· Микротвёрдость меди при 0°C {6} H=730 МПа;

· Температура плавления меди {6} J0 = 1083 °С;

· Температурный коэффициент электрического

сопротивления меди при 0°C {6} a = 0,00433 K-1;

· Коэффициент шероховатости поверхности xм =1;

· Коэффициент неравномерности по точкам касания kн = 1,1¸1,3.

Расчёту подлежат:

r = r0.(1+acu.Jдоп) = 1,62.10-8.(1 + 0,00433.105) = 2,357.10-8 Ом.м;

l = l0.(1 - bт.Jдоп) = 388.(1 - 1,8.10-4.105) = 381 Вт/(м.К);

Qн = 273 + Jдоп = 273 + 105 = 378 К; Qпл = 273 + Jпл = 273 + 1083 = 1356 К;

H¢=H.[1-(Qн/Qпл)2/3]/[1-(273/Qпл)2/3]=730.[1-(378/1356)2/3]/[1-(273/1356)2/3]=638 МПа;

4.2.2. РАСЧЁТ КОНТАКТНОГО НАЖАТИЯ

Fк¢= n.[Iном.kн/(n.m)]2.r.p.H¢/(32.l.Dt) = 2.[630.1,2/(2.4)]2.2,357.10-8.p.638.106/(32.381.5) = = 13,841 Н {6, стр. 267, формула (7-13а)}.

4.2.3. РАСЧЁТ КОНТАКТНОГО НАЖАТИЯ

ПО ЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ ФОРМУЛЕ

Fк.элл = [n.(Iном/(n.m).kн)2.kл.p.xм.Hб]/[16.l2.(аrccos(Tк/Tм))2] = [2.(630/(2.4).1,2)2.2,357 ´ ´ 10-8.3,14159.3,7.108]/[16.3812.(аrccos(378/383))2] = 7,228 H.

4.2.4. РАСЧЁТ КОНТАКТНОГО НАЖАТИЯ

ПО СФЕРИЧЕСКОЙ ФОРМУЛЕ

Fк.сфр = [n.(Iном/(n.m).kн)2.r.p.sсм]/[32.l.(Tк - Tм)] = [2.(630/(2.4).1,2)2.2,357.10-8.3,1415 ´ ´ 3,7.108]/[32.381.(387 - 383)] = 7,636 H.

Усреднённое значение силы контактного нажатия, см. п. 4.2.2 - 4.2.4:

Fк = (Fк¢ + Fк.элл + Fк.сфр)/3 = (13,841 + 7,228 + 7,636)/3 = 9,568 Н.

4.2.5. РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

КОНТАКТНОГО УЗЛА

Производится по формуле из {6, стр. 264}:

Rпер = e/(0,102.Fк)m, где

Rпер - переходное сопротивление контактного соединения (КД); e - коэффициент, учитывающий физические свойства металла КД, состояние рабочей поверхности (степень её окисления) и вид контакта; Fк - контактное нажатие, Н; m - коэффициент, полученный опытным путём для контактов разного вида.

Для ВГБ-35 переходное сопротивление КД составляет:

Rпер = e/(0,102.Fк)m = 0,14.10-3/(0,102.9,568)0,7 = 1,424.10-4 Ом.

4.2.6. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ

Тепловой поток, приходящийся на весь контактный узел

определяем по формуле

Qк = Rпер.n.m.[Iном.kн/(n.m)]2 = 1,424.10-4.2.4.[630.1,2/(2.4)2] = 10,173 Вт.

Значение теплового потока КУ используется в программе {5}.

Т. к. в конструкции ВГБ-35 предусмотрено шесть контактных узлов, то общий тепловой поток, выделяющийся в бак, заполненный элегазом, при протекании номинального тока (включенное положение) составляет 6.10,173 = 61,038 Вт. С учётом тепловых потерь в подвижных контактах, тепловой поток, выделяющийся в бак составляет 61,038 + 10,343 = = 71,381 Вт (см. п. 3.4.).

4.2.7. РАСЧЁТ МАКСИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ТОЧКИ

КАСАНИЯ КОНТАКТОВ

H¢¢=H.[1-(Qн/Qпл)2/3]/[1-(273/Qпл)2/3]=730.[1-(1000/1356)2/3]/[1-(273/1356)2/3]=204 МПа;

Tм=То/[cos((Iэфф(1)/(m.n).kн.Öp.A.H¢¢)/(4.l.ÖFк))]=378/[cos((18,75.103/(4.2).1,2.Ö3,14.2,3´10-8.204.106)/ /(4.381.Ö9,568))]=???

4.2.8. РАСЧЁТ СВАРИВАЮЩЕГО ТОКА

Iпл = mсв.(0,102.n.m.Fк)nсв.103 = 2,0.(0,102.2.4.7.432)0,5.103 = 13,931 кА.

См. {6, стр. 289}.

Параметры mсв и mсв взяты из {6, таблица 7-7}.

4.3. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ

ПРОГРАММОЙ "CONT" {6}

4.3.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Исходные данные для расчёта взяты из {1, таблица П.7.}, {3}.

· Материал контактной пары медь/медь;

· Номинальный ток 630 А;

· Номинальный ток отключения 12500 А;