продукт
Главная >> Применение >> Типовые примеры >>
Открытый шинопровод на напряжение 10 кВ
трехфазный шинопровод скин-эффект, трехфазная шина сопротивление, переменный ток поверхностный эффект
Тип задачи
Плоско-параллельная мультифизичная задача магнитного поля переменных токов и теплопередачи.
Геометрия
Дано
Материал шинопровода - алюминий;
Полный ток пакета шин I = 2500 А (амплитудное значение)
Частота тока f = 50 Гц
Удельная электропроводность алюминия g = 38 МСм/м
Теплопроводность алюминия λ = 230 Вт/м-К
Задание
Определить мощность тепловыделения в пакетах шин шинопровода, падение напряжения на единицу длины шинопровода (1 м), среднюю температуру нагрева пакета шин от номинального тока (средняя температура по объему).
Решение
Для определения коэффициента конвективной теплоотдачи использован калькулятор коэффициента конвекции для естественных условий для плоских шин (длина шины принята 1 м). Площадь поверхности шин 0.1 м². Периметр поверхности шин 2.2 м.
В результате решения задачи магнитного поля переменных токов получена мощность тепловыделения в пакетах шин шинопровода, которая используется в дальнейшем в задаче теплопередачи для определения температуры нагрева шин. Такое пакетное решение реализует проверку шинопровода на нагрев от номинального тока.
В задаче магнитного поля переменных токов также вычисляются падения напряжения на шинах для заданной длины. Это важная характеристика, поскольку падение напряжения на всей длине шинопровода должно соответствовать ГОСТ 54149-2010 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
Результат
| Фаза | Мощность, Вт | Напряжение, В/м (амплитуда) |
| A | 43 | 0.43 |
| B | 45 | 0.37 |
| C | 43 | 0.44 |
Распределение плотности тока и напряжение шинопровода фазы А:
По результатам теплового расчета нижняя шина получается наиболее горячей. Её температура на 3 градуса выше, чем температура верхней шины.
