1.4.4 Нагревание аппаратов в установившимся режиме

Электрические аппараты состоят из разнообразных элементов, различающихся количеством выделяемого тепла и условиями теплоотдачи. Тепловой расчет возможен в лучшем случае для отдельных элементов.

Поэтому завод-изготовитель на основании тепловых испытаний указывает для аппарата номинальный ток, т.е. наибольший ток, который аппарат может выдержать в течение неограниченного времени при нормированной температуре воздуха; при этом температура его частей не должна превышать соответствующих допустимых значений [3].

В целях унификации оборудования установлены ряды номинальных: 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3 А, а также десятичные кратные и так далее значения этих токов.

Чтобы температура частей аппарата не превышала допустимых значений, наибольший рабочий ток присоединения не должен превышать номинального тока аппарата:

, (1.40)

где I_{раб,макс} ‑ максимальный рабочий ток присоединения.

1.4.5 Выбор проводников и аппаратов по условиям продолжительного режима

Для выбора аппаратов и проводников распределительных устройств (РУ) электрических станций и подстанций необходимо определить по заданной схеме рабочие продолжительные токи. Различают рабочие токи нормального режима, а также рабочие токи утяжеленного режима. Под нормальным режимом электроустановки или её части понимают режим, при котором все присоединения находятся в работе. Под утяжелённым режимом понимают ремонтный или послеаварийный режим работы, при котором рабочий ток присоединения превышает ток нормального режима. Такие режимы возникают, например, при отключении одной из параллельных линий или трансформатора и в других случаях. Возможность увеличения рабочих токов должна быть учтена при выборе аппаратов и проводников.

Электрические аппараты и проводники выбираются по уровню изоляции, допустимому нагреву токоведущих частей в продолжительных режимах, а проводники, за исключением проводников сборных шин электроустановок, также по экономически целесообразной загрузке, т. е. экономическому сечению. Для аппаратов используются следующие соотношения:

,

где U_ном - номинальное напряжение аппарата; U_уст - напряжение установки; I_ном - номинальный ток аппарата; I_{раб,макс} - максимальный рабочий ток цепи, равный расчётному току продолжительного режима.

Для проводников используются соотношения:

,

где S ‑ сечение проводника, мм²; S_эк ‑ экономическое сечение проводника, мм²; J_эк ‑ нормируемая экономическая плотность тока, А/мм²; I_дл,доп ‑ длительно допустимый ток проводника, А.

Номинальный ток аппарата I_ном и длительно допустимый ток проводника I_дл,доп устанавливаются при определённой нормированной температуре окружающей среды. Если температура окружающей среды отличается от нормированной, то токи пересчитываются по выражению (1.30).

Для аппаратов нормированная температура окружающей среды равна 35, для проводников, проложенных на воздухе, 25, для проводников, проложенных в земле и в воде, 15^оС.

Таким образом, для выбора аппаратов и проводников распределительных устройств электроустановок необходимо знать значения номинального и максимального токов присоединения. Первый необходим для определения экономического сечения проводников, второй определяет продолжительные номинальные токи аппаратов, сечения проводников, соответствующие наибольшей допустимой температуре в продолжительном режиме.