Ú č4 Eektrické přístre - cvičení Výpčet sivýc účinků eektrické prudu Zdání: Mecnicky dienzute přípnice pr trfázvu sustvu: envité npětí U N = envitý zkrtvý prud I kn = envitý prud I N = Mteriáe přípnic e iník s pretry: prudvá ustt J =,5 A/ du pružnsti v tu E = 56000MP ustt (ěrná tnst) ρ = 700 kg/ 3 xiání dvené ecnické náání σ = (90 0) MP eektrická pevnst vzducu E p = kv/c Pr dvitý systé přípnic (dvě prení přípnice v edné fázi) prveďte: ) návr průřezu prstrvé uspřádání přípnic b) výpčet průběů zkrtvýc prudů (viz ú č ) přípnicei c) výpčet keficientů knečné déky průřezu (šířky výšky) d) výpčet si půsbícíc n nevíce nánu přípnici e) kntru vzniku ecnické reznnce přípnic f) kntru ecnické náání přípnic g) kntru průybu přípnic Průbě síy nevíce náné přípnice znázrněte grficky Dne: Skupin: Autr - -
) Návr průřezu prstrvé uspřádní přípnic: Miniání průřez přípnice I S N in J Z tbuek zvíe přípnici tkvýc rzěrů, by průřez přípnice by větší než S in výšk = šířk b = průřez S = b * [ ] (pěr b : víe : 5 ) Vzdáenst přípnic edné fáze: 3 b [] Vzdáenst ezi přípnicei susedníc fází tk, by neby překrčen e pevnst U prstředí : N b [] E p Víe pk vdnu větší vzdáenst Uspřádání přípnic: Rzbre půsbení si při průcdu prudu přípnicei (prvid prvé ruky) dspěee k závěru,že při tt prení uspřádání přípnic v edné fázi e nevíce náán přípnice č resp 5 ve fázi č resp fázi č3 Prt e třeb ceu sustvu dienzvt s ede n tut skutečnst Vzdáensti edntivýc přípnic su znčeny: i, kde i e čís nevíce náné přípnice (v nše přípdě ), e přdvé čís sttníc přípnic Dne: Skupin: Autr - -
b) Výpčet zkrtvýc prudů prcázeícíc vdiči: Opět de úy č resp stnvíe čsvé průběy veiksti prudů edntivýi fázei Tentkrát, řekněe, bude při vzniku zkrtu záprné xiu ve fázi č t n přípnicíc, Ve fázíc 3 bude právě 50% kdné xi Od t dvdíe čsvé průběy zkrtvýc prudů: t I ( ) KN i = = ω τ k ik sin t 70 sin 70 e [A] pr fázi č přípnice, t I ( ) KN i = = ω τ k 3 ik 4 sin t 30 sin 30 e [A] pr fázi č přípnice 3,4 t I ( ) KN i = = ω τ k 5 ik 6 sin t 50 sin50 e [A] pr fázi č3 přípnice 5,6 Kde čsvu knstntu τ převezee z úy č Zpínání d zkrtu c) Výpčet činiteů knečné déky, šířky výšky: Při výpčtu vycázíe z uspřádání přípnic z eic rzěrů Předpkádáe, že sí půsbící n dný úsek přípnice ze vzdáensti větší než pět etrů e znedbtená Z tt důvdu beree k výpčtvu déku, déku přípnice 5 Pr dší zedndušení budu přípnice pdepřeny v prvidené vzdáensti Viz náseduící brázek kde s e dék přípnice ( 5) e vzdáenst pčátku nevíce náné úseku přípnice d pčátku ( ) e vzdáenst pdpěr () (dék úseku ezi pdpěri) p e vzdáenst knce nevíce náné úseku přípnice d pčátku ( 3) n e psun pčátku suřdné systéu pčátku přípnic (zde 0) Dne: Skupin: Autr - 3 -
