Diskuse Elektrika.cz

 
existuje spôsob ako vypočítať zaťaženie zbernice jednosmerným prúdom,  ak je zadané jej zaťaženie prúdom striedavým, resp. existuje nejaký prepočítavací koeficient?
Ide o hliníkovú zbernicu od firmy Zucchini typ SC s menovitým prúdom 1250A pri f = 50/60Hz, ktorá bude zaťažovaná jednosmerným prúdom.
Skúsenosti mi na vyriešenie tohto problému nestačia a google pomohol iba týmto odkazom: http://www.finishing.com/505/56.shtml, z ktorého som pochopil, že je potrebné počítať s jednosmerným prúdom menším o 30%.
Nemám ale nič vierohodnejšie o čo sa dá oprieť. Prosím preto účastníkov diskusie o pomoc s vysvetlením tohto problému.

112,

Spočítat se to dá,  ale potřebujete k tomu znát skutečné rozměry vodiče (tloušťka a šířka pásu),  jeho měrnou vodivost a velikost vyšších harmonických složek proudu.
V důsledku skin efektu se střídavý proud vede - zjednodušeně řečeno - v povrchové vrstvě,  která je s rostoucí frekvencí stále tenčí. Tento jev je třeba u velkých průřezů brát v úvahu.

Pokud tedy Váš "jednosmerný prúd" je vyhlazený,  nepulsující stejnosměrný proud, není třeba redukovat proudové zatížení sběrnice. Pokud je pulsující,  nebo je to dvojcestně usměrněný AC 50 Hz, může být redukce nezbytná.
V diskusi, na kterou jste tu dával odkaz, jde o vedení usměrněného nevyhlazeného proudu ve vodičích méně výhodného průřezu (než má zmiňovaný Zucchini SC) např. 0,5" x 2" a tam je vliv skin efektu výraznější.

Velikost proudové zátěže pro střídavý proud je nejspíše udána v efektivní hodnotě. Efektivní hodnota střídavého proudu je hodnota stejnosměrného proudu, který by vyvinul stejné teplo jako proud střídavý. Myslím si, že pro 50Hz pokud by se neuvažovaly harmonické by to mohlo být stejné.

Vážený pane Karpinský,
z hlediska Jouleových ztrát tepla je vyhlazený stejnosměrný proud na tom díky uvedeným problémům střídavého proudu se skinefektem lépe a prakticky můžete u SS proudu použít hodnotu odporu přípojnice podle průřezu a měrného odporu. V tomto ohledu nevidím problém. Navíc pro takto velké ss proudy jsou šestipulsní usměrňovače prakticky pravidlem a SS proud budete mít asi vyhlazený.
V uvedeném článku na který poukazujete  si všimněte, že se jedná patrně o napájení galvanizačních van, teda o velmi malé napětí a velké proudy.
Je-li to váš případ, pak se také neobejdete bez výpočtu úbytku napětí, zde je úbytek jako vliv na technologii velmi bolestný a navyšování průřezu je nezbytné.
Spíš si to spočítejte klasicky ohmovou metodou.
A také si spočítejte energetické ztráty v tomto vedení za rok. Většinou dojdete k závěru, že zdvojení přípojnice o shodném průřezu má shodnou cenu, jako je cena ztrát v jednoduché přípojnici za rok. A to v mědi, natož v hliníku. 


Co ale bude asi problém je dynamická zkratová odolnost. SS proud se chová jinak, pojistky vypnou ss proud mnohem pomaleji - a silové účinky jsou vždy jako při zkratu mezi fázemi a tudíž je to otázka mechanické pevnosti celého přípojnicového systému. Z tohoto důvodu bude nějaká redukce asi nutná. Záleží na vnitřní dynamické impedanci a indukčnosti zdroje.
 

   

Já osobně bych vyšel z úvahy o shodných tepelných účincích obou sousta.
Z toho plyne obecně známá hodnota  Uss = 0,707 U stříd ef. takže pro stejné tepelné účinky nám stačí Iss o 30% nižší
(to je ten váš 30% pokles).

Takže pro stejný I nutno použít sběrnice s průřezem o 30% větším.
S ohledem na úbytky a další, možná až o 50% .

Blíže u mne na:
http://telefon.unas.cz/zaklady/zaklady3.htm (http://telefon.unas.cz/zaklady/zaklady3.htm)

Samozřejmě je nutno vzít v úvahu i předřečníky.

Keby som na to isiel cez Joulov zakon, cize Q=R.I.I.t, zjednodusene R.I.I (pre jednotkovy cas)
A dosdadil by som 1250A ako efektivnu hodnotu striedaveho prudu, nedostal by som rovnake vzniknute teplo ako po dosadeni jednosmerneho prudu 1250A ?
(ak predpokladam ustaleny priebeh DC).
Myslim ze v tomto pripade napatie nezohrava ulohu, lebo prud povazujem za konstatny.

  za nazor.

(jednicka)

To jste tomu dal  >:(
Doporučuji osvěžit si znalost vztahů mezi efektivním proudem a amplitudou.

Pane Borko, máte pravdu, pan Plhal to má bohužel špatně, jde o výkon úměrný čtverci napětí nebo čtverci proudu, a plochy má mít ze zeleného průběhu efektivní hodnoty a tyto zelené plochy jsou shodné s červeně ohraničenou plochou vytvořenou ss proudem - jen to musí být graf výkonu, ne napětí).
Efektivní hodnota střídavého proudu je definována, jako taková ekvivalentní hodnota stejnosměrného proudu, který na shodném lineárním odporu má shodné tepelné účinky - stejný tepelný výkon.
Což jsou v tomto případě přenosové ztráty Jouleovým teplem, z toho vzniklý úbytek napětí atd.
Takže
         Uss=Uef
         Iss=Ief
         Pss=Pef
A protože napájecí napětí a proudy u sinusového proudu  se udávají v efektivních hodnotách
         Uss=U
         Iss=I
         Pss=P

A ztrátový výkon přívodu o odporu R přípojnice tam bude 
P=2*R*I*I = 2*1 563 *R [kW;Ohm] = 3,125  * R [kW; mOhm]       (odpor tam i zpět)
dU=2*I * R =  2,5 *R [V;mOhm]
Bude-li odpor přípojnic tam 1 miliOhm, pak na tom ztrácíte 3[kW] a úbytek je 2,5[V]

Děkuji za upozornění.
Plhal

Ďakujem všetkým diskutujúcim.
Ak si to zhrniem, tak v prípade, že mám jednosmerný prúd dostatočne vyhladený, tak:

1. teplo vyprodukované striedavým prúdom a jednosmerným prúdom s vyhladeným priebehom je rovnaké;

2. prierez zbernice je potrebné upraviť s ohľadom na činné straty a úbytok napätia - tieto sú väčšie pre jednosmerný prúd a to je dôvodom prípadného zväčšenia prierezu zbernice;

3. je potrebné skontrolovať dynamickú skratovú odolnosť prípojníc.

Pochopil som to správne?

Tak jsem to opravil. Snad to bude ke spokojenosti. KDybyste náhodou brouzdali po mých stránkách, a narazili na nějakou nesrovnalost, dejte prosím vědět.
Plhal