1.2.4. Пример выбора предохранителя

Для защиты линии уличного освещения необходимо выбрать предохранители низкого напряжения FU1, FU2, FU3, входящие в распределительное устройство низкого напряжения комплектной трансформаторной подстанции (см. рис. 2).

Исходные данные:

– длина кабеля линии освещения l = 50 м;

– материал кабеля – алюминий;

– осветительная нагрузка Р_ном.о = 17 кВт;

– номинальное линейное напряжение U_ном.л = 380 В;

– соотношение сопротивлений питающей системы и силового трансформатора Х_с / Х_м = 0,2;

– полная мощность питающего трансформатора S_ном = 100 кВ А.

Предварительные расчеты

• Номинальный ток линии освещения определяется из соотношения

 А.

• Выбор сечения и марки кабеля линии освещения производится аналогично выбору кабеля линии двигательной нагрузки.

Длительно допустимый ток кабеля определяется из соотношения

I_каб.о = I_ном.о 1,2 = 25,13 1,2 = 30,996 А.

Сечение кабеля q_каб.о выбираем по табл. 4, исходя из значения тока I_каб.о и заданного материала кабеля – алюминия:

q_каб.о = 6 мм².

Марка кабеля: АВВГ-0,63х10.

Удельные (активное и реактивное) сопротивления кабеля определим по табл. 6:

rуд.о = 6,410 мОм/м;

худ.о = 0,094 мОм/м.

Активное и реактивное сопротивления кабеля длиной l₀ определяются из соотношений:

R_каб.о = r_уд.о l₀ = 6,410 50 = 320,5 мОм;

X_каб.о = x_уд.о l₀ = 0,094 50 = 4,4 мОм.

• Расчет полного сопротивления до точки КЗ осуществляем по формуле

где Х_КЗ = Х_С + Х_Т + Х_каб.о; R_КЗ = R_Т + R_каб.о + R_пк.

Активное R_T и реактивное X_T сопротивления прямой последовательности питающего трансформатора определяются из табл. 8 по мощности трансформатора S_ном = 100 кВ А для соединения обмоток «треугольник/звезда» [3]:

ХТ = 66,0 мОм;

RТ = 36,3 мОм.

Из соотношения Х_С/Х_Т = 0,2 (по условию) определяем приведенное индуктивное сопротивление энергосистемы

Х_С = 0,2 Х_Т = 0,2 0,066 = 0,0132 Ом.

Реактивное сопротивление КЗ равно:

Х_КЗ = Х_С + Х_Т + Х_каб.о = 0,0132 + 0,066 + 0,0047 = 0,0839 Ом.

Активное сопротивление КЗ составляет:

R_КЗ = R_Т + R_каб.о + R_пк = 0,0363 + 0,3205 + 0,015 = 0,3718 Ом,

где R_пк – суммарное переходное сопротивление контактов в местах соединения, принимаемое равным 15 мОм [3].

Полное сопротивление линии освещения КЗ составляет:

 Ом.

• Расчет трехфазного тока КЗ осуществляется по соотношению (19):

 А.

Таким образом, выбираем предохранитель, который удовлетворяет трем условиям:

– U_ном.пр = U_ном.л = 380 В;

– номинальный ток предохранителя должен быть не меньше номинального тока осветительных сетей, т.е.

I_ном.пр ≥ I_ном.о = 25,83 А;

I_ном.пр = 60 А > I_ном.о = 25,83 А;

– предельный ток отключения предохранителя должен быть больше тока КЗ в линии освещения при заданном напряжении 380 В, т.е.

I_откл ≥   = 577,42 А.

Выбираем предохранитель типа ПР-2-60 со следующими параметрами: U_ном = 380 В; I_ном.пр = 60 А; I_откл = 4,5 кА.

1.3. Рубильники и переключатели

1.3.1. Назначение и устройство рубильников и переключателей

Рубильник предназначен для ручного включения и отключения тока в цепях с напряжением до 220 В при постоянном токе и до 380 В при переменном токе. Если значения напряжений больше указанных, то рубильник коммутирует только обесточенную цепь.

На рис. 16 представлен общий вид рубильника. Подвижный контакт – нож 1 вращается в шарнирной стойке 2. При вращении рукоятки между ножом и неподвижной частью стойки 3 загорается дуга.

Рис. 16

Для увеличения отключающей способности рубильник снабжается дугогасительной камерой в виде дугогасительной решетки.

Переключатель в отличие от рубильника имеет две системы неподвижных контактов и три коммутационных положения. В среднем положении ножей цепи разомкнутся. Специальное устройство фиксирует ножи в этом положении.

Рубильники выпускаются в одно-, двух- и трехполюсных исполнениях.

Конструктивно рубильники и переключатели различаются типом привода.

Пакетные выключатели и переключатели являются многоступенчатыми многоцепными аппаратами, предназначенными для нечастых коммутаций токов до 400 А.