Расчёт тепловых сопротивлений конструктивных элементов и окружающей среды
Тепловое сопротивление изоляции: [1] , (5.1.1) где σиз=3 ( ·м2/Вт) – удельное термическое сопротивление ПЭ; [2] – радиус по жиле, мм; - радиус по изоляции, мм; ·/Вт Тепловое сопротивление брони: [1] (5.1.2) где σоб = 0,13( ·м2/Вт) – удельное тепловое сопротивление стали; r1 = + = = 18,56 мм– внутренний радиус по броне, мм; r2 = = = 19,45 мм– внешний радиус по броне, мм; Тепловое сопротивление воздуха. Вычисляем среднюю температуру: (5.1.3) где T0= 12 – температура окружающей среды, oC; Tп– температура поверхности кабеля,oC – значение заранее неизвестное, выбранное в диапазоне от температуры окружающей среды до рабочей температуры жилы, уточненное значение Tп получим многократным повторением нижеперечисленных действий. Параметры сухого воздуха берутся из таблицы 5.1. для средней температуры Таблица 5.1.
Коэффициент термического расширения воздуха: Кинематическая вязкость ν при 34 ºС равна 16,5·10-6 м2/с. Критерий Грасгофа: (5.1.4) Где d = 0,0389 – диаметр кабеля, м; g – ускорение свободного падения, м/с2; n – кинематическая вязкость воздуха, м2/с; [1] – перепад температуры между поверхностью кабеля Tп и окружающей средой T0.
Вычисляется критерий Нуссельта: где с и n – постоянные коэффициенты, значения которых для различных значений произведения Gr·Pr берутся из таблицы 5.2. таблица 5.2
Вычисляется коэффициент конвективной теплопередачи: (5.1.5)
Тепловое сопротивление воздуха: , (5.1.6) где степень черноты кабеля, [1] наружный диаметр кабеля, мм; Вт/ - постоянная излучения абсолютно черного тела; ·м/Вт
5.2. Расчет допустимого тока нагрузки трехжильного кабеля Составляем тепловую схему замещения кабеля, в котором источником тепла являются три токопроводящие жилы.
Рис17. Тепловая схема замещения кабеля при прокладке на воздухе Запишем уравнение теплового баланса: (5.2.1) Выразим допустимый ток: (5.2.2) где I= Iдоп – допустимый ток нагрузки, А; Tж = Tраб – допустимая рабочая температура изоляции, 0С.
Тепловое сопротивление изоляции: , (5.2.3) Где σиз=3( ·м2/Вт)–удельное тепловое сопротивление полиэтиленовой изоляции; r1 = rж =7,11 – внутренний радиус по изоляции, мм; r2 =r1+Dиз =7,11+1,5 = 8,61 – внешний радиус по изоляции, мм; = 0,091 Тепловое сопротивление брони: (5.2.4) где σоб = 0,13( ·м2/Вт) – удельное тепловое сопротивление стали; r1 = + = = 18,56– внутренний радиус по броне, мм; r2 = = = 19,45– внешний радиус по броне, мм; Имея все необходимые данные для расчета Iдоп, найду его значение: По найденному значению определим температуру поверхности кабеля TП: (5.2.5) где = I2доп*R≈ = 3612*0,00031 =40,3 Вт; =12+3*40,3*0,6 = 84,5 oC; Это уточненное значение подставляем в самое начало теплового расчета (тепловое сопротивление конструктивных элементов, Пункт 1). Данный цикл повторяем до стабилизации тока с точностью 1 А. Результаты циклических вычислений по нахождению допустимого тока нагрузки: Таблица 5.3
Таким образом определил, что температура поверхности кабеля Tп= 84 oС. Допустимый ток Iдоп= 361A.
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (919)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |