Все виды потерь преобразуются в теплоту, которая частично отдается в окружающую среду, а частично идет на нагревание ЭА. Условно считают, что нагрев происходит равномерно по всему объему, а теплота одинаково рассеивается по всей ее поверхности.
Уравнение теплового баланса: Q·dt = c·m·d q + S · λ · q · dt
Q·dt – количество теплоты, выделенное за время dt;
c·m·d q – количество теплоты, поглощенное частями ЭА и расходуемое на нагревание;
m – масса;
с – удельная теплоемкость материала;
q – превышение температуры ЭА над температурой окружающей среды (перегрев): q = qг - qх;
S· λ · q · dt – количество теплоты, рассеиваемой с поверхности в окружающее пространство;
S – площадь поверхности рассеяния;
λ – коэффициент теплового рассеяния.
1) В начальный период времени t = 0, q = 0.
S · λ · q · dt = 0, поэтому вся теплота идет на повышение температуры ЭА.
2) Затем количество теплоты, рассеиваемой в окружающее пространство, увеличивается.
3) ЭА настолько перегревается, что вся выделяющаяся при работе
Вся теплота будет рассеиваться в окружающем пространстве.
Q · dt = S · λ · qуст· dt
При этом повышение температуры ЭА прекращается: d q = 0; q = qуст. Режим теплового равновесия.
Установившийся перегрев: 
Уравнение нагревания: 
, (1)
где е – основание натурального логарифма (е≈2,718);
T= 
– – постоянная нагревания, показывающая то время, в течение которого данное тело нагрелось бы до наибольшей установившейся температуры, если бы не было рассеивания теплоты.
При охлаждении Q·dt = 0;
0 = c · m · d q + S · λ · q · dt ;
– c · m · d q = S · λ · q · dt , т.е. излучение теплоты с поверхности будет происходить за счет накопленной теплоты.
Уравнение охлаждения: 
(2)
| q |
| qуст |
| Т |
| t |
| (3...4)Т |
| 1 |
| 2 |
| 0,63 qуст |
Допустимый уровень установившегося перегрева ограничивается классом нагревостойкости изоляции (Y,A,E,B,F,H,C)
Режимы нагрева ЭА.
·
| t |
| tогр |
| q |
| q |
| t |
| t |
| qуст |
| q |
· Прерывисто-продолжительный, при котором ЭА остается под нагрузкой при установившемся значении температуры ограниченное техническими условиями время.
· Кратковременный ( S 2), при котором в период нагрузки температура частей аппарата не достигает установившегося значения, а при отключении достигает температуры холодного состояния.
·
| q |
| tн |
| tп |
| tц |
| t |
| qуст |
| t |
| qуст |
| q |
| КЗ |
Относительная продолжительность включения 
· Режим короткого замыкания – частный случай кратковременного режима работы, когда температура значительно превосходит установившееся значение температуры при нормальном режиме работы.
Термическая стойкость ЭА.
Термическая стойкость – это способность выдерживать без повреждений термическое воздействие токов заданной длительности.
Наиболее напряженным является режим к.з. Термическая стойкость в этом случае зависит не только от режима к.з., но и от температурного состояния аппарата.
Количественной характеристикой термической стойкости является ток термической стойкости, протекающий в течение некоторого времени.
В режиме к.з. токи по сравнению с номинальными возрастают в десятки раз, а мощность в сотни раз. К.з. – это аварийный режим работы, а поэтому время его воздействия ограничивается на минимально возможное (t≤0,1T, т.е. не превосходит время нагрева при адиабатном процессе). Температура ЭА может достигать значений, превосходящих допустимую в продолжительном режиме.
В ЭА приняты следующие значения максимальных температур:
- для неизолированных токоведущих частей из меди до 300ºС;
- алюминиевых частей – 200 ºС;
- токоведущих частей (кроме алюминия), соприкасающихся с изоляцией и маслом – до 250ºС.
Режим нагрева при к.з. адиабатный, поэтому теплоотдачей в окружающую среду можно пренебречь.
Адиабатный процесс – термодинамический процесс, при котором система не получает теплоты извне и не отдает ее. Быстропротекающие процессы можно рассматривать как адиабатные.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 258.
