TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Tabela 5. Wartości temperatury w fazie L2 układu szyn nr szyny fazy L2 L2_1
T [°C] 56
L2_2
59
L2_3
63
L2_4
68
L2_5
70
L2_6
74
L2_7
75
Rys. 8. Fotografia rozkładu temperatury w moście szynowym w pomiarze kamerą termowizyjną Ti29
Rys. 9. Rozkład temperatury w moście szynowym w punktowym pomiarze temperatury urządzeniem HIOKI HiTester 3444
Rys. 7. Rozkład temperatury w układzie szyn wielkoprądowych w modelu pól sprzężonych (model B)
Badania eksperymentalne
Pomiar temperatury wykonano na powierzchni elementów systemu szynoprzewodów. W czasie pomiarów każdy z prostowników zespołu obciążony był prądem o wartości około 19 kA. W czasie pomiaru temperatura otoczenia wynosiła 28°C. Wyniki pomiarów termograficznych otrzymanych przy zastosowaniu kamery Ti29 zilustrowano na rysunku. 8. Na podstawie przedstawionego obrazu termograficznego można odczytać, że przybliżone wartości temperatury w kolejnych
34
szynach fazy L2 w obszarze przyjętym do obliczeń (fragment układu oznaczony na rys. 3 jako „strefa MES”) zawierają się w przedziale od około 58 °C do około 73 °C. Dla przedstawionej konfiguracji mostu szynowego wykonano punktowy pomiar temperatury urządzeniem HIOKI HiTester 3444. Zestawienie otrzymanych wyników zaprezentowano na rys. 9. Wyniki z rysunku 9 w obszarze „strefy MES” wskazują na zgodność z wartościami temperatury z rysunku 8. Uzasadnionym jest przyjęcie otrzymanych wartości za wystarczająco dokładne. Porównanie wyników badań eksperymentalnych z wynikami obliczeń modelowych w modelu B wskazuje na dużą zgodność w obszarze przyjętym do obliczeń.
Podsumowanie
W niniejszej pracy omówiono wyniki analizy narażeń cieplnych szyn wielkoprądowych układu prostowniczego dużej mocy. Metody analityczne obliczania rozkładu gęstości prądu, strat Joule’a i rozpływu ciepła w systemach szyn o złożonej geometrii nie znajdują praktycznego zastosowania w warunkach przemysłowych. Wyniki jakościowe o zadowalającej dokładności można otrzymać z wykorzystaniem technik symulacji komputerowej. Przedstawione w pracy wyniki otrzymano metodą elementów skończonych MES. Zaprezentowane modele opracowano przy zastosowaniu oprogramowania Ansys.
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2022
