитывающими составами, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов.
Класс F материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, применяемые в сочетании с синтетическими связующими и пропитывающими составами, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов.
Класс Н материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, применяемые в сочетании с кремнийорганическими связующими и пропитывающими составами, кремнийорганические эластомеры, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов.
Класс С слюда, керамические материалы, стекло, кварц, применяемые без связующих составов или с неорганическими или кремнийорганическими связующими составами, а также соответствующие данному классу другие материалы и другие сочетания материалов.
Изолированные и неизолированные токоведущие части аппаратов при коротких замыканиях
Короткое замыкание в электроустановках сопровождается протеканием по проводникам токов, значительно превышающих токи нормального рабочего режима. Так как длительность протекания токов короткого замыкания измеряется обычно от долей до единиц секунд, то естественно, что и допустимые температуры в конце короткого замыкания могут быть значительно выше температур, допускаемых при длительной нормальной работе.
В настоящее время довольно широко распространено мнение о нецелесообразности ограничения каким-либо ГОСТом температур при коротких замыканиях, и взамен этого предлагается предъявлять требования к аппарату: быть пригодным к дальнейшей эксплуатации после протекания тока короткого замыкания данной длительности
(1 сек, 5 сек и т. д.). Для лучшей ориентировки при проектировании электрических аппаратов приведем предельно допустимые температуры в конце короткого замыкания, которые обычно принимаются за основу при расчете устойчивости электрических аппаратов при коротких замыканиях:
а)для медных проводников неизолированных или покрытых изоляцией органического происхождения 250 С;
б)для алюминиевых проводников как изолированных, так и не
изолированных 200 С;
в)для медных проводников, покрытых изоляцией неорганического происхождения 350 С.
При таких больших температурах слой изоляции, непосредственно прилегающий к проводнику, повреждается; однако срок службы аппарата, как показывает опыт, все-таки остается довольно большим и экономически приемлемым.
Следует отметить, что при таких температурах, как 200350о С, особое внимание при проектировании электрических аппаратов должно быть уделено уменьшению механической прочности и температурным деформациям частей электрических аппаратов во избежание неудовлетворительной работы последних.
Простейшие методы расчета превышения температуры электрических аппаратов
Понятие о видах теплообмена
При наличии разницы температур в теле в нем происходит процесс выравнивания температур из-за потока тепла от мест с более высокой температурой к местам с более низкой температурой.
По аналогичной причине происходит выравнивание температур двух тел, имеющих разные температуры и находящихся в непосредственном соприкосновении или разделенных друг от друга какой-либо средой (газом, жидкостью и др.). Процесс переноса тепла называется теплообменом или теплоотдачей. Различают три способа теплообмена: теплопроводность, конвекция, тепловое излучение.
Теплопроводностью называют явление переноса тепловой энергии непос