Цель.
Сделать оценку перегрева алюминиевого провода (сегмент провода ВЛ АС-50) при дуговом воздействии, характерного для межфазного КЗ.
Результат.
При замыкании дуги на провод оценка сверху для перегрева в небольшой области сегмента составит 2443 [K].
Описание.
Тепловое воздействие дуги на провода в простейшем случае можно представить, как приложение некоторого источника с заданной мощностью в течении некоторого времени  [2018_ Trof_ArcInfl]:
здесь  – ток дуги,  – эффективное сопротивление искрового канала дуги.
В качестве времени воздействия и тока дуги, корректно принять среднее время межфазного КЗ и средний ток аварий – 100 [ms] и 1 [kA] соответственно. В качестве сопротивления дуги согласно [2003_Ли_МехРазупрочнения] было взято значение
0.3 [Ohm].
Тепло  , сообщаемое проводу, идет на его нагрев и оплавления поверхности провода, в случае достижения температуры плавления алюминия 660  или точнее его оксидной пленки 2054 . Сделаем оценку для максимального перегрева в системе. При этом, важно, что согласно уравнению теплопроводности, при нагреве дугой наиболее интенсивно прогреется только часть провода протяженностью  ( - коэффициент температуропроводности). Тогда перегрев сегмента  можно представить в виде:
где  – удельная теплоемкость алюминия при постоянном давлении,  – его плотность,  – площадь поперечного сечения сегмента провода с диаметром 3.2 [cm].
Для оценки сверху можно пренебречь зависимостью теплоемкости и плотности алюминия от температуры, и ограничится рассмотрением свойств при температуре 300 [K].
В итоге, перегрев составил  2443 [K].
Список литературы.
[2018_ Trofimova_ElArc_Infl] Trofimova, S. N. Account of Influence of Electric Arc Parameters at Calculation of Loss of Electricity in Airlines of Electric Transmissions. 2018 International Ural Conference on Green Energy (UralCon), 259–264. https://doi.org/10.1109/URALCON.2018.8544304, 2018
[2003_Ли_МехРазупрочнения] В.Н. Ли, А.И. Кондратьев, Е.В. Муромцева, С.Н. Химухин Механизмы разупрочнения и разрушения контактного провода // Дальневосточный государственный университет путей и сообщения, Институт Материаловедения ХНЦДВОРАН, 2003 г. |
Скачать 15.98 Kb.