Mga puwersang electrodynamic sa mga live na bahagi ng mga istruktura at device

Ang mga bahagi ng mga de-koryenteng kagamitan at mga aparato sa pamamahagi sa ilalim ng boltahe, kapag ang kasalukuyang dumadaloy sa kanila, ay nakalantad sa mga puwersang electrodynamic... Tulad ng alam mo, ang mga naturang puwersa ay kumikilos sa anumang konduktor na nagdadala ng kasalukuyang matatagpuan sa magnetic field.

Ang magnitude ng mga puwersang ito para sa mga elemento ng switchgear at mga device ng simpleng pagsasaayos ay maaaring matukoy batay sa batas ng Biot-Savard:

kung saan (H, l) ay ang anggulo na nabuo sa pamamagitan ng direksyon ng kasalukuyang at ang direksyon ng magnetic field; na may parallel wires ay 90 °.

Kung ang dalawang magkatulad na konduktor ay gumagalaw sa isang kasalukuyang at isang konduktor na may kasalukuyang i1 ay nasa isang magnetic field na may kasalukuyang i2 ng intensity H = 0.2 • i2 / a, kung gayon ang magnitude ng puwersa na kumikilos sa pagitan ng mga ito ay magiging katumbas ng

kung saan ang i1 at i2 ay ang mga alon ng una at pangalawang mga wire, at; a ay ang distansya sa pagitan ng mga axes ng mga wire, cm; l - haba ng kawad, tingnan

Ang puwersa na kumikilos sa pagitan ng mga wire ay umaakit sa kanila sa isa't isa na may parehong direksyon ng kasalukuyang sa kanila at tinataboy ang mga ito sa iba't ibang direksyon.

Ang pinakamalaking halaga ng mga electrodynamic na pwersa na ito ay tinutukoy ng pinakamataas na posibleng short-circuit current, ibig sabihin, Short-circuit current iy. Samakatuwid, ang unang sandali ng maikling circuit (t = 0.01 sec) ay ang pinaka-mapanganib sa mga tuntunin ng magnitude ng mga dynamic na pwersa.

Kapag ang isang short-circuit current ay dumadaloy sa circuit breaker o kapag ito ay konektado sa isang umiiral na network short circuit ang mga indibidwal na bahagi nito - bushings, conducting rods, sleepers, rods, atbp., pati na rin ang kaukulang mga gulong at busbars - ay napapailalim sa isang biglaang mekanikal na pagkarga, na may katangian ng isang epekto.

Sa modernong high-power na mga de-koryenteng sistema sa mga boltahe na 6-20 kV, ang mga short-circuit na alon ay maaaring umabot sa mga halaga hanggang 200-300 ka at higit pa, habang ang mga electrodynamic na pwersa ay umaabot sa ilang tonelada bawat bus (o mga bus) na 1 -1.5 m ang haba ...

Sa ganitong mga kondisyon, ang hindi sapat na mekanikal na lakas ng isa o ibang elemento ng mga de-koryenteng kagamitan ay maaaring magdulot ng karagdagang pag-unlad ng aksidente at magdulot ng malubhang pinsala sa switchgear. Samakatuwid, para sa maaasahang operasyon ng anumang electrical installation, ang lahat ng mga elemento nito ay dapat magkaroon ng electrodynamic stability (sapat na mekanikal na lakas), iyon ay, makatiis sa mga epekto ng isang maikling circuit.

Kapag tinutukoy ang mga puwersa ng electrodynamic ayon sa formula sa itaas, ipinapalagay na ang kasalukuyang dumadaloy sa kahabaan ng axis ng mga round wire, ang diameter nito ay hindi nakakaapekto sa magnitude ng mga puwersa. Dapat pansinin na ang laki at hugis ng cross-section ng mga wire sa malalaking distansya sa pagitan ng mga ito ay walang kapansin-pansing epekto sa magnitude ng electrodynamic forces.

