Θερμική Συμπεριφορά Ηλεκτρικών Συνδέσμων σε Υπαίθριο Υποσταθμό 20kV / 400V, 75 KVA με Μοναδικό Φορτίο μια Τριφασική Αντλία Δικτύου Άρδευσης

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο τη μελέτη της θερμικής συμπεριφοράς υπαίθριου υποσταθμού 20 kV/400 V, 75 kVA με μοναδικό φορτίο μία τριφασική αντλία δικτύου άρδευσης. Στο κεφάλαιο 1, για την καλύτερη κατανόηση του αναγνώστη των αποτελεσμάτων της εργασίας αυτής, γίνεται μία εισαγωγή στα εναέρια δίκτυα διανομής και μεταφοράς της ηλεκτρικής ενέργειας. Γίνεται επίσης σύντομη αναφορά στου αγωγούς των δικτύων διανομής καθώς και στη θερμική συμπεριφορά των ηλεκτρικών συνδέσμων. Σκοπός της εργασίας ο οποίος καθορίζεται στο δεύτερο κεφάλαιο είναι η πειραματική διερεύνηση της θερμικής συμπεριφοράς υπαίθριων σταθμών διανομής μέσης προς χαμηλή τάση και η εξακρίβωση της ύπαρξης ή μη προϋποθέσεων εκδήλωσης πυρκαγιών. Στο κεφάλαιο 3 περιγράφεται το κύκλωμα των πειραματικών μετρήσεων καθώς επίσης και τα όργανα μέτρησης που χρησιμοποιήθηκαν, ενώ στο τέταρτο κεφάλαιο δίνονται τα αποτελέσματα των πειραματικών μετρήσεων σε αναλυτικούς πίνακες και διαγράμματα. Ακολούθως πραγματοποιούνται θεωρητικοί υπολογισμοί για την θερμική συμπεριφορά ενός υπαίθριου σταθμού μέσης προς χαμηλή τάση με κριτήριο τους 55οC για το ονομαστικό ρεύμα του κατά περίπτωση εξοπλισμού (κεφάλαιο 5). Τα σχόλια επί των πειραματικών και θεωρητικών αποτελεσμάτων που προαναφέρθηκαν αλλά και η σύγκριση αυτών δίνονται στο 6ο κεφάλαιο. Μπορεί να υποτεθεί ότι η πρόκληση πυρκαγιάς από την λειτουργία ενός τέτοιου υπαίθριου υποσταθμού διανομής της ηλεκτρικής ενέργειας είναι απίθανη αφού η αύξηση θερμοκρασίας που αναπτύσσεται στους αγωγούς, τους σφικτήρες αλλά και τις επαφές και τους συνδέσμους των ασφαλειοαποζευκτών είναι αμελητέα και δεν μπορεί να προκαλέσει τήγματα. Τέλος δίνεται περιληπτικά στο 8ο κεφάλαιο η συνεισφορά της εργασίας αυτής στην έρευνα και τις πρακτικές εφαρμογές καθώς και η βιβλιογραφία που χρησιμοποιήθηκε.

The present diploma thesis explores the thermal behavior of a sub-station 20 kV/400 V, 75 kVA, with a single load a three-phase irrigation pump. The first chapter constitutes an introduction of the overhead networks of distribution and transmission of the electric power, necessary for a better understanding about the presentable measurements. It also presents a short report on the conductors used for network distribution and the thermal behavior of electrical couplings. The aim of this thesis, which is outlined in the second chapter, is the experimental investigation of thermal behavior of outdoor distribution sub-stations medium to low voltage, and the verification of the existence conditions for a fire breakout. In the third chapter, it is outlined the circuit of the experimental measurements and the measuring instruments that were used, while the fourth chapter gives the results of experimental measurements in detailed tables and charts. Subsequently, theoretical calculation where carried out for the thermal behavior of an outdoor distribution sub-station medium to low voltage using as thermal critical point 55oC for the nominal current of the equipment (chapter 5). The commentary pertaining to the results of the experiments and the theoretical findings mentioned earlier and their comparison are given in the sixth chapter. It can be assumed that the operation of such an outdoor sub-station that distributes electrical power is unlikely to cause a firestorm since the increase in the temperature that develops in the conductors, junction clamps and in the contacts and connectors of the circuit breakers is negligible and cannot cause melts. Finally the eight chapter presents the contribution of this thesis to further research and practical applications, as well as the bibliography cited.