Как определить ток короткого замыкания
Автор Ёергей Климов задал вопрос в разделе Техника
для чего нужен при расчете ток кз. и как его значение отражается на выборе сечения кабеля и получил лучший ответ
Ответ от Петро Хрiн[гуру]
Сечения кабеля выбирается по длительному (расчетному) току и проверяется по падению напряжения и экономической плотности тока. Токи к. з. не отражаются на выборе сечения кабеля. Знание расчетных токов КЗ необходимо для выбора устройств защит, автоматических выключателей, предохранителей выключателей выше 1000 В и других коммутационных устройств. Любое коммутационное устройство характеризуется предельной отключающей способностью, которая приводится в паспорте изделия ( ток в кА). На автоматических выключателях - это ток Icu, кА. Предельно отключающая способность коммутирующего устройства должна быть больше (максимального) трехфахзного тока КЗ на отходящих зажимах устройства. Второй показатель это минимальный ток КЗ в конце защищаемой линии ( двухфазный ток КЗ для сети с изолированной нейтралью и однофазный ток КЗ с глухо заземленной нейтралью). Ток уставки устройства защиты должен быть меньше минимального тока КЗ а их отношение характеризует чувствительность защиты. Величина чувствительности нормируется. Так, например, минимальный ток КЗ должен в три раза превышать ток уставки предохранителя, в 1,4 раза уставку электромагнитного расцепителя автомата. Для увеличения тока КЗ в конце линии можно увеличить сечение проводов. Это не всегда оправдывает затраты. Сопротивление короткозамкнутой петли зависит не только от сечения кабеля. Сюда входит сопротивление трансформатора, реактора, шин.
Сечение кабеля должно удоволетворять нескольким требованиям.И одно из них заключается в том,Что ток КЗ в конце кабеля должен в три раза превосходить ток уставки защиты на вводе (это может быть номинал предохранителя ,уставка автомата или защиты).Делается это для гарантированного срабатывания защиты при возникновении КЗ в конце кабеля.
Правила для расчета токов короткого замыкания в электрических установках представлены в стандарте 60909 МЭК.
Расчет токов короткого замыкания в различных точках системы питания может быстро перерасти в
http://forca.ru/knigi/oborudovanie/proektirovanie-elektroustanovok-4.html
затруднительную задачу в случае, если установка является сложной.
Использование специализированного программного обеспечения ускоряет расчеты.
Этот общий стандарт, применимый ко всем радиальным и многоконтурным системам питания
50 или 60 Гц и до 550 кВ, является очень точным и надежным.
Он может быть использован для различных типов коротких замыканий (симметричных или
несимметричных), которые могут возникнуть в электрической установке:
трехфазное короткое замыкание (всех трех фаз); как правило, этот тип КЗ сопровождается наибольшими токами;
двухфазное короткое замыкание (между двумя фазами), токи ниже, чем при трехфазном коротком замыкании;
двухфазное короткое замыкание на землю (между двумя фазами и землей);
однофазное короткое замыкание на землю (между фазой и землей), наиболее частый тип КЗ (80% всех случаев).
При возникновении короткого замыкания переходный ток короткого замыкания изменяется по времени и включает в себя две составляющие (см. рис. B5):
периодическую составляющую, начальная величина которой определяется величиной напряжения источника (генераторов, питающих короткозамкнутую сеть) величиной ее импеданса (полного сопротивления). Эта величина уменьшается до своего установившегося значения за время, зависящее от общей (эквивалентной) постоянной времени группы вращающихся машин (генераторов);
апериодическую составляющую, которая с течением времени уменьшается до нуля («затухает»). Ее начальная величина зависит от момента ее возникновения, а время «затухания» - от постоянной времени цепи короткого замыкания.
Таким образом, необходимо определить значения параметров короткого замыкания, которые полезны в выборе оборудования сети и системы защиты:
I"k: среднеквадратичное значение начального тока симметричного короткого замыкания;
Ib: среднеквадратичное значение тока симметричного короткого замыкания, отключаемого выключателем, когда размыкается первый полюс при t^. (при минимальном запаздывании);
Ik: среднеквадратичное значение установившегося тока симметричного короткого замыкания;
Ip: максимальное мгновенное значение (амплитуда тока при первом максимуме - ударный ток короткого замыкания);
Рис. B: Графическое представление величин короткого замыкания согласно МЭК 60909
IDC: величина апериодической составляющей тока.
Эти токи обозначаются нижними индексами 3, 2, 2E, 1, в зависимости от типа короткого замыкания: трехфазное, двухфазное без земли, двухфазное на землю, однофазное на землю. Метод, основанный на принципе суперпозиции Тевенина и разложении на симметричные составляющие, заключается в приложении к точке короткого замыкания эквивалентного источника напряжения с целью определения тока. Расчет проводится в три этапа:
Определяется эквивалентный источник напряжения, приложенный к точке КЗ. Он представляет собой напряжение, существовавшее непосредственно перед КЗ, и равен номинальному напряжению, умноженному на коэффициент, учитывающий нестабильность источника (наличие переключателя у трансформатора и поведения машин в сверхпереходном режиме).
Рассчитываются полные сопротивления каждой ветви относительно точки КЗ. Для систем прямой и обратной последовательности, в расчете не учитываются емкости линий и проводимости параллельных невращающихся нагрузок.
http://forca.ru/knigi/oborudovanie/proektirovanie-elektroustanovok-4.html
Что бы при возникновения КЗ провода не горели, а сработал автомат, или продохранитель.
для пожаробезопасности. Сечение кабеля увеличивается.
Согласно ПУЭ ВСЕ эл. сети до 1 кВ должны быть защищены от режимов КЗ.. Для этого ток КЗ, зависящий и от сечения кабеля в том числе, должен соответствующим образом соотноситься с параметрами защиты...