Obliczenia temperatury w torze wielkoprądowym z przewodami rurowymi w układzie płaskim

• Autorzy: Szczegielniak T. , Kusiak D. , Piątek Z.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2018.93.0008

Warianty tytułu

EN

Calculation of the temperature in the flat three-phase high-current busduct

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (23-24.04.2018 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przepływ prądu przemiennego w torach wielkoprądowych wywołuje efekty natury elektromagnetycznej, termicznej i dynamicznej. Podstawę do analizy zjawisk termicznych stanowi informacja o rozkładzie gęstości prądu i stratach mocy. Poprawne określenie parametrów elektrodynamicznych ma duże znaczenie praktyczne bowiem sumaryczne straty mocy określają podstawowy parametr konstrukcyjny jakim jest temperatura pracy urządzenia. W artykule przedstawiono analizę rozkładu temperatury w przewodach fazowych rurowego nieekranowanego trójfazowego toru wielkoprądowego. Obliczenia gęstości prądu a tym samym rozkład wewnętrznych źródeł ciepła wykonano metodą analityczną. Natomiast obliczenia temperatury w przewodach rurowych dokonano za pomocą metody różnic skończonych. W obliczeniach gęstości prądu uwzględniono zjawisko naskórkowości i zbliżenia.

EN

Design of the high-current busducts on high currents and voltages causes necessity precise describing of electromagnetic and thermal effects. Moreover, knowledge of the relations between electrodynamics and constructional parameters is necessary in the optimization construction process of the high-current busducts. Information about distribution current density and power losses is a base into analysis of electrodynamics and thermal effects in the high-current busducts. This paper presents an analysis of the temperature in the flat three-phase high-current busduct. Calculations of the current density in the phase conductors were made by analytical method, but the temperature was determined by finite difference method. The mathematical model takes into account the skin effect and the proximity effects.

Słowa kluczowe

PL

tory wielkoprądowe; gęstość prądu; rozkład temperatury

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: No. 93
• Strony: 99--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Szczegielniak T.

• Politechnika Częstochowska

autor

Kusiak D.

• Politechnika Częstochowska

autor

Piątek Z.

• Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• [1] Nawrowski R., Tory wielkoprądowe izolowane powietrzem lub SF6, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1998.
• [2] Piątek Z., Impedances of high-current busducts, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Czestochowa 2008.
• [3] Szczegielniak T., Straty mocy w nieekranowanych i ekranowanych rurowych torach wielkoprądowych, Praca Doktorska, Gliwice, 2011.
• [4] Bednarek K., Nawrowski R., Tomczewski A., Trójfazowe tory wielkoprądowe złożone z przewodów rurowych w indywidualnych osłonach, Przegląd Elektrotechniczny, 01/2008, s. 62-64.
• [5] Bednarek K., Nawrowski R., Tomczewski A., Analiza rozkładu pola elektrycznego w optymalizacji trójfazowych torów wielkoprądowych pracujących w układzie płaskim, Przegląd Elektrotechniczny, ISSSN 0033-2097, R. 82, Nr 12, 2006, s. 49-52.
• [6] Kusiak D., Piątek Z., Szczegielniak T., The Asymmetry of the Magnetic Field Distribution in a Flat Unshielded 3-Phase High Current Busduct, Acta Technica Jaurinensis Vol.6 nr 1, s. 49-55, 2013.
• [7] Kulas S., Tory prądowe i układy zestykowe, Oficyna Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2008.
• [8] Piątek Z., Kusiak D., Szczegielniak T., Pole magnetyczne trójfazowego płaskiego toru wielkoprądowego, Prace Naukowe Politechniki Śląskiej, nr 1815, Elektryka z.1(209), s. 51-65, 2009.
• [9] Szczegielniak T., Piątek Z., Kusiak D., Analiza gęstości prądów w nieosłoniętym trójfazowym torze wielkoprądowym, Electrical Engineering, , Iss. 77, s.79-84, 2014.
• [10] Ho L., Li Y., Lin X., Edward W. C. Lo, Cheng K. W. E., Wong K. F., Calculations of Eddy Current, Fluid and Thermal Fields in an Air Insulated Bus Duct System, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 43, No. 4, April 2007.
• [11] Hongtao L., Naiqiu S., Hui P., Zipin L., Electromagnetic-thermal Scale Model of Gas-Insulated Bus Bars, TELKOMNIKA Indonesian Journal of Electrical Engineering, Vol. 12, No. 7, pp. 4988-4995, 2014.
• [12] Szczegielniak T., Wpływ zjawiska naskórkowości na temperaturę przewodu rurowego, Electrical Engineering, s. 69-76, 2017.
• [13] Mc Lachlan N.W., Funkcje Bessela dla inżynierów. PWN, Warszawa 1964.
• [14] Szewczyk W., Wojciechowski J., Wykłady z Termodynamiki z Przykładami Zadań, Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2007.
• [15] Wiśniewski St., Wiśniewski T. S., Wymiana Ciepła, WNT, Warszawa, 2000.
• [16] Hering M., Termokinetyka dla elektryków, WNT, Warszawa 1980.
• [17] Musiał E., Prądy zwarciowe w niskonapięciowych instalacjach i urządzeniach prądu przemiennego, Biul. SEP INPE, nr 40, s. 3-50, 2001.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).