PHẦN ĐIỆN TRONG TRẠM BIẾN ÁP - Chương 8

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

228
lượt xem 107
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tập tài liệu Phần điện trong trạm biến áp gồm 13 chương và có nội dung tómb tắt các chương như sau: Chương 8 Tác dụng của dòng điện đối với các trang thiết bị điện

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: PHẦN ĐIỆN TRONG TRẠM BIẾN ÁP - Chương 8

CHƯƠNG 8 TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN DÀN BÀI Tác dụng nhiệt I. II. Tóm tắt v à ôn tập về ổn định nhiệt III. Tác dụng lực động điện IV. Tóm tắt v à ôn tập về ổn định lực động điện H.a : Vôùi Iñm < 2500 A H.b : Vôùi Iñm > 2500 A Hình 8 – 1 : Keát caáu ñaàu maùy bieán doøng cao aùp, khi có dòng định mức càng lớn, thì kết cấu càng bền chắc, để không bị hư nhất là khi có dòng ngắn mạch MỤC TIÊU: Giúp học sinh – sinh viên a. Hiểu được những vấn đề cơ bản khi khí cụ điện và dây dẫn có dòng điện chạy qua, nhất là khi có dòng ngắn mạch chạy qua b. Xác định tương đối lượng nhiệt và lực động điện khi khí cụ điện và dây dẫn có dòng điện chạy qua c. Xác định đúng các điều kiện ổn định nhiệt và ổn định động của khí cụ điện và dây dẫn. d. Xác định được các đại lượng lựa chọn – kiểm tra chính và đặc trưng cho từng loại khí cụ điện (hoặc trang thiết bị khác nếu có yêu cầu như: cầu chảy – cách điện – máy biến áp đo lường – ...) và thanh dẫn – dây dẫn. e. Biết cách tìm thông tin về các khí cụ điện – dây dẫn – thanh dẫn qua các tài liệu khác như: mạng internet – sổ tay hướng dẫn lắp đặt - …... (theo sự hướng dẫn của Giáo viên) 93 PHẦ N ĐI ỆN T RONG TBA TÁC DỤNG CỦA DÒ NG ĐIỆ N
I. TÁC DỤNG NHIỆT I.1. Khái niệm chung Các v ật dẫn khi có dòng điện chạy qua s ẽ phát nhiệt v à v ật dẫn bị đốt nóng. Nhiệt lượng sinh ra do dòng điện c ó trị s ố không đổi, được xác định theo định luật Q = R I2 t Joule – Lenz (8 – 1) Q – nhiệt lượng tỏa ra (Ws) (Watt – second) R – điện trở của v ật dẫn () t – thời gian dòng điện c hạy qua (s ) (giây) I – dòng điện trong vật dẫn (A) Một phần nhiệt lượng sinh ra làm tăng nhiệt độ v ật dẫn, c òn một phần nữa tản vào môi trường xung quanh. Người ta phân biệt hai tình trạng phát nóng Phát nóng lâu dài do dòng điện làm v iệc lâu dài gây nên. Khi phát nóng lâu dài, nhiệt độ vật dẫn đạt đến nhiệt độ ổn định, sau đó toàn bộ nhiệt lượng sinh ra tỏa ra môi trường x ung quanh Phát nóng ngắn hạn do dòng điện ngắn mạc h hay quá tải gây ra. Khi phát nóng ngắn hạn thì dòng điện có trị s o lớn, nhưng thời gian tồn tại rất ngắn. Nên có thể coi toàn bộ nhiệt lượng do dòng điện s inh