- •Задачи для подготовки к экзамену зимней сессии 2007/2008 учебного года по курсу "электрические и электронные аппараты (часть 1)" Основная литература
- •Перечень задач экзаменационного типа
- •Дополнительные типовые задачи не встречающиеся в задачнике и учебнике Дополнительная типовая задача 02.01.
- •Дополнительная типовая задача 02.02
- •Дополнительная типовая задача 02.03.
- •Дополнительная типовая задача 03.01.
- •Дополнительная типовая задача 04.01
- •Дополнительная типовая задача 04.02.
- •Дополнительная типовая задача 04.03.
- •Дополнительная типовая задача 05.01.
- •Дополнительная типовая задача 06.01.
- •Дополнительная типовая задача 06.02
- •Дополнительная типовая задача 06.03
- •Дополнительная типовая задача 06.04
Задачи для подготовки к экзамену зимней сессии 2007/2008 учебного года по курсу "электрические и электронные аппараты (часть 1)" Основная литература
Р.- Электрические и электронные аппараты: Учебник для вузов/ Под ред. Ю. К. Розанова. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Информэлектро, 2001.
Ч.- Чунихин А. А. Электрические аппараты: Общий курс. Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988.
Т - "Основы теории электрических аппаратов" под ред. проф. И. С. Таева. М.: Высшая школа, 1987. П.
БДС - Г. В. Буткевич, В. Г. Дегтярь, А. Г. Сливинская Задачник по электрическим аппаратам, М.: Высшая школа, 1987.
Перечень задач экзаменационного типа
БДС 2.1.8, 2.1.12, 2.2.24, 2.3.11, 2.3.14
БДС 1.2.14, 1.2.15, 1.2.19, 1.2.21, 1.1. 21, 1.1. 24, 1.1. 15
БДС 4.1.1 , 4.1.8 , 2.2.23
Р. 1.2. Контрольные вопросы 8.10.12
Дополнительные типовые задачи не встречающиеся в задачнике и учебнике Дополнительная типовая задача 02.01.
Правила устройства электроустановок (п. 1.7.126) рекомендуют проверять поперечное сечение проводников S в соответствии с неравенством
S I*t1/2 /k
Где I - ток корокого замыкания, t - время отключения защитного аппарата (верхняя граница, регламентированная ПУЭ).
Найти коэффициент k для проводника из алюминия (соприкасающегося с изоляцией бутиловой резины) при начальной температуре 75 C и допустимой максимальной температуре в конце короткого замыкания 220 C.
РЕШЕНИЕ
Квадратичный импульс плотности тока алюминия при температуре 75 C равен 0.6*10 16 А 2 с/м 4, а для температуры 220 C значение квадратичного импульса плотности тока 1.5*10 16 А 2 с/м 4 . (см. БДС Рис.П8).
Тогда допустимое значение квадратичного импульса плотности тока есть
[j2*t]доп = 1.5*10 16 - 0.6*10 16 = 0.9*10 16 А 2 с/м 4
Возведя в квадрат исходное граничное равенство, приведенное в условии задачи, получим
S2 = I2*t/k2.
Из определения плотности тока следует, что j2=I2/S2 и потому имеем
k2=[j2*t]доп
Теперь, подставляя значение [j2*t]доп = 0.9*10 16 , найдем искомое значение
k= [0.9*10 16 ] 1/2 = 0.95*10 8 А с1/2 /м2 = 95 А с1/2 /мм2 .
Дополнительная типовая задача 02.02
Найти допустимое значение Джоулева интеграла, воздействующего на проводник задачи 1 при сечении S= 4 мм2 .
РЕШЕНИЕ
В задаче 01 получено равенство
S2 = I2*t/k2 из которого следует, что
I2*t = S2*k2
Используя найденное значение k2 = 0.9*10 16 А2 с /м 4, рассчитаем искомое значение
[I2*t]доп = 0.9*10 16 * (4*10-6)2 = 0.14*106 А2 *c.
Дополнительная типовая задача 02.03.
Изолированный поливинилхлоридом защитный проводник из стали имеет начальную температуру 30 C и конечную допустимую температуру при коротком замыкании 250 C.
Найти коэффициент k для формулы ПУЭ, приведенной в дополнительной типовой задаче 01.
ОТВЕТ: k= 63 А с1/2 /мм2 .
УКАЗАНИЕ. Воспользуйтесь кривой адиабатического нагрева для стали (БДС Рис.П8).
Дополнительная типовая задача 03.01.
Допустимая температура воздуха внутри распределительного шкафа TВВ = 55C. Температура воздуха в помещении, где находится шкаф может достигать значения TО = 25C.
Найти допустимую мощность потерь в электрических аппаратах и шинопроводах, расположенных в шкафу, размеры которого равны: высота H =2000 мм, ширина L = 700 мм, глубина D = 400 мм, если коэффициенты теплопередачи от воздуха к стенке и от стенки к воздуху одинаковы и равны 15 Вт/(м2C).
Решение.
Теплопередача от внутреннего воздуха к стенкам шкафа описывается формулой Ньютона и потому тепловой поток направленный изнутри к стенкам шкафа есть
P = kТВ SТП ( TВВ - TСТ ),
где TСТ - температура стенки шкафа, kТВ ‑коэффициент теплопередачи от внутреннего воздуха к стенке.
Пройдя сквозь металлическую стенку этот же тепловой поток передается окружающей среде так, что соблюдается уравнение Ньютона
P = kТО SТП ( TСТ - TО ),
где kТО ‑ коэффициент теплопередачи от стенки к окружающему воздуху.
Исключив из двух полученных уравнений неизвестную величину TСТ, найдем искомую допустимую мощность потерь
P = SТП ( kТВ TВВ - kТО TО )/2.
Поскольку
SТП = 2 H (L + D) = 2 2 (0.7 + 0.4) = 4.4 м2,
рассчитаем
P = 4.4 (15 55 - 15 25) / 2 = 990 Вт.