12. Порядок расчета токов короткого замыкания в сетях до 1000 в.

Расчет Iкз в сети U до 1000 В ведется в именованных единицах.

Согласно ПУЭ в случае питания эл/приемников до 1 кВ от понижающих Т при расчете Iкз следует исходить из условия, что подведенное к Т U неизменно и равно его Uном.

I. Составляем схему замещения, в которой:

1. Г, СД, АД, СК вводятся своим ЭДС и своим сопротивлением.

II. Определяем параметры схемы замещения в и.е.

III. Любым известным методом определяем токи в ветвях схемы замещения (метод контурных токов, узловых потенциалов и т.д.). При преобразуем схему к виду:

IV. Определяем действующее значение периодической составляющей начального тока 3-ф КЗ.

V. Определяем эквивалентную постоянную времени апериодически составляющей Iкз.

VI. Определяем ударный коэффициент.

VII. Определяем ударный Iкз.

13. Электродинамическое и термическое действие токов короткого замыкания.

Токи КЗ создают 2 воздействия:

1. Электродинамическое воздействие 2. Электротермическое воздействие

Электродинамическое воздействие - Сила, с которой взаимодействуют про-водники с током. формула: F=k_ф*i₁*i₂*l/a*10^-7

где F – сила в Ньютонах. i₁,i₂ – мгновенное значение тока в проводниках, А

l – длина параллельных проводников, см

а – расстояние между осями проводников, см

k_ф – коэффициент формы (для шинных

конструкций РУ=1)

Для проверки устойчивости аппаратов и конструкций к динамическим силам, возникающим при КЗ необходимо учитывать наибольший возникающий ток в данном элементе.

Наибольшим током является ударный ток трехфазного КЗ. Тогда электродинамическое воздействие определяется выражением

F=(I_уд²*l)/a*10^-7

На динамическую устойчивость проверяют:

а) Шинные устройства

б) Опорные проходные изоляторы

в) Некоторые типы трансформаторов тока

Проверка сводиться к сравнению расчетной максимальной силы действующей на элемент электрооборудования с допустимой механической нагрузкой.

При параллельном расположении трехфазных однополюсных шин наибольшее усилие, действующее на среднею шину определяется выражением:

F_max⁽³⁾=1,76*(I_уд²*l)/a*10^-7

где 1,76 – коэффициент который учитывает неодинаковое мгновение значений тока и I_уд фазы.

Если I_уд КЗ выражен в КА, то получим F_max⁽³⁾=1,76*(I_уд²*l)/a*10^-1

Термическое действие токов короткого замыкания

Количество теплоты, выделяемое в проводнике с током за время t определяется по закону Джоуля-Ленца

Q=I²*R*t, где R-активное сопротивление проводника

Q-количество теплоты, выделяемое в проводнике за время t

Повышение t на 8С вызывает старение в 2 раза по сравнению с нормальными условиями.

Все электрические аппараты и токоведущие части, по которым могут проходить токи КЗ проверяют на термическую стойкость.

Проверка электрических аппаратов на термическую стойкость:

В справочнике приводятся значения тока термической стойкости и времени термической стойкости.

Аппарат термически стоек, т.е. не нагревается выше допустимой t, если выполняется условие:

I_тс²*I_тс≥B_к, где B_к – тепловой импульс токов КЗ (интеграл Джоуля).

В упрощенной форме интеграл Джоуля можно записать в следующем виде:

B_к=(I_КЗ⁽³⁾)²*(t_откл+T_аэ), где I_КЗ⁽³⁾ – действующее значение тока трехфазного КЗ на выводах электрического аппарата; t_откл – время отключения КЗ (время с момента возникновения КЗ до полного отключения во всех фазах)

T_аэ=0,05 с. – средняя эквивалентная постоянная время затухания апериодического состояния токов КЗ.

Тогда I_тс²*I_тс≥(I_КЗ⁽³⁾)²*(t_откл+T_аэ)

Автоматы и выключатели проверяют на отключающую способность токов КЗ (погасить дугу в дугогасительном устройстве).

Проверка силовых кабелей на термическую стойкость:

Вычисляют t нагрева жил кабелей за время КЗ. Если эта t ниже допустимой, то кабель считается термически стойким.

Коммутационные аппараты проверяют на отключающую способность, т.е. способность отключать ток КЗ. Отключающую способность характеризует ток отключения

I≥I_КЗ⁽³⁾