ra c hủ yếu làm nóng v ật dẫn. Nhiệt độ của vật dẫn c ó thể c ao nhưng chưa đạt đến ổn định Nhiệt độ c ủa vật dẫn quá cao có thể làm cho chúng bị hư hỏng, nhất là những chỗ tiếp x úc hoặc làm giả m thời gian phục v ụ. Nhiệt độ v ật dẫn  so với nhiệt độ môi trường xung quanh o tỉ lệ với nhiệt lượng s inh ra, do đó tỷ lệ với bình phương dòng điện chạy qua v ật dẫn, đồng thời phụ thuộc điều kiện làm mát môi trường x ung quanh của vật dẫn. Vấn đề tính toán vật dẫn v ề mặt phát nóng thường đưa đến xác định trị s ố dòng điện, mà v ới trị s ố dòng điện đó, nhiệt độ vật dẫn không được v ượt quá trị s ố nhiệt độ cho phép  ≤ cp. Muốn thế cần phải biết :  Nhiệt độ phát nóng cho phép c ủa vật dẫn  Điều kiện làm mát môi trường xung quanh  Nhiệt độ môi trường x ung quanh I.2. Ổn định nhiệt khi phát nóng lâu dài a) Nhiệt độ phát nóng cho phép cp của vật dẫn phụ thuộc vào các yếu tố Khi nhiệt độ tăng lên, độ bền c ơ của kim loại dẫn điện giảm xuống Từ các đường c ong thực ngiệm người ta % ĐỘ nhận thấy rằng độ bền c ơ của đồng giảm BỀN CƠ 100 xuống đột ngột, khi đốt nóng lâu dài ứng với 2 GIỚI 80 lúc nhiệt độ 100  120oC (đường c ong 1) và 1 60 KHI khi đốt nóng ngắn hạn ứng với lúc nhiệt độ KÉO 40 bằng 100  250oC (đường c ong 2) o C 0 100 200 300 400 500 Giới hạn nhiệt độ v ề độ bền cơ giảm đột ngột Hình 8 – 2: Sự phụ thuộc độ bền về lúc phát nóng lâu dài v à ngắn hạn khác nhau, cơ khi kéo của đồng theo nhiệt độ vì tác dụng nhiệt đối v ới độ bền v ề cơ không 94 PHẦ N ĐI ỆN T RONG TBA TÁC DỤNG CỦA DÒ NG ĐIỆ N
những phụ thuộc v ào nhiệt độ mà c òn phụ thuộc vào cả thời gian tác dụng nhiệt. Giảm độ bền c ơ sẽ làm cho c ác phần dẫn điện c ủa c ác khí cụ điện và thanh dẫn c ó thể bị biến dạng hoặc bị phá hoại dưới tác dụng c ủa lực điện động (nhất là khi ngắn mạch) Bảng 8.1 : Nhiệt độ cho phép đốt nóng lâu dài của các khí cụ điện và dây dẫn Tên các bộ phận của các Nhiệt độ Độ tăng S nhiệt độ c ho T c ho phép khí cụ điện và dây dẫn ( o C) phép (o C) T 110 75 Các bộ phận bằng kim loại không có các h điện của 1 c ác khí cụ điện v à dây dẫn đặt trong không khí a Các bộ phận bằng kim loại có c ách điện của các 2 khí c ụ v à dây dẫn với cách điện b 80 45 a ) cấ p Y 95 60 b ) cấ p A 110 75 c ) cấ p B v à C Dầu má y biến áp trong 3 75 40 a) Máy c ắt điện 90 55 b) Máy biến áp v à sứ c ác h điện Các đầu tiếp xúc không mở ra được đặt trong 4 không khí làm bằng c 80 45 a) đồng v à c ác hợp kim c ủa đồng 85 50 b) đồng mạ bạc 110 65 c ) bạc v à c ác hợp kim c ủa bạc 75 40 Các đầu tiếp xúc mở ra được đặt trong không khí 5 Sự phát nóng rất nguy hiểm đối v ới c ác chỗ tiếp xúc v ì rằng :  Nó c ó thể làm giả m lực nén tại c hỗ tiếp x úc, do đó điện trở tiếp xúc tăng lên  Nhiệt độ cao bề mặt tiếp xúc bị ox y hóa mạnh, do đó điện trở tiếp x úc tăng lên.  Điện trở tiếp x úc càng lớn, thì nhiệt độ c hỗ tiếp xúc càng c ao và do đó ox y hóa càng mạnh  c ứ như thế c uối cùng c hỗ tiep xúc bị hư hỏng. Theo các kết quả nghiên cứu, với nhiệt độ phát nóng lâu dài lớn hơn 70  75oC hiện tượng ox y hóa rất mạnh. Vì v ậy người ta quy định nhiệt độ cho phép đốt nóng lâu dài c ủa chỗ tiếp xúc bằng 70oC Đối v ới những phần dẫn điện có các h điện, hiện tượng phát nóng lâu dài làm tăng tổn thất điện môi rất nhiều v à làm giảm độ bền về điện c ủa cách điện. Trong c ác khí c ụ điện v à dây dẫn, người ta dùng nhiều loại cách điện thuộc c ác c ấp khác nhau, cho nên nhiệt độ đốt nóng c ho phép của các khí c ụ điện v à dây dẫn khí c ụ điện v à dây dẫn có c ác h điện phụ thuộc v ao c ấp c ác h điện đã sử dụng (thường là cấp c ách điện bé nhất). 95 PHẦ N ĐI ỆN T RONG TBA TÁC DỤNG CỦA DÒ NG ĐIỆ N
Nhiệt độ cho phép đốt nóng lâu dài c ho trong bảng 8.1 không phải là nhiệt độ chỗ bị đốt nóng nhất. Nhiệt độ chỗ nóng nhất thường cao hơn nhiệt độ cho phép c ho trong bảng trên từ 5 15oC do s ai số và khó khăn không thể đo lường chính x ác được nhiệt độ tại chỗ bị đốt nóng nhất. Cho nên khi nói nhiệt độ c ho phép phải hiểu là nhiệt độ đo lường được v à khi quy định nhiệt độ cho phép người ta đã xét đến nhiệt độ tại c hỗ bị đốt nóng nhất Trong bảng 8.1 c òn cho độ tăng nhiệt độ c ho phép là hiệu số giữa nhiệt độ c ho phép c ủa khí cụ điện v à dây dẫn với nhiệt độ môi trường xung quanh o b) Dòng điện cho phép lâu dài ICP Giá trị dòng điện cho phép lâu dài ICP phụ thuộc vào  Nhiệt độ phát nóng cho phép cp (8 – 2 ) q F ( Cp -  o )  Cp   Nhiệt độ môi trường x ung quanh o R o Trong đó : *  : nhiệt độ dây dẫn ( C) * q : năng lượng tỏa ra trên một đơn v ị bề mặt dây dẫn khi độ tăng nhiệt độ giữa dây dẫn và môi trường xung quanh trong 1 giây bằng 1oC (W /cm2 oC) * F : diện tích bề mặt dây dẫn (cm2) Để thuận tiện trong s ử dụng, người ta đã tính sẵn giá trị ICP c ủa c ác dây dẫn khác nhau và cho trong các tài liệu tra cứu, ứng với nhiệt độ môi trường x ung quanh quy định oqđ. Khi nhiệt độ môi trường xung quanh thực tế ott  Cp -  ott khác với nhiệt độ môi trường xung quanh quy định oqđ trong hc  Cp   Cp tài liệu tra c ứu thì phải hiệu chỉnh lại dòng c ho phép theo  Cp -  oq ñ nhiệt độ môi trường xung quanh thực tế T  Trong trường hợp c ần thiết c ần phải xét đến s ự thay đổi T o R  Ro của điện trở theo nhiệt độ thì có thể dùng c ông thức : Trong đó: * R ; Ro : điện trở c ủa dây dẫn ở nhiệt độ  v à o *  : hằng số điện trở của vật liệu dây dẫn (Cu = 235oC ; Al = 245 oC) Ngoài ra giá trị dòng cho phép lâu dài có thể hiệu c hỉnh theo các yếu tố khác nhau như : thanh dẫn mặt ngoài có s ơn, thanh dẫn hình máng, thanh dẫn ghép nhiều thanh hình c hữ nhật  sẽ làm tăng hoặc giảm bề mặt tỏa nhiệt ra bên ngoài, dẫn đến cho phép tăng hay giảm dòng điện lâu dài c ho phép Icp c) Ổn định nhiệt khi phát nóng lâu dài Để bảo đảm ổn định nhiệt cho khí cụ điện v à dây dẫn ở tình trạng phát nóng dài hạn, người ta thường quy định dòng điện làm v iệc bình thường c ực đại (dòng bình thường Ibt hoặc dòng cưỡng bức Icb) không được v ượt qua dòng điện cho phép làm v iệc lâu dài Icp ứng v ới Ilvmax  Icp (8 – 3) nhiệt độ c ho phép làm v iệc lâu dài cp I.3. Ổn định nhiệt khi phát nóng ngắn hạn Quá trình ngắn mạch xảy ra rất nhanh, nên chủ yếu nhiệt độ do dòng điện ngắn 96 PHẦ N ĐI ỆN T RONG TBA TÁC DỤNG CỦA DÒ NG ĐIỆ N
mạch sinh ra sẽ làm nóng vật dẫn. Đối với dây dẫn Bảng 8.2 : Nhiệt độ cho phép ngắn hạn của dây dẫn  cpnh cpnh (oC) TÊN STT Các bộ phận bằng đồng không bọc cách điện 1 300 Các bộ phận bằng nhôm không bọc c ách điện 2 200 Cáp điện lực lõi đồng, các h điện bằng giấy, U ≤ 10 KV 3 250 Cáp điện lực lõi nhôm, cách điện bằng giấy, U ≤ 10 KV 4 200 5 175 Cáp điện lực lõi nhôm, cách điện bằng giấy, U = 20  35 KV 6 200 Cáp điện lực lõi nhôm, cách điện bằng cao su 7 200 Dây dẫn điện c ách điện bằng cao s u hay bằng PVC Điều kiện ổn định nhiệt là nhiệt độ c uối cùng 2 của dây dẫn khi có dòng ngắn mạch đi qua không được v ượt quá nhiệt độ cho phép ngắn hạn 2 ≤ cp.nh (8 – 4) Nhiệt độ cuối c ùng 2 của dây dẫn khi có dòng ngắn mạc h chạy qua c ó quan hệ với xung lượng nhiệt BN. T  2 BN T  1 (8 – 5)  f ( 2 )  k . ln S2 k : hằng s ố phụ thuộc v ào loại v ật liệu và nhiệt độ ban đầu (W s / c m)  BN : xung lượng nhiệt của dòng ngắn mạc h (A2s)  t t t  C (   1) BN   I2 dt  2 2  ICK t dt  I dt  BNCK  BNKCK k t KCK t 1 0 0 0 Ngoài ra có thể kiểm tra ổn định nhiệt c ủa dây dẫn khi có ngắn mạc h theo tiết diện của nó. Dây dẫn được ổn định nhiệt nếu tiết diện S của nó bảo đảm điều kiện BN (8 – 6) S  Smin  C CCu = 171 (A2s) Với giả thiết 1 = cp Trong đó   2 C  k ln   1 CAl = 79 (A2s) 2 = cpnh Đối với khí cụ điện Khả năng ổn định nhiệt của khí c ụ điện được đặc trưng bằng dòng điện ổn định nhiệt định mức Iôđn tương ứng v ới thời gian ổn định nhiệt định mức tôđn . Khí c ụ điện được ổn định nhiệt nếu bảo đảm điều kiện I 2đđ t ôđđ  I t gt 2 (8 – 7) ô Lư u ý * Khi kiể m tra ổn định nhiệt của khí cụ điện phải c họn cặp giá trị Iôđn v à tôđn mà tôđn gần với thời gian tồn tại ngắn mạc h tN nhất (Cĩ thể xem tgt = tN) 97 PHẦ N ĐI ỆN T RONG TBA TÁC DỤNG CỦA DÒ NG ĐIỆ N
