Capitolul 3Calculul preliminar al unui separator de medie tensiune

Se cere s se calculeze un separator tripolar de tip interior KL cu urmtoarele caracteristici :Tensiunea nominal 12 kVCurentul nominal 630 kACurentul de rupere 63 AStabilitatea termic la 1 s 20 kAefStabilitatea dinamic 50 kAmaxDeterminarea dimensiunilor principale ale separatorului rezult din condiiile asigurrii izolaiei n poziiile nchis i deschis. Din STAS 1562-62 pentru tensiunea nominal de 12 kV se stabilesc tensiunile de ncercare dup cum urmeaz: tensiunea de inere la 50 Hz ntre contactele aceluiai pol U1 = 32 kV; tensiunea de inere la 50 Hz ntre faze i un pol faa de pmnt U2 = 28 kV; tensiunea de inere la impuls 1,2/50 ntre contactele aceluiai pol U3 = 85 kV; tensiunea de inere la impuls ntre faze i un pol fa de pmnt U4 = 75 kV;

3.1 Izolaia separatorului

Distana n aer, n poziia deschis, ntre cuit i contactul fix, se calculeaz cu ajutorul tabelului 3.1 :

TABEL 3.1Tensiunile de strpungere ale dispozitivelor n aerDispozitivulRelaiaa (cm)

U= (19,8+4,75 a) kV

8...140

U= (19,8+4,45a) kV U= (15+5,1 a) kV +U= (45+5,7 a) kV impuls 1/50 -U= (70+6,5 a) 50%8...14030...250

30

U= (4,75 a) kV +U= (7,15 a) impuls 1/50 -U= (7,15 a) kV 50%30...25030

la 50 Hz

cm2 la impuls

cm2Distana n aer ntre polii aparatului : la 50 Hz

cm2 la impuls

cm2Lungimea liniei de conturnare pe izolatorul suport : la 50 Hz

cm2 la impuls a4 =

a4 = cm 2

3.2. Calea de curent

Seciunea transversal a bornei are aria:

AB=

AB =mm2Se alege conform seciunea standardizat de 400 mm2. AB = 5 x 80 mm2

Contactul mobil este format din dou cuite.Seciunea transversal a unui cuit are aria:

AC =

AC = mm2Se alege seciunea standardizat 250 de mm2.AC = 5 x 50 mm2

3.3. Fora de apsare n contact

Contactul este din Cu argintat. Se admite iniial o for specific F0= (15-25) gF/A i apoi se efectueaz calcule de verificare. Fora de apsare a unui loc de contact este :

F1 = F0 *

F1 = 0,020 6,3 dar se ia F1 14 kgf din condiia de nelipire a contactelor .

3.4. Fore electrodinamice

Fora electrodinamic exercitat ntre cele dou cuite ale unui pol se calculeaz cu relaia:

Fdc = cu l 230 mm; a= 45 mm ;

din figura 3.4.1

Fig.3.4.1 Scurcircuit monopolar neutrul neizolat

Fdc = N = 62,55 kgF

Fora electrodinamic ntre cei doi poli (dou faze) se calculeaz cu relaia 3.4.1 cu C2=0,5 C1: Fr = - 1,615 C1 I2 (3.4.1)Fora este maxim i de respingere pentru conductorul din margine :

Fdpr = cu l =255 mm ; a=250 mmS-a considerat c celelalte dou conductoare sunt foarte lungi pentru a se lua n considerare i efectul legturilor la separator.

Fdpr= N =42,24 kgf