Оқшаулағыштар. Бұл түрдегі өткізгіштерді шиналар (қызбайтын өткізгіштер) деп атау ұйғарылған

Бұл түрдегі өткізгіштерді шиналар (қызбайтын өткізгіштер) деп атау ұйғарылған. Экономикалық тәртіптің түсініктері бойынша тек қана алюминий мен оның әртүрлі электрлік және механикалық сипаттамалары бар қортпаларынан жасалған шиналарды қолданады. Шинаның түрі мен көлденең қимасының өлшемдерін сыртқы әсерлер құбылысын, сондай-ақ КЗ кезіндегі термикалық және динамикалық мықтылық талаптарын есепке ала отырып, жұмысшы токка сәйкес таңдап алады.

Сыртқы әсер. Белгілі болғандай, айнымалы ток өткізгіштің бетіне ығыстырылып шығарылады, осы кезде қуаттылықтың шығындары көбейеді, бұл кедергінің көбейгендігімен пара-пар. Оңашаланған өткізгіштің айнымалы ток кезіндегі белсенді кедергісінің R_a тұрақты ток кезіндегі және сол температурадағы кедергіге R деген байланысын сыртқы әсер коэффициенті К_{n =} R_a/R деп атайды.

7 сурет. Қимасы тікбұрышты 8 сурет. Қимасы дөңгелек құбырлардағы

шиналардағы сыртқы әсер сыртқы әсер коэффициенті

коэффициенті

9-сурет Алюминий құбырлардың белсенді кедергісінің қабырғаның қалыңдығына тәуелділігі

Ол өткізгіштің түрі мен көлденең қимасының көлемдеріне, және токтың жиілігіне байланысты. 7, 8 суреттерде тікбұрышты және дөңгелек қималы өткізгіштердегі сыртқы әсер коэффициентін анықтау үшін қисық сызықтар көрсетілген. Абцистер өсінің бойында шамасы жинақталған, бұл жерде - жиілік; R – тұрақты ток кезіндегі ұзындығы 1000 м болатын өткізгіштің кедергісі. b/h мен t/D байланысы көрсеткіштер ретінде қабылданған. Суреттерде көрсетілгендей, ұлғайған сайын сыртқы әсер коэффициенті жылдам өседі.

Кедергі R өткізгіш қимасына s кері пропорционалды болғандықтан, қимасы үлкейген сайын сыртқы әсер коэффициенті ұлғайады деп айтуға болады. b/h мен t/D байланысы неғұрлым аз болса, сыртқы әсер коэффициенті соғұрлым аз болады. Дәл сондай құбырларға қарағанда тұтас қималы өткізгіштер үшін ол айтарлықтай үлкен. Мысалы, диаметрі 60 мм болатын дөңгелек алюминий өткізгіштің қимасы мен диаметрі 100 мм болатын алюминий құбырдың қимасы t/D = 0,1 арақатынасы кезінде бірдей болады және 28,3 см²-қа тең. Демек, олардың тұрақты токқа деген кедергісі мен арасындағы байланыс та бірдей болады (R = 0,01225 Ом және = 63,8 Гц^1/2/Ом^1/2). Алайда сыртқы әсер коэффициенті бірінші жағдайда 1,375-ке тең, ал екінші жағдайда – 1,025-ке тең. Демек, көрсетілген өлшемдері бар құбырдың белсенді кедергісі тұтас қималы дөңгелек өткізгіштің кедергісінен 25%-ға кем.

Диаметрлері 50 ден 150 мм-ге дейінгі алюминий құбырлардың белсенді кедергісінің қабырғаның қалыңдығына тәуелділігі 9 суретте көрсетілген. Қабырғаның қалыңдығы ұлғайған сайын, өте аз мағнадан бастап, құбырдың қимасы ұлғаяды, ал оның кедергісі қандай да бір ең аз шамаға жеткенше жылдам азаяды. Қабырғаның қалыңдығы ары қарай өскен кезде құбыр қимасы өсуін жалғастырады, алайда оның белсенді кедергісі азаймай ғана қоймайды, сонымен қоймай тіпті сыртқы әсер коэффициентінің тез өсуінің салдарынан біршама өседі. Белсенді кедергінің ең төменгі мөлшеріне сәйкес келетін құбыр қабырғасының аумалы қалыңдығы диаметрге емес, тек қана материалдығң салыстырмалы кедергісі мен жиілігіне байланысты. Дөңгелек қималы алюминий құбырлар үшін 50 Гц жиілікте қабырғаның аумалы қалыңдығы 20 мм-ге, ал мыс құбырлар үшін 14 мм-ге таяу болады. Қабырғасының қалыңдығы аумалы деңгейден асып кететін құбырларды қолданудың орынсыз екендігі аитпаса да түсінікті.