* Đối v ới khí c ụ điện v à dây dẫn c ó dòng định mức lớn hơn 1000A, khả năng ổn định nhiệt c ủa chúng rất lớn nên không c ần kiể m tra nữa. II. TÁC DỤNG LỰC ĐỘ NG ĐIỆN II.1. Các biểu thức xác định lực điện động Lực tác dụng tương hỗ giữa các bộ phận mang i1 i2 dòng điện gọi là lực điện động. Khi làm v iệc bình thường, dòng điện nhỏ đi qua nên lực điện động giữa các bộ F12 phận này là nhỏ, không gây nguy hiểm. Nhưng khi ngắn l ( cm ) F21 mạch, dòng điện đi qua các bộ phận mang điện là rất lớn, lực điện động cũng rất lớn, c ó thể làm biến dạng các thanh dẫn, bẻ gẫy sứ, phá hỏng các c uộn dây … Vì v ậy a ( cm ) sau khi lựa chọn thiết bị điện và thanh dẫn cần kiểm tra lại khả năng ổn định lực điện động c ủa c húng Hình 8 – 3 a) Hai dây dẫn song song mang dòng điện i1 và i2 đặt gần nhau sẽ tác dụng lên nhau một lực  Trị s ố:  F12  F21  µ .µ o .i 1 .i 2 . 2 a µ ο  4 π  10 -7 o : độ từ thẩm của chân không Nếu dây dẫn đặt trong không khí =1   F  2 10 -7 i 1 i 2 F  2,04 10 -8 i 1 i 2 (8 – 8 ) (N ) hay (K G ) a a Phương chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái  b) Hai thanh dẫn hình chữ nhật h - Có độ dầy b (cm) - Độ c ao h (cm) b a - Đặt các h nhau a (cm). Giả thiết hai dòng i1 và i2 qua c húng phân bố đều theo độ dầy. Hình 8 – 4 Lực tác dụng lên hai thanh dẫn là:  K hd (8 – 9) -8 F  2 ,0 4  1 0 i 1 i 2 (KG) a khd: hệ s ố hình dáng c ủa thanh dẫn a -b  k hd  f    hb Lấy b/h làm thông s ố  Đối v ới hai thanh dẫn bề dầy không đáng kể có hệ số hình dáng nhỏ nhất khi chúng đứng (b / h = 0) và lớn nhất khi đặt nằm ngang (b / h = )  Khi (a – b) / (h + b) ≥ 2 có thể coi Khd luôn luôn bằng 1  Trong thiết bị phân phối U > 1000V điều kiện này luôn luôn được thỏa mãn khi tính lực động điện giữa các pha (khd = 1) nhưng khi một pha c ó hai hay nhiều thanh ghép lại, lúc tính lực điện động trong c ùng mộ t pha thì phải x ét đến khd 98 PHẦ N ĐI ỆN T RONG TBA TÁC DỤNG CỦA DÒ NG ĐIỆ N
c) Hệ thống thanh dẫn ba pha b/h =  Khd 5 Để tìm lực cực đại, ta xét trường 1,4 2 1,3 hợp các thanh dẫn ba pha được đặt 1 1,2 trên cùng một mặt phẳng, khoảng cách 1,1 giữa hai pha liên tiếp là a, c hiều dài mỗi 1,0 nhịp của thanh dẫn là l (khoảng cách 0,9 giữa hai s ứ gần nhất) 0,5 0,8 0,7  Lực tác dụng tương hỗ lớn nhất giữa 0 ,2 5 0,6 các thanh dẫn s ong song khi có dòng 0,5 0,1 điện ngắn mạc h hai pha (có thể c oi 0,4 dòng điện trong pha thứ 3 bằng 0 0,3 không) 0,2 (a-b) / (h+b) 0,1  K hd (2) 2 -8 (2)  2,04  10 F i xk (KG) 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 a (8 – 10) Hình 8 – 5 : Đường cong hệ số hình dáng thanh dẫn hình chữ nhật  Khi ngắn mạch ba pha, tồn tại dòng điện ngắn mạc h trên cả ba pha.  