Електричний опір проводів постійному струму

	Питомий	Електричний опір, Ом/км.,пир номінальному перетині, мм^2
Матеріал і марка дроту	електричний опір
	10 ^-6Ом м
Мідний МФ	0,0176	0,207	0,176	0,147	0,1 17
Низьколегований	0,0185	0,218	0,185	0,155	0,123
НЛФ
З цирконієвої	0,0200	0,235	0,200	0,170	0.133
бронза БрЦрФ
З кадмієвої	0,0205	0,242	0,205	0,175	0,137
бронза БрКдФ
З магнієциркованієва	0,0215	0,253	0,215	0,185	0,143
бронза
БрМгЦрФ
З магнієвої	0,0220	0,259	0,220	0,190	0,147
бронза БрМгФ

Коефіцієнт температурного лінійного подовження мідних, низьколегованих і бронзових контактних проводів = 17-10-6 1/ °С, а модуль пружності Е = 130 ГПа.

Важливою характеристикою контактних проводів є їх твердість. У нових мідних контактних проводів твердість 95—120 НВ, низьколегованих 105—135, бронзових 110—140 НВ.

Марки контактних проводів для конкретних умов експлуатації вибирають залежно від допустимих температури нагріву проводів і механічного опору розриву.

Для мідних контактних проводів МФ і МФО допустима температура нагріву 95 °С (див. табл. П2 додатку 2), а допустимий механічний опір розриву 117,7 МПа; для низьколегованих НЛФ і НЛФО відповідно 110 °С і 127,4 МПа; для бронзових БРФ і БРФО — 120 °С і 137,2 МПа.

У експлуатації під впливом нагріву тяговими струмами і розтягуючих навантажень відбувається розміцнення проводів (зменшуються тимчасовий опір при розтягуванні і твердість). Швидкість розміцнення проводів залежить від температури нагріву і її тривалості, а також від механічного розтягування.

При нагріву мідних контактних проводів до температури 120 °С у них починається підвищене розміцнення, з'являється явище повзучості (непружного розтягування). В цьому відношенні низьколеговані контактні дроти мають переваги по зрівненню з мідними. Введення легуючих добавок в невеликих кількостях в мідь при виготовленні низьколегованих проводів створює направлене зміцнення матеріалу дроту. При цьому низьколеговані контактні дроти допускають більш високую температуру нагріву (110 °С) в текучості всього терміну їх служби і більш високий опір розриву (130 МПа).

Найбільша стабільність властивостей низьколегованих проводів досягається при легуванні їх оловом.

Температура нагріву контактних проводів (°С) залежить від значення і тривалості тягових струмів, температури навколишнього повітря t_mах, а також від швидкості v повітряного потоку, який обдуває дроти. Отже, для нагріву контактних проводів найбільш важкими умовами будуть: максимальна температура навколишнього повітря t_mах і мінімальна швидкість вітру v_min (без урахування токових навантажень). При теплових розрахунках проводів мінімальну швидкість повітряного потоку v_min зазвичай приймає рівною 1 м/с, а максимальну температуру того, що оточує повітря t_mах +40°С.

Межею максимального нагріву проводів може служити температура, при якій починає виявлятися повзучість. Ця температура складає +140 °С для мідних +150 °С для низьколегованих і 160 °С для бронзових контактних проводів.

У експлуатації спостерігаються окремі однократні нагріви контактних проводів різної тривалості до температур 70—100 °С. В основному ж температури нагріву контактних проводів не перевищують 50 -70 °С; при таких температурах зміна властивостей проводів відбувається дуже поволі.

Допустимі струмові навантаження на контактні дроти визначають по тепловим характеристиках проводів з врахуванням розрахунковою максимальною температури повітря tmах імінімальній швидкості вітру v_min в районі електрифікованої лінії.

Теплова характеристика дроту є залежністю перевищення сталій температури дроти над температурою що оточує серед від значення струму, що тривало протікає по ньому (Рисунок 2.4). Порівняння теплових характеристик проводів МФ-85, МФ-100, МФО-100 і МФ-150 показує, що на допустимі струмові навантаження дроту впливає не тільки площа перетину дроту, по і його профіль, а при двох контактних проводах — також і відстань між їх осями. Як видно з Рисунок 2.4 при допустимому перевищенні температури дроту над температурою навколишнього середовища 60 °С струмова нагрузка для дроту МФ-85 складе 540 А, для МФ-100 і МФО-100 — відповідно 600 і 660, для МФ 120 — 650 і для МФ-150 —750 А.

При двох контактних проводах має місце теплове екранування

Рисунок 2.4. Теплові характеристики контактних проводів МФ-85 (1); МФ-100 (2); МФО-100 (3); МФ-120 (4); МФ-150 (5) при мінімальній швидкості вітру 1 м/с

яке починає істотно позначатися при відстані між осями проводів менше 60 мм. Отже, при розрахунках допустимои щільності струму для подвійного контактного дроту 2МФ-100 необхідно враховувати відстань між осями проводів. Це відноситься, наприклад, до ромбоподібних контактних підвісок, в яких дроти в середній частині прольоту розташовують на відстані 50—100 мм один від одного.

У міру зносу контактного дроту щільність струму зростає по лінійному закону, а допустиме струмове навантаження на площу перетину дроту, що залишається, зменшується. При перевищенні температури дроту над температурою навколишнього середовища 40 °С і швидкості вітру 1 м/с допустиме струмове навантаження на дріт МФ-100 із зносом 30 % приймають 460 А замість 600 для незношеного.

Термостійкість контактного дроту 0 при дії на нього електроної дуги вимірюється кулонами (Кл) і залежить від величини струму і марки дроту. Якщо значення більше, ніж знайдені по кривим Рисунок 2.5, то можливий перепал дроту. Як видно з малюнка, в області значень струму до 4000 А перепал мідних контактних проводів МФ-100 і Мфо100 наступає при 500—600 Кл, а бронзового дроту БрКдФо-100 — при 1000 — 1100Кл, тобто майже в 2 рази більше. У цьому відношенні бронзові контактні дпровода мають перевагу перед мідними.

Доцільність застосування бронзових контактних проводів встановлюють на підстав техніко-економічних розрахунків, в яких враховують як одноразові витрати, так і поточні експлуатаційні витрати, включаючи амортизаційні відрахування.

Термін служби контактних проводів залежить від багатьох чинників, зокрема: від якості струмоприймача, стану поверхні тертя контактного дроту і струмоприймальному

Рисунок 2.5. Залежність термостійкості від струму для контактних проводів МФ-100 і МФО-100 (1); Бркдфо-100 (2); МФ-150 (3); 2МФ-100(4)

елементу, типу контактної підвіски, якості її монтажу і регулювання, натягнення в проводах, технічних параметрів струмоприймачів і інших причин. Усередній термін служби контактного дроту на ділянках постійного струму 18—22 року, на ділянках змінного — більше 50 років. Граничний знос контактних проводів приведений в додотку 3.

Дата добавления: 2015-07-11