10 сурет. Шиналардың кең тараған түрлері.

Шиналардың көлденең қимасының көп тараған түрлері. Шинаның көлденең қимасының қарапайым түрі – жақтарының байланысымен тікбұрышты b/h 1/8-ден 1/12-ге дейін (10, а суреті). Бұлар жалпақ шиналар деп аталады. Олар қоршаған ортаға жылудың жақсы бөлініп жіберілуін қамтамасыз етеді, өйткені салқындау бетінің көлемге деген байланысы бұл жерде кез-келген басқа түрдегі шиналарға қарағанда үлкенірек. Z өсіне қатысты бұрылыс кедергісінің кезеңі у өсіне қарағанда көптеген есе артық. Демек, үш фазаның өткізгіштерін у жазықтығына орналастырған кезде – у жалпақ шиналар КЗ кезіндегі біршама электродинамикалық күштерге қарсы тұруға қабылетті.

Жалпақ шиналарды 120 x 10 = 1200мм²-қа дейінгі көлденең қимамен жасайды. Мұндай алюминийден жасалған шиналардың рұқсат етілген ұзаққа созылғандағы ағысы ауаның қалыпқа келтірілген 25⁰ температурасында 2070 А-ге тең. Үлкен жұмысшы ағысы кезінде арасында саңылауы бар екі немесе үш жолақтан тұратын құрамдас өткізгіштерді қолдануға болады (10, б, в суреттері). Рұқсат етілген ток осы кезде сәйкесінше 3200 және 4100А-ге дейін, яғни жолақтардың санына мүлде пропорционалды түрде емес болып өседі. Бұл сыртқы әсермен – айнымалы токты құрамдас өткізгіштің бетіне ығыстырумен түсіндіріледі. Токтың құрамдас өткізгіш жолақтарының арасына бөлініп таратылуы біркелкі емес, қуаттылық шығындары айтарлықтай көбейеді.

Құрамдас өткізгіштердің жетіспеушілігі сондай-ақ орнатудың қиындықтары мен механикалық төзімділіктің жеткіліксіздігінде болып отыр. Соңғысы КЗ кезіндегі жолақтардың өзара әсерлесуімен түсіндіріледі. Жолақтардағы токтар біркелкі бағытталғандықтан олар жақындасуға талпынады. КЗ кезінде жолақтардың бірігуін болдырмау үшін, олардың арасында тиісті бекітпесі бар аралық төсеніштердің болуы қажет. Үш және төрт жолақтардан тұратын өткізгіштердің айнымалы ток кезінде сөзсіз қажеті жоқ. Екі жолақтан тұратын өткізгіштердің қолданылуы шектеулі.

Үлкен жұмысшы токтар кезінде екі оттық өткізгіштерден тұратын құрамдас шиналар қолданылады (10 г суреті).

11 сурет. ПА-640 маркалы іші қуыс алюминий өткізгіш

Бұл жерде сондай-ақ астаулардың арасына аралық төсеніштер қажет.

2000А-ден жоғары болатын жұмысшы ток кезіндегі шинаның көлденең қимасының ең жетілдірілген түрі дөңгелек сақиналы болып табылады (10, д суреті). Қабырға қалыңдығының құбыр диаметріне деген ара-қатынасын дұрыс таңдаған кезде жылудың жақсы бағытталуы, және механикалық төзімділік қамтамасыз етіледі. Бұрылысқа қатысты кедергінің кезеңі кез-келген бағытта да бірдей. Сыртқы диаметрі 250 мм және қабырғасының қалыңдығы 12 мм-ге дейін болатын құбырлар қолданыс тапты.