Потери и отопление
Электрики знали чуть более века, начиная с 1873 года, что переменные токи предпочитают двигаться по периферии сплошных проводников. Сама по себе эта характеристика не была бы неприятной, если бы она не привела к дополнительным потерям энергии. В твердом проводнике потери и нагрев происходят, как если бы эффективное сопротивление переменного тока было выше фактического сопротивления постоянного тока.
Увеличение сопротивления, которое может составлять от 10 до 20% для проводников, рассчитанных на 2000 А, растет намного быстрее, чем увеличение поперечного сечения для переноса более высоких токов.
Это приводит к двум недостаткам:
- Отходы электрической энергии за счет дополнительных потерь; в последнее время промышленники признали, что эти последние представляют собой роскошь, которая не ограничивается только финансовыми соображениями.
- Отходы сырья, меди или алюминия из-за большого количества используемых металлов и плохо используются в качестве электрического проводника.
Потери энергии в относительно коротких проводниках распределительного оборудования, как правило, учитываются только в том, что касается их физического воздействия: нагрев и эвакуация калорий.
Однако экономические аспекты энергетической эффективности проводника далеко не пренебрежимо малы при низких напряжениях; легко показать, что сборка проводников с поперечным сечением 1000 мм 2, несущая 2000 А, в течение года непрерывного использования теряет энергию, стоимость которой примерно такая же, как у медной оболочки.
Таким образом, дополнительная потеря 10% из-за скин-эффекта представляет цену меди на весь срок службы установки (20 лет с рабочим коэффициентом 0, 5). Закон Кельвина на самом деле указывает на то, что экономическое сечение меди (или алюминия), которое должно использоваться для проводников, заключается в том, что стоимость ежегодных потерь Джоуля равна годовым расходам на амортизацию для меди, плюс другая конструкционная элементов, пропорциональных весу меди.
Разумеется, роль Мерлин Джерин, производителя распределительного и распределительного оборудования, полностью отвечает техническим проблемам, связанным с проектированием этого оборудования. Однако работа производителя не ограничивается только поставкой продуктов; он должен своим клиентам предоставить свои технические знания, чтобы они могли наилучшим образом установить и использовать оборудование.
Таким образом, цель этой статьи - дать принцип и оценить последствия воздействия кожи и близости, а также обобщить практические данные, которые могут быть полезны ответственному за установку шин с высоким током. Эти эффекты начинают становиться значительными для проводников с 1600 по 2000 А, но становятся очень важными выше 4000-5000 А.
АВТОР: эксперт Schneider Electric | André DUCLUZAUX
| Заглавие: | Дополнительные потери, вызванные сильными токопроводящими проводниками по эффекту скин-эффекта и близости |
| Формат: | |
| Размер: | 0.4MB |
| Страницы: | 22 |
| Скачать: | Прямо здесь | Загрузить обновления | Получить технические статьи |