Baza technologii


Logo wpisu Projektowanie torów wielkoprądowych równoległych, badanie rozpływu prądu i temperatury

Projektowanie torów wielkoprądowych równoległych, badanie rozpływu prądu i temperatury

Instytut Badań Stosowanych Politechniki Warszawskiej Sp. z o.o.

Opis technologii

Tory wielkoprądowe przeznaczone do przewodzenia dużych wartości prądów znamionowych i chwilowych wartości prądów zwarciowych są zwykle budowane, jako zbiór wielu pojedynczych równoległych pasków, przy czym odstępy między nimi są niewielkie. Ma to na celu zapewnienie maksymalnie dużej obciążalności prądowej. W tego rodzaju konstrukcjach przepływ prądu przez każdy z szynoprzewodów jest, jak należało by się spodziewać, nierównomierny. Jest to skutek zjawiska naskórkowości i efektu zbliżenia. Tak więc, nie możemy zwiększać ich obciążalności prądowej proporcjonalnie do ilości pasków w torze. Badania mają wyjaśnić i zobrazować, które z szyn będą najbardziej narażone przy przepływie prądu, a także pozwolą zrozumieć efekt zbliżenia. Do wyznaczenia rozpływu prądu w torach wielkoprądowych wykorzystamy metody polowe i badania rozpływu prądu. W stosunku do metod analitycznych pozwalają one m.in. na wyznaczenie lokalizacji obszarów, o największej koncentracji ładunków i rozkładu temperatury. Oprogramowaniem wykorzystującym tę metodę i dającym duże możliwości badania zjawiska wypierania prądu, będzie program, FEMM,ANSYS, COMSOL, MATLAB. Analiza nierównomiernego rozkładu gęstości prądu jako skutek wypierania prądu ku zewnętrznym warstwom przewodnika. Zjawisko to nasila się ze wzrostem częstotliwości. Z elektromagnetycznego punktu widzenia układ zachowuje się jak gdyby był jednym torem podzielonym na kilka mniejszych. Wzajemne oddziaływanie pól magnetycznych pochodzących od sąsiadujących torów jest wyraźnie osłabiane w przestrzeniach pomiędzy torami, jest natomiast dużo silniejsze wokół obwodu jako całości. Jest to spowodowane współistnieniem zjawiska naskórkowości i zbliżenia. Analiza obciążalności torów prądowych oraz układów zestykowych będzie uwzględniać wpływ zjawiska naskórkowości w zależności od kształtu i pola przekroju przewodu na gęstość prądu. Zbadamy wpływ oddawania ciepła na drodze unoszenia i promieniowania na nagrzewanie torów prądowych. Rozważymy przypadki torów o różnych przekrojach i materiałach wykonania. Przedstawimy najbardziej optymalne kształty szynoprzewodów. Dobór odpowiednich kształtów torów prądowych jest zadaniem ważnym i uzasadnionym ekonomicznie. Szczególną uwagę należy zwrócić na miejsca zawierające zestyki, gdyż to one są najbardziej narażonymi na trudne warunki eksploatacji elementami torów prądowych. Koncepcją jest określenie wytycznych dla producentów krajowych i zagranicznych rozdzielnic średnich i wysokich napięć.

Zalety / korzyści z zastosowania technologii

Obniżenie kosztów produkcji, oszczędności materiałowe, odpowiedź na zapytania przemysłu co do budowy torów i zestyków w rozdzielnicach średnich i wysokich napięć. Optymalizacja kosztów budowy rozdzielnic średnich i wysokich napięć. Optymalizacja wymiarów obrysowych konstrukcji. Rozpowszechnie wiedzy, pomysłu na budowę rodzielnic średnich napieć u producentów innego osprzętu elektrotechnicznego. Rozbudowa asortymentu produktów.

Zastosowanie rynkowe

Na etapie projektowym, symulacyjnym można uwzględnić różne kształty szynoprzewodów, torów wielkoprądowych i zestyków przy tym samym przekroju. Obecnie producenci krajowi i zagraniczni wykorzystują do budowy rozdzielnic średniego i wysokiego napięcia tory wielkoprądowe tych samych wymiarów. Gruntowne zbadanie zjawiska wypierania prądu w szynoprzewodach umożliwi inne podejście do tego problemu. Na etapie produkcji dałoby to duże oszczędności materiałowe. Problem jest szczególnie ważny w układach pracujących w sieci wyższych częstotliwości. Poprzez analizę efektu naskórkowości i zbliżenia w torach wielkoprądowych można wykazać słuszność budowania torów wielkoprądowych w rozdzielnicach o różnych przekrojach w zależności od ich położenia. Celem jest również dokonanie syntezy cech konstrukcyjnych, wyodrębnionych podczas analizy zjawisk fizycznych zachodzących w układach stykowych i torach wielkoprądowych. Autor dąży do opracowania wariantów konstrukcyjnych układów stykowych i torów wielkoprądowych. Celem jest opracowanie wytycznych i wdrożenie nowych zasad budowy rozdzielnic średniego i wysokiego napięcia.

Tagi

Branże

Lokalizacja

Dane podmiotu

Nazwa: Instytut Badań Stosowanych Politechniki Warszawskiej Sp. z o.o.

NIP: 7010360620

Adres www: http://www.ibs.pw.edu.pl

Typ podmiotu: Przedsiębiorstwo

Wielkość: Małe

Forma ochrony

Strzeżone know-how
Chronione prawem autorskim

Poziom gotowości technologicznej

None

Forma komercjalizacji

Współpraca techniczna (umowa o doradztwo)
Umowa produkcyjna (podwykonawstwo)
Komercyjne usługi badawcze

Dodatkowe informacje

Inne podmioty/osoby nie posiadają praw własności do tej technologii.
Posiadający technologię zapewnia doradztwo związane z wdrożeniem.

Dodano 12 maja 2021 16:53

Wróć na stronę "Bazy"