K hd 3 2 F (3)  2,04  10 -8  i (xk 3) (KG) 2 a  K hd 2  1,76  10 -8  i (xk 3) (8 – 11) (KG) a  Hệ số cân bằng √3 / 2 là xét đến sự không đồng pha của dòng điện trong các pha, cũng như sự khác nhau c ủa c ác dòng điện xung kíc h trong c ác pha. Nghĩa là pha giữa chịu lực tác dụng nặng nề nhất  i (x3k ) F (3) 2 2 Nếu xét đến: Thì tỉ s ố giữa c ác lực khi ngắn   1,15  (2) i (x2k ) F 3 mạch hai pha và ba pha 3 Như v ậy khi ngắn mạc h ba pha, trị số lực điện động sẽ là lớn nhất hay nói cách khác về mặt này ngắn mạch ba pha là nguy hiểm nhất II.2. Ổn định lực động điện của khí cụ điện và dây dẫn Lực điện động tác dụng lên các khí c ụ điện v à dây dẫn khi ngắn mạch dao động theo thời gian. Do đó dưới tác dụng của lực điện động, các khí c ụ điện v à dây dẫn sẽ dao động. Sự dao động này bao gồm dao động c ủa c ác phần dẫn điện và dao động của phần các h điện. Dùng giải tíc h để tính toán ổn định động của c ác khí cụ điện và dây dẫn có xét đến dao động rất phức tạp, v ì vậy trong thực tế người ta dùng thực nghiệm Khả năng ổn định động (tức khả năng chống lại tác dụng c ủa lực điện động) của phần lớn khí c ụ điện được đặc trưng bằng dòng điện ổn định động định mức Iôđđđm. Dòng điện ổn định động định mức là dòng điện lớn nhất c ó thể chạy qua khí cụ điện, mà l ực động điện c ủa nó s inh ra, không thể phá hủy khí cụ điện. Đối v ới mỗi 99 PHẦ N ĐI ỆN T RONG TBA TÁC DỤNG CỦA DÒ NG ĐIỆ N
khí cụ điện nhà chế tạo cho dòng điện ổn định động định mức bằng trị số hiệu dụng Iôđđđm hay trị s ố tức thời iôđđ.đm . Khi chọn khí cụ điện phải kiểm tra khả năng ổn định động của nó theo điều kiện s au: Iôđđ.đm  Ixk hay iôđđ.đm  ixk (8 – 12) Ixk, ixk : giá trị hiệu dụng v à tức thời của dòng điện x ung kích Đối v ới dây dẫn, thanh dẫn tham khảo ở phần “Lựa chọn thanh dẫn - dây dẫn - c áp” III. TÓM TẮT VÀ ÔN TẬP TÓM TẮT A. Khi có dòng điện đi qua, vật dẫn điện bị phát nóng theo hai tình trạng: Phát nóng lâu dài do dòng điện làm việc lâu dài gây nên. Phát nóng ngắn hạn do dòng điện ngắn mạch hay quá tải gây ra. Nhiệt lượng khi vật dẫn điện bị phát nóng, chủ yếu là làm cho nhiệt độ vật dẫn điện nóng lên và thường vượt quá trị số cho phép  ≤ cp gây ra những hậu quả xấu cho các trang thiết bị điện. ỔN ĐỊ NH NHIỆT KHI PHÁT NÓ NG LÂU DÀI .  