Современные решения задач безопасности в квалификационных инженерных работах. Дмитриев В.М - 19 стр.

UptoLike

учитывающий разброс (по завод-ским данным), и на коэффициент запаса 1,1. При отсутствии заводских данных для
автоматических выключателей с силой номинального тока до 100 А кратность тока короткого замыкания относительно
уставки следует принимать не менее 1,4, а для автоматических выключателей с силой номинального тока более 100 А не
менее 1,25.
Требования к току короткого замыкания
I
к.з
соответствуют условию
I
к.з
kI
н
,
где
k
коэффициент кратности номинального тока
I
н
автоматической защиты.
Сила однофазного тока короткого замыкания
I
к.з
, А, без учёта тока, проходящего через землю, значение которого
незначительно, может быть определена по формуле
пн.зфт
ф
к.з
3/
jxZZZ
U
I
+++
=
,
где
U
ф
фазное напряжение сети, В;
Z
т
комплексное полное сопротивление обмоток трёхфазного источника тока
(трансформатора), Ом;
Z
ф
=
R
ф
+
jx
ф
комплексное сопротивление фазного проводника, Ом;
Z
н.з
=
R
н.з
+
jx
н.з
комплексное
полное сопротивление нулевого защитного проводника, Ом:
R
ф
и
R
н.з
активные сопротивления фазного и нулевого
защитного проводников, Ом;
x
ф
и
x
н.з
внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого защитного
проводников, Ом;
x
п
внешнее индуктивное сопротивление петли фаза нуль (фазный проводник нулевой защитный
проводник), Ом.
Модуль тока короткого замыкания, А, вычисляют по приближённой формуле (неточность около 5% в сторону
ужесточения требований безопасности):
I
к.з
=
U
ф
/ (
Z
т
/3 +
Z
п
),
где
Z
т
и
Z
п
модули сопротивления обмоток источника питания и полного сопротивления цепи фазануль, Ом, причём
2
пн.зф
2
н.з.фп
)()(
xxxRRZ
++++=
.
Активное сопротивление цепи фазануль (
R
ф
+
R
н.з
), Ом, для проводников из цветных металлов определяют по
формуле
,/)(
1
н.зф
=
ρ=+
n
i
iii
slRR
где ρ
i
удельное сопротивление материала
i
-го участка проводника (для меди ρ = 0,0175 Оммм
2
/м, для алюминия ρ = 0,028
Оммм
2
/м);
l
i
длина, м,
i
-го участка проводника, имеющего одинаковое поперечное сечение
s
i
, мм
2
, и выполненного из одного
материала;
n
число
i
-х участков, образующих цепь фазануль.
Активное
R
и внешнее индуктивное
x
п
сопротивления, Ом, фазного и нулевого защитного проводников из цветных
металлов можно определить по погонным сопротивлениям
R
и
п
x
, Ом/км и длине
l
, м.
lRR
=
3
10
,
lxx
п
3
п
10
=
.
Внешнее индуктивное сопротивление
x
п
, Ом, двухпроводной линии с проводами круглого сечения одинакового
диаметра
d
, м, находят по формуле
x
п
= 2
f
µ
l
ln (2
D
/
d
),
где
f
частота тока, Гц; µ абсолютная магнитная проницаемость среды, Гн/м; µ = µ
т
µ
о
; µ
т
относительная магнитная
проницаемость среды; µ
о
магнитная постоянная, Гн/м; µ
о
= 4π · 10
–7
;
l
длина линии, м;
D
расстояние между проводами
линии, м.
Для линии длиной 1 км, расположенной в воздушной среде, при частоте тока 50 Гц
п
x
= 0,1256 ln (2
D
/
d
).
В целях уменьшения внутреннего индуктивного сопротивления нулевые защитные проводники следует прокладывать
совместно с фазными или в непосредственной близости от них. В приближённых расчётах
п
x
принимают равным 0,3 Ом/км
для внутренней проводки и 0,6 Ом/км для ВЛ (при расстояниях между проводами, соответствующих нормам).
Предварительно необходимо задаться профилем и сечением проводника, знать его длину и ожидаемое значение силы
тока однофазного короткого замыкания
I
к.з
, А. Сечение выбирают из условия, чтобы плотность тока
i
к.з
= 0,5 2,0 А/мм
2
.
Для приближённых расчётов активное
R
c
и внутреннее индуктивное
х
с
сопротивления, Ом, стальных проводников можно
определить в зависимости от поверхностной плотности, А/см, тока
к.з
i
=
I
к.з
/
Р
, где
Р
периметр сечения проводника, см.