ЭГИДА — инженерные сетиОбсудить проект

КАЛЬКУЛЯТОР / DC

Расчёт шин гальванического выпрямителя

Проверка и предварительный подбор медных и алюминиевых шин DC: сопротивление, падение напряжения, потери, применимые допустимые токи и сравнение с кабелями

Исходные параметры

Расчёт прямоугольных шин DC
1. Режим и выпрямитель
Если поле пустое, используется рабочий ток.
В режиме стабилизации тока напряжение может изменяться. Здесь оно задано пользователем.
Проектный предел пользователя; проверяется при максимальном длительном токе.
2. Независимые полюсы

Положительный (+)

Отрицательный (−)

Типоразмеры — примеры, применимость таблицы проверяется отдельно. Произвольные размеры доступны для электрического расчёта. I / n предполагает одинаковые ветви каждого полюса.

3. Прокладка и температура
Для шкафа — воздух внутри шкафа.
Эталонная линейная модель: −20…100 °C. Допущение для Rθ; рабочая температура не рассчитывается.
Подтвердите фактическое состояние поверхности. Для неокрашенных шин нормативная проверка этой модели недоступна.
Одного расстояния между полюсами недостаточно для подтверждения тепловой независимости.

Табличная проверка этой версии подтверждена для одной полосы на полюс при выполнении условий модели. Несколько полос, шкаф и пакет сохраняют электрический расчёт; допустимый ток для них не подтверждён.

Контактные соединения и время работы

Сопротивления необязательны и должны быть известны при принятой температуре. Общий контакт проводит ток I; одинаковый контакт каждой ветви — I / n. Количество ветвевых контактов указывается на одну полосу.

Контакты полюса +
Например, соединение общего вывода выпрямителя.
Одинаковые контакты повторяются на каждой ветви.
Контакты полюса −
Например, соединение общего вывода выпрямителя.
Одинаковые контакты повторяются на каждой ветви.
Необязательно. Потери энергии — для заданного режима, а не фактическое годовое потребление.
Масса и плотность материала

Масса металла рассчитывается по геометрии и подтверждённой плотности конкретного материала. Для сравнения Cu и Al задайте обе плотности. Без источника масса не назначается; крепёж, покрытия и отходы не учитываются.

Расчёт обновляется при изменении параметров. Числа можно вводить с точкой или запятой.

Результат расчёта

Включите JavaScript для расчёта.

Шинное соединение выпрямителя и технологической ванныПоложительные шины соединяют выпрямитель с анодом. Ток проходит через электролит к отдельному катоду и возвращается по отрицательным шинам. Количество ветвей условное; конструкция подписана на схеме.ВыпрямительDC+−Анод +Катод −Технологическая ванна+ · 2 × 60 × 6 мм · 5 м− · 2 × 60 × 6 мм · 7 мI = 1000 А

Схему можно прокрутить по горизонтали.

Шинное соединение выпрямителя
100%

Прокручивайте схему, чтобы рассмотреть все связи и подписи.

+ и −: 2 × 60 × 6 мм; длины 5 / 7 м; I = 1000 А.Условная схема DC. Длины обоих полюсов уже учитывают полный контур.

Сравнить с кабелями

Кабели рассчитываются существующим ядром. Токи, напряжение, длины +/−, принятая температура и предел падения берутся из расчёта шин.

Кабельный вариант

Расчёт кабелей выпрямителя →Таблицы допустимых токов кабелей →

МЕТОДИКА

Формулы и условия расчёта

Предварительный расчёт прямоугольных шин двух полюсов DC. Электрические результаты доступны для произвольной геометрии; допустимый длительный ток подтверждается только в пределах проверенной нормативной матрицы.

Формулы и единицы

  • Сечение одной полосы: S = b × h; суммарное сечение полюса: SΣ = n × S.
  • R20 = ρ20 × L / S; Rθ = R20 × [1 + α × (θ − 20)].
  • Одинаковые полосы: Iполосы = I / n; Rэкв = Rθ / n.
  • Rметалла = Rэкв+ + Rэкв−. Длины полюсов уже учтены; дополнительного множителя 2 нет.
  • Общий контакт: Rэкв,конт = k × Rконт; одинаковые контакты каждой ветви: Rэкв,конт = k × Rконт / n.
  • ΔU = I × (Rметалла + Rвведённых контактов); ΔU% = ΔU / U × 100; Uнагрузки = U − ΔU.
  • P = I² × R; потери полосы: (I / n)² × Rθ; удельные потери полосы: Pполосы / L.
  • Автоподбор проверяет табличный ток сборки и падение при максимальном длительном токе, затем выбирает минимальную сумму сечений обоих полюсов.
  • b и h — мм; S — мм²; L — м; ρ20 — Ом·мм²/м; R — Ом; α — K⁻¹.
  • I — А; U и ΔU — В; потери — Вт; сопротивление контактов в форме вводится в мкОм.

Допущения и ограничения

  • Принят сглаженный постоянный ток. Полосы внутри одного полюса имеют одинаковые длины, материал, размеры и сопоставимые контакты; распределение I/n идеализировано.
  • Температура сопротивления задаётся пользователем. Она не является рассчитанной рабочей температурой.
  • Выходное напряжение — явно заданный параметр источника. При стабилизации тока напряжение выпрямителя может изменяться.
  • Для Cu и Al используется явно указанная эталонная модель материала; свойства марки и сплава требуют подтверждения по данным изделия.
  • Допустимый ток берётся из ячейки постоянного тока ПУЭ 1.3.31. Ток нескольких полос не определяется умножением тока одиночной.
  • Подтверждённая матрица этой версии: одна окрашенная полоса каждого независимо охлаждаемого полюса, открытая естественная вентиляция. На ребро или плашмя с поправкой ПУЭ 1.3.23; только точные температурные точки ПУЭ 1.3.3.
  • Контакт типа «в каждой ветви» означает одинаковые соединения на каждой полосе; через один контакт проходит ток I/n. Через общий контакт проходит полный ток полюса.
  • Рабочая температура не определена: необходимы дополнительные тепловые данные. Плотность тока не используется для определения температуры.
  • Размеры, число полос и условия вне подтверждённой матрицы дают электрические результаты со статусом «Недостаточно данных». Интерполяция токов не выполняется.
  • Проверка длительного тока не заменяет проверку температур контактов, оборудования, теплообмена внутри НКУ и соответствия ГОСТ IEC 61439.
  • Если сопротивления контактов не введены, потери в контактных соединениях не учтены. Отсутствие данных не означает нулевое фактическое сопротивление.
  • Сравнение с кабелями использует существующее расчётное ядро и одинаковые общие исходные условия. Контактные потери шин показаны отдельно; кабельные контакты не заданы.
  • Статус «Недостаточно данных» одного варианта не доказывает преимущество другого по безопасности. Стоимость металла, контактов и монтажа не задана; экономический оптимум не определяется.
  • Дополнительно проверяют ток и длительность КЗ, термическую и электродинамическую стойкость, опоры, изоляторы, крепление и аппараты защиты DC. Расчёт КЗ не реализован.
  • Для гальванического цеха нужно проверить коррозию, химическую среду и контактные соединения. Переход Cu/Al требует проверки конструкции, давления и совместимости материалов.

Источники