Giá trị dòng điện cho phép lâu dài Icp của vật dẫn điện phụ thuộc vào Nhiệt độ phát nóng cho phép cp Nhiệt độ môi trường xung quanh  0 q F ( Cp -  o )  Cp  R Để thuận tiện trong sử dụng, người ta đã tính sẵn giá trị dòng điện cho phép ICP của các dây dẫn khác nhau và cho trong các sổ tay tra cứu, ứng với nhiệt độ môi trường xung quanh quy định oqđ Khi nhiệt độ môi trường xung quanh thực tế  ott khác với nhiệt độ môi trường xung quanh quy định  oqđ trong tài liệu tra cứu thì phải hiệu chỉnh lại dòng cho phép theo nhiệt độ môi trường xung quanh thực tế như sau  Cp -  ott hc  Cp   Cp  Cp -  oq ñ  Để bảo đảm ổn định nhiệt cho khí cụ điện và dây dẫn ở tình trạng phát nóng lâu dài, quy định dòng điện làm việc bình thường cực đại (dòng bình thường Ibt hoặc dòng cưỡng bức Icb) không được vượt qua dòng điện cho phép lâu dài Icp ứng với nhiệt độ cho phép làm việc lâu dài cp Ilvmax  Icp 100 PHẦ N ĐI ỆN T RONG TBA TÁC DỤNG CỦA DÒ NG ĐIỆ N
ỔN ĐỊNH NHIỆT KHI PHÁT NÓ NG NG ẮN HẠN Quá trình ngắn mạch xảy ra rất nhanh, nên chủ yếu nhiệt độ do dòng điện ngắn mạch sinh ra sẽ làm nóng vật dẫn. Nhiệt độ cuối cùng  2 của vật dẫn khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua là rất lớn (2000C  3000C)  Đối với dây dẫn : Điều kiện ổn định nhiệt là nhiệt độ cuối cùng  2 của dây dẫn khi có dòng ngắn mạch đi qua không được vượt quá nhiệt độ cho phép ngắn hạn  2 ≤  cp.nh Dây dẫn cũng được ổn định nhiệt nếu tiết diện S của nó bảo đảm điều kiện BN S  Smin  C  Đối với khí cụ điện : Khả năng ổn định nhiệt của khí cụ điện được đặc trưng bằng dòng điện ổn định nhiệt định mức Iôđn tương ứng với thời gian ổn định nhiệt định mức tôđn . I2 t  I2 t ôđđ ôđđ  gt Lưu ý : khi kiểm tra ổn định nhiệt của khí cụ điện phải chọn cặp giá trị Iôđn và tôđn mà tôđn gần với thời gian tồn tại ngắn mạch tN nhất B. Lực tác dụng tương hỗ giữa các bộ phận mang dòng điện gọi là lực điện động. Khi làm việc bình thường, dòng điện nhỏ đi qua nên lực điện động giữa các bộ phận này là nhỏ, không gây nguy hiểm. Nhưng khi ngắn mạch, dòng điện đi qua các bộ phận mang điện là rất lớn, lực điện động cũng rất lớn. Vì vậy sau khi lựa chọn thiết bị điện và thanh dẫn cần kiểm tra lại khả năng ổn định lực điện động của chúng Trường hợp các thanh dẫn ba pha được đặt trên cùng một mặt phẳng, khoảng cách giữa hai pha liên tiếp là a, chiều dài mỗi nhịp của thanh dẫn là l (khoảng cách giữa hai sứ gần nhất). Khi ngắn mạch ba pha, lực điện động tác dụng tương hỗ giữa các thanh dẫn song song sẽ là lớn nhất hay nói cách khác về mặt này ngắn mạch ba pha là nguy hiểm nhất Khả năng ổn định động (tức khả năng chống lại tác dụng của lực điện động) của phần lớn khí cụ điện được đặc trưng bằng dòng điện ổn định động định mức Iôđđđm . Dòng điện ổn định động định mức là dòng điện lớn nhất có thể chạy qua khí cụ điện, mà lực động điện sinh ra, không thể phá hủy khí cụ điện. Đối với mỗi khí cụ điện nhà chế tạo cho dòng điện ổn định động định mức bằng trị số hiệu dụng Iôđđđm hay trị số tức thời iôđđ.