Площадь сечения шин электроустановок выбирают по нормированной экономичной плотности тока, исходя из токовой нагрузки в рабочем нормальном режиме (за исключением сборных шин распределительных устройств и шин временных установок), и проверяют на допустимый ток нагрузки в утяжеленном режиме, т. е.
(1)
где Iраб.норм — рабочий ток установки нормального режима, А; Iэк — нормированное по годовому числу часов использования максимума нагрузки значение экономичной плотности тока, А/мм2, приведены в ПУЭ.
Площадь сечения, полученная по выражению (1), округляется до ближайшего стандартного.
Продолжительно допускаемые токи /дл Д0пдля окрашенных алюминиевых шин прямоугольного сечения, алюминиевых и стальных сплошных и трубчатых окрашенных шин круглого сечения приведены в ПУЭ.
В условиях КЗ шинную конструкцию (шины и изоляторы) проверяют на электродинамическую стойкость. На термическую стойкость следует проверять только шины. Для обеспечения электродинамической стойкости шин при токах КЗ должно выполняться условие
где сграсч — расчетное напряжение в материале шины; одоп— допустимое напряжение в материале шины.
Допустимое напряжение материала составляет не более 70 % разрушающего напряжения. Методика определения расчетного напряжения в шинах и расчетной нагрузки на изоляторы зависит от частоты собственных колебаний и основана на целом ряде допущений. Частоту собственных колебаний многопролетных шин, расположенных в одной плоскости, Гц, определяют по формуле
где I — пролет шины, м; Е — модуль упругости материала шины, Па; / — момент инерции поперечного сечения шины относительно оси сечения, перпендикулярной плоскости колебаний, м4; т — масса шины на единицу длины, кг/м.
Моменты инерции и моменты сопротивления поперечного сечения шин
Эскизы расположения шин | Момент инерции J, м4 | Момент сопротивления W, м8 |
| ||
Для шин некоторых профилей в табл. приведены формулы для подсчета момента инерции J и момента сопротивления W поперечных сечений шин. Численные значения J, W, т для шин различных профилей стандартного сортамента приведены в работе. По условию возникновения резонанса колебаний шин опасны частоты собственных колебаний, близкие к 50 и 100 Гц. При частоте собственных колебаний шин более 200 Гц расчет напряжения в материале шины можно вести исходя из максимальной электродинамической силы, рассматривая ее как статическую нагрузку, а при частоте менее 200 Гц расчет шин и изоляторов на электродинамическую стойкость следует выполнять с учетом колебания шин при КЗ.