Vzede k tu, že Bit-Svrtův zákn ptí pr rvnběžné vdiče neknečně dué neknečně tenké Ztíc nvržené přípnice í stnvené rzěry e třeb tedy vypčítt keficienty zedňuící tut skutečnst Činite knečné déky k d : = d s n s p n p k kde e vzdáenst pdpěr přípnic ( ) Tent činite vypčtee pr kždu přípnici ( ) tedy vzdáenst Tbuk vypčtenýc dnt činiteů k d : Činite Hdnt k d k d3 k d4 k d5 k d6 Činite knečné výšky k : = n rctn k kde e výšk přípnic Činite vypčtee pr kždu přípnici ( ) tedy vzdáenst Tbuk vypčtenýc dnt činiteů knečné výšky k : Činite Hdnt k k 3 k 4 k 5 k 6 Dne: Skupin: Autr - 4 -
Činite knečné šířky k b : k = b n n n b b b b b b b kde b e šířk přípnic Činite vypčtee pr kždu přípnici ( ) tedy vzdáenst Tbuk vypčtenýc dnt činiteů knečné šířky k b : Činite Hdnt k b k b3 k b4 k b5 k b6 d) Výpčet si půsbícíc n nevíce nánu přípnici: Cekvá sí půsbící n nevíce náný úsek, (resp5) přípnice, e sučte všec si půsbícíc d edntivýc přípnic: F 6 () t = F () t = [N] přičež síy d edntivýc přípnic su: = [N] 7 () t 0 ik ik kd k kb F Pzr!!! Vzede k tu, že sí e vektr á tedy sěr, usíe tt zednit tí, že vzdáenst budee dszvt se záprný znénke (Pr tent výpčet áe pčátek suřdné systéu v se drué přípnice, tedy vzdáenst e se znénke (- )) Určíe xiání síu F kteru e přípnice náán v ké čse d vzniku zkrtu e přípnice tut siu náán e) Kntr vzniku ecnické reznnce: Vzede k tu, že ve střídvé eektrifikční sustvě pužíváe frekvenci 50Hz kitá sí frekvencí 00Hz, tedy ecnické části rzvdů by ěy být dienzvány, Dne: Skupin: Autr - 5 -
tk, by vstní ecnický reznnční kitčet neby násbke výše uvedenýc frekvencí Může tedy být nižší než 50Hz ě by být vyšší než 00Hz Připuští se i žnst 80Hz výše Mecnická reznnce e dán vstníi rzěry zřízení pužitý teriáe U vdičů dné průřezu tvru ze vstní kitčet zěnit sndn zěnu vzdáenstí pdpěr (izátrů) t vzdáenstí V nše přípdě (pkud vstní frekvence bude v bsti 50 ž 80 Hz) všk nebudee ěnit vzdáenst =, e budee ěnit rzěry přípnic, tk byc se dsti i tut bst frekvencí (tyt rzěry pk usíe uprvit v ceé předczí výpčtu!!) Vstní kitčet přípnice e E J f 0 = 57 [Hz] (E dsdit v Mp! Viz strn) kde 4 G J - ent setrvčnsti pcy přípnice spčtee: 3 J = b [ 4 ] G - tnst edn etru (dék = ) přípnice e G = ρ b [kg/] f) Kntr ecnické náání: Mxiání skutečné náání by neě překrčit dnty ze zdání M σ skut = [MP] kde W M - xiání ybvý ent M q 8 = [N] q - spité ztížení způsbené xiání siu F q F = [N/] W - ent dpru v ybu b 6 W = [ 3 ] Dne: Skupin: Autr - 6 -
g) Kntr průybu přípnic: Průyb nevíce náné úseku přípnice nesí překrčit % vzdáensti přípnic susedníc fází Průyb přípnic při zkrtu 4 5 q y y = [] v prcentec činí y% = 00 [%] 384 E J Závěr: Průbě síy: Zdné dnty: I N [A] I kn [ka] U n [kv] 50 0 600 0 5 3 350 3,5 4 600 0 5 500 0 6 4000 40 7 6300 3 7,5 8 50 0 5 9 500 3,5 0 0 500 0 300 0 400 0 5 Dne: Skupin: Autr - 7 -