Kung ang mga wire ay nasa anyo ng mga hugis-parihaba na piraso at matatagpuan sa isang maliit na distansya mula sa bawat isa, kapag ang distansya sa liwanag ay mas mababa kaysa sa perimeter ng strip, kung gayon ang mga sukat ng kanilang cross-section ay maaaring magkaroon ng isang makabuluhang impluwensya sa ang mga puwersang electrodynamic. Ang impluwensyang ito ng mga cross-sectional na sukat ng konduktor ay isinasaalang-alang sa mga kalkulasyon gamit ang form factor.

Kung mga live wire nabibilang sa parehong circuit at i1 = i2 = iy kung gayon ang pinakamalaking puwersa ng pakikipag-ugnayan ay magiging katumbas ng

Sa iba't ibang simple at kumplikadong mga anyo ng mga wire, mas maginhawang gamitin ang prinsipyo ng pagtaas ng electromagnetic energy at ang mga nagresultang dependencies.

Ang ganitong mga simpleng dependences ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa dalawang nakikipag-ugnayan na circuit na L1 at L2 na dala ng mga alon na i1 at i2. Ang supply ng electromagnetic energy para sa mga circuit na ito ay ang mga sumusunod:

Kung, bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga alon i1 at i2, ang loop ng system ay deformed sa ilalim ng pagkilos ng mga electrodynamic na pwersa sa anumang direksyon sa pamamagitan ng halaga dx, kung gayon ang gawaing ginawa ng field strength Fx ay magiging katumbas ng pagtaas sa supply ng electromagnetic energy sa system sa dami ng dW:

saan:

Sa mga kaso kung saan sa pagsasanay ay kinakailangan upang matukoy ang electrodynamic na puwersa sa pagitan ng mga bahagi o gilid ng parehong circuit na may inductance L1-L, ang puwersa ng pakikipag-ugnayan ay magiging:

Gamit ang expression na ito, tinutukoy namin ang mga electrodynamic na pwersa para sa ilang simple ngunit praktikal na mahalagang mga kaso:

1. Parallel wires na may jumper.

Sa mga circuit breaker at disconnectors ng langis, nabuo ang isang circuit sa pagsasaayos na ito.

Ang inductance ng loop ay magiging

samakatuwid ang puwersa na kumikilos sa partisyon ay

kung saan ang a ay ang distansya sa pagitan ng mga axes ng mga wire; r ay ang radius ng wire.

Ang expression na ito ay nagbibigay ng electrodynamic forces na kumikilos sa switch beam o switch blade. Pinapadali nila ang paggalaw ng oil circuit breaker stroke kapag naka-off ang current at tinataboy ito kapag naka-on.

Upang magkaroon ng ideya ng magnitude ng mga nagresultang pwersa, sapat na sabihin na, halimbawa, sa VMB-10 power circuit breaker na may short-circuit current na 50 kA, ang puwersa na kumikilos sa traverse. ay humigit-kumulang 200 kg.

2. Isang konduktor na nakayuko sa tamang mga anggulo.

Ang ganitong pag-aayos ng mga konduktor ay kadalasang ginagamit sa switchgear upang ayusin ang mga busbar ng mga diskarte sa at pagkatapos ng apparatus, ito ay matatagpuan din sa mga bushing disconnectors.

Ang inductance ng konduktor na bumubuo ng naturang circuit ay:

Samakatuwid, ang pagsisikap sa site ay matutukoy tulad ng sa nakaraang kaso:

kung saan ang a ay ang haba ng isang movable element, halimbawa isang disconnector blade.

Sa ilalim ng pagkilos ng kasalukuyang, ang wire na nakabaluktot sa isang anggulo ay may posibilidad na ituwid, at kung ang isang gilid nito ay palipat-lipat, halimbawa, ang talim ng disconnector, kung gayon ang mga hakbang ay dapat gawin laban sa posibleng kusang pagkadapa sa panahon ng isang maikling circuit.