đm Khi chọn khí cụ điện phải kiểm tra khả năng ổn định động của nó theo (5 – 18) Iôđđ.đm  Ixk iôđđ.đm  ixk điều kiện sau: hay Ixk, ixk : giá trị hiệu dụng và tức thời của dòng điện xung kích 101 PHẦ N ĐI ỆN T RONG TBA TÁC DỤNG CỦA DÒ NG ĐIỆ N
CÂU HỎI Ô N TẬP 1. Nhiệt độ phát nóng c ho phép cp của khí c ụ điện và dây dẫn phụ thuộc v ào các yếu tố nào? Phân tích các yếu tố đó? 2. Dây dẫn điện, khi có dòng điện chạy qua a. Nhiệt độ môi trường xung quanh c àng lớn thì tiết diện dây dẫn càng lớn b. Gây ra phát nóng c ho dây dẫn v à c ách điện . c. Nhiệt độ c ho phép của dây dẫn phụ thuộc vào v ật liệu làm dây dẫn d. Cả ba yếu tố trên đều đúng. 3. Nhiệt độ cho phép của dây dẫn phụ thuộc v ào một trong những yếu tố sau a. Nhiệt độ môi trường xung quanh. b. Số lượng các đường dây làm v iệc s ong song c. Vị trí lắp đặt của các đường dây d. Mối nối điện (tiếp xúc điện) trên dây dẫn . 4. Để cho nhiệt độ dây dẫn không v ượt qua giá trị cho phép a. Dòng điện làm v iệc lớn nhất c hạy qua dây dẫn trong chế độ s ự cố cần phải nhỏ hơn dòng điện c ho phép thực c ủa dây dẫn . b. Dòng điện làm v iệc lớn nhất c ủa đường dây trong c hế độ bình thường c ần phải nhỏ hơn dòng điện cho phép thực của dây dẫn . c. Dòng điện làm v iệc lớn nhất c hạy qua dây dẫn trong chế độ quá tải cần phải nhỏ hơn dòng điện c ho phép thực c ủa dây dẫn . d. Cả ba yếu tố trên đều đúng . 5. Nhiệt độ cho phép của dây dẫn cp , theo quy định là a. Nhiệt độ lớn nhất c ủa môi trường x ung quanh b. Nhiệt độ c ho phép lớn nhất c ủa các tiếp x úc điện trên dây dẫn c. Nhiệt độ c ho phép lớn nhất c ủa các h điện trên dây dẫn d. Nhiệt độ c ho phép lớn nhất bắt đầu làm biến dạng vật liệu tạo nên dây dẫn 6. Điều kiện ổn định nhiệt khi phát nóng lâu dài cho khí c ụ điện và dây dẫn? 7. Điều kiện ổn định nhiệt khi phát nóng ngắn hạn c ho khí cụ điện v à dây dẫn? 8. Các c ông thức x ác định lực điện động giữa các bộ phận mang dòng điện? 9. Hệ số hình dáng của thanh dẫn : khd là gì? Sử dụng khi nào? 10. Thế nào là dòng điện ổn định động định mức Iôđđđm ? 11. Điều kiện ổn định lực điện động cho khí cụ điện? c ho dây dẫn v à thanh dẫn? Hình 8 – 6 : MBA phải có kết cấu vững 102 PHẦ N ĐI ỆN T RONG TBA TÁC DỤNG CỦA DÒ NG ĐIỆ N