Warning: session_start(): open(/var/lib/php5/sessions/sess_da605315a38c19ad81b88654cb3228e2, O_RDWR) failed: No space left on device (28) in /afs/zcu.cz/users/n/nohac/public/EE1/TepelneUcinkyZkratovehoProudu/index.php on line 1

Warning: session_start(): Cannot send session cache limiter - headers already sent (output started at /afs/zcu.cz/users/n/nohac/public/EE1/TepelneUcinkyZkratovehoProudu/index.php:1) in /afs/zcu.cz/users/n/nohac/public/EE1/TepelneUcinkyZkratovehoProudu/index.php on line 1
DIMENZOVÁNÍ VODIČŮ
MENU
ÚVOD ZADÁNÍ PARAMETRŮ VYHODNOCENÍ TEORIE VÝPOČTU NÁPOVĚDA


Teorie výpočtu

Průchodem proudu se vodic otepluje. Při odvozování vzorce pro kontrolu minimálního průřezu při teplení zkratovým proudem, sepíšeme rovnici pro jeden element vodice.

1. Teplo vznikající v elementu Jouleovými ztrátami dQ1
2. Do elementu se přivádí teplo z vedlejšího elementu dQ2
3. Do vedlejšího elementu odvádíme teplo dQ3 - vedením
4. Do okolí se odvádí z elementu teplo dQ4 – sálání, přestup

Celkové teplo dQ v elementu můžeme vyjádřit rovnicí:

Jelikož teplo z hlavního elementu odvádíme dosazujeme do rovnice dQ4 a dQ3 se zápornými znaménky. Jednotlivé elementy můžeme dále rozepsat.

1. Teplo vzniklé činným odporem vodiče – Jouleovy ztráty - dQ1


dt – doba za kterou se teplo odvádí
- teplený spád
λ – tepelná vodivost materiálu

3. Teplo odvedené vedením do vedlejšího elementu – dQ3

4. Množství tepla, odvedené sáláním a prouděním z plochy elementu do okolí

µ - je ochlazovací konstanta značící množství tepla, které je odvedené sáláním a prouděním z plochy 1m2 za 1 sec. Když rozdíl teplot tělesa a okolního media je 1°C
S – je povrch ochlazovaného tělesa v m2, tedy pro element o délce dx je S=o.dx, kde o je obvod vodiče

Dosazením do první rovnice získáme celkové oteplení elementu vodiče

Jestliže je specifické teplo c ke zvýšení teploty o je zapotřebí tepla

Porovnáním obou rovnic a vydělením dxdt dostaneme základní rovnici pro oteplování

Pro dlouhý, homogenní vodič ve stejném prostředí, protékaný po celé délce stejným proudem můžeme předpokládat konstantní rozložení teploty, takže

Po dosazení se nám rovnice takto zjednoduší

Při řešení této rovnice při počáteční podmínce t = 0 je

kde

Jelikož tk (zkratová doba) je krátká, neuvažujeme, že teplo vyvinuté zkratovým proudem se odvede sáláním a prouděním z vodiče do okolí, takže μ = 0. Pak má rovnice tento tvar

Z rovnic vyjádříme S – To je minimální průřez vodiče pro zadané parametry. Tento vztah je také uveden v normě ČSN 38 1754

kde

Ve vztahu jsou parametry c a ρ obecné provozní teploty, které je nutné přepočítat na určitou základní teplotu, pro kterou je možné tyto hodnoty nalézt v tabulkách. Po přepočtení je vzorec pro k v takovémto tvaru. Tento tvar je rovněž uveden v normě ČSN 38 1754.

S – minimální průřez vodiče
Ike – ekvivalentní zkratový proud určený pro dobu trvání zkratu tk
tk – doba trvání zkratu
k - koeficient respektující teplotu před zkratem, po zkratu a fyzikální vlastnosti vodiče

Tabulka 2. Parametry materiálu izolace
Materiál θ1 θk
Polyvinylchlorid Měkčený 70 180
Napušťený papír normální 80 200
Napušťený papír nemigrující 30 300
Skleňené vlákno 130 300
Polyetylén 70 130
Polypropylén 200 250

Tabulka 3. Parametry materiálu vodiče
Materiál θf ρ20 c0
Cu 234.5 0.01786 3.5
Al 230 0.0294 2.417
Fe 222 0.143 3.77




Warning: Unknown: open(/var/lib/php5/sessions/sess_da605315a38c19ad81b88654cb3228e2, O_RDWR) failed: No space left on device (28) in Unknown on line 0

Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/lib/php5/sessions) in Unknown on line 0