Стального трубопровода

7.1.2. Электромагнитная система. Принцип действия электромагнитных приборов основан на втягивании стального сердечника в неподвижную обмотку с током. Неподвижный элемент прибора — обмотка /, выполненная из изолированной проволоки, включается в электрическую цепь ( 7.3).

Таким образом, вес, объем обмоток и стального сердечника, сие- 1 тема охлаждения у автотрансформатора с отношением wjw^ ггЛ значительно меньше, чем у трансформатора той же номинальной мощности. Чем ближе коэффициент ?12 к единице, тем эффективнее замена трансформатора; практически применение автотранс^юрматора целесообразно при fe12 ^2.

Магнитная система реле состоит из стального сердечника 1 и поворотного стального якоря 2, связанного с осью 3, на которой помещен подвижный контакт 4, замыкающий неподвижные контакты 5 при срабатывании реле.

4-11. В цепь катушки включены приборы, как показано на 4-3. Напряжение на зажимах цепи U = 120 в. При наличии стального сердечника ток в обмотке / = 0,69 а и мощность Р = 32,2 em. При отсутствии стального сердечника ток в обмотке / = 2,23 а и мощность Р — 100 ет. Определить параметры схемы замещения катушки со стальным сердечником в соответствии с 4-5 и построить векторную диаграмму, если сопротивление рассеяния xs = 23 ом.

Для ограничения токов короткого замыкания применяют реакторы. Реактор представляет собой индуктивную катушку с малым активным сопротивлением без стального сердечника.

Сердечник сталеалюминиевого провода выполняют из одной или несколько свитых стальных оцинкованных проволок. Алюминиевые проволоки, покрывающие сердечник одним, двумя или тремя повивами, являются токоведущей частью провода. Электропроводность стального сердечника мала и поэтому в расчетах не учитывается. Сталеалюминиевые провода имеют повышенную механическую прочность по сравнению с алюминиевыми проводами.

По измерительной катушке 1 пропускают ток, который создает магнитное поле. На подвижной системе закреплен стальной сердечник 2. Взаимодействие стального сердечника и магнитного поля вызывает механический момент, который измеряют с помощью пружинных крутильных весов 3, 4

После этого излагается теория трансформатора без стального сердечника на основе системы из двух уравнений по второму закону Кирхгофа сначала для мгновенных значений в общем случае, затем для синусоидального тока в символической записи, из которой определяются токи по заданным входному напряжению и параметрам трансформатора и нагрузки. Здесь следует уяснить физический смысл вносимых сопротивлений и изложить вывод Т-образной эквивалентной схемы, в частности, для приведенного трансформатора с одинаковым числом первичных и вторичных витков.

Переходя к трансформатору со стальным листовым сердечником, надо показать его технико-экономические преимущества, рассмотреть вихревые токи в сердечнике как одно из проявлений взаимоиндукции, подсчитать потери в листе и показать, что наличие потерь в сердечнике на вихревые токи и гистерезис отражается в эквивалентной Т-схеме трансформатора активным поперечным сопротивлением. Надо указать, что из-за стального сердечника поперечная индуктивность эквивалентной схемы трансформатора будет нелинейной и ток в ней — несинусоидальным, но ввиду его малости по сравнению с практически синусоидальными первичным и вторичным токами при нагрузке можно считать все токи синусоидальными и изображать их 'векторами. На основе эквивалентной схемы строится векторная диаграмма трансформатора со стальным сердечником, а также в линейном приближении — векторная диа-

Задача 2.3. В воздушном зазоре стального сердечника ( 2.3) магнитная индукция составляет В = 0,6 тл.

Решение. При небольшой величине воздушного зазора можно пренебречь выпучиванием магнитного потока и считать, что его поперечное сечение равно поперечному сечению стального сердечника.

На 17-6,6 приведена схема участка разрезного стального трубопровода, находящегося между неподвижными анкерными опорами и опирающегося на ряд промежуточных опор. Благодаря наличию компенсатора, верхний конец трубопровода может свободно перемещаться на промежуточных опорах при изменении длины трубопровода вследствие изменения температуры.

Расчет оболочки стального трубопровода производится по методу предельных состояний. Расчетное сопротивление сталей R определяется как нормативное сопротивление Rn, деленное на коэффициент безопасности по материалу k, т. е. R = RH/k. В качестве нормативного сопротивления при расчетах на статические нагрузки принимается нормативный предел текучести. В предварительных расчетах условие прочности оболочки может быть записано:

17-12. К расчету толщины оболочки стального трубопровода

При увеличении диаметра -трубопровода увеличивается его масса, стоимость и расчетные затраты [3. Вместе с тем уменьшается скорость течения воды и потери напора, что влечет за собой уменьшение потерь мощности и энергии. Соответственно уменьшаются затраты Я на других электростанциях системы, необходимые для компенсации потерь энергии и мощности на ГЭС. Экономически наивыгоднейший диаметр трубопровода Дж определяется по условию минимума суммы расчетных затрат по трубопроводу и затрат по компенсации потерь мощности и энергии 3 + П=минимум. Подсчитав для нескольких значений диаметра D значения 3 и П, можно построить кривую зави-- симости 3 + fI=f(D), минимум которой определит Ьэк. В таких вариантных расчетах можно учитывать отдельно потери мощности и энергии и подсчитать затраты по их компенсации. Для гладкостенного стального трубопровода при некоторых допущениях задача определения экономически наивыгоднейшего диаметра Д,к может быть решена аналитически.

Кабельные линии высокого давления дороже линий среднего давления, так как требуют сооружения стального трубопровода, полустопоров, разветвительных устройств и подпиточного агрегата. Однако линии высокого давления обладают повышенной эксплуатационной надежностью.

ГЭС Напряжение линии. кВ Сечение кабеля. мм3 Диаметр стального трубопровода, мм Пропускная способность одного кабеля MB.A Раям еры туннеля bxh, м Радиус изгиба кабеля, м Черти-кальные перепады трассы, м Длина отдельных участков, м

Внутренний диаметр стального трубопровода, мм 150 150 199 199 199 199 253 253

МВДТ Маслонаполненный кабель высокого давления, укладываемый внутри стального трубопровода, наполненного маслом Эксплуатируется в стальном трубопроводе с маслом под давлением, прокладываемом в туннелях, в земле, под водой

Внутренний диаметр стального трубопровода, мм 150 150 199 199 199 199 253 253

Внутренний диаметр стального трубопровода, мм 150 150 199 199 199 199 253 253

При прокладке кабеля марки MBДТ соблюдаются следующие условия: число изгибов стального трубопровода между двумя колодцами 2-^3 м; минимальный радиус изгиба стального трубопровода на участке между муфтами 8 м; минимальный радиус изгиба медной трубы в разветвительной муфте 2 м; максимальное расстояние между двумя колодцами (соединительными муфтами) при протягивании кабелей, армированных двумя проволоками скольжения 400-ьбОО м, а при протягивании в сплошной проволочной броне 1200 м.