Андрей Смирнов
Время чтения: ~20 мин.
Просмотров: 0

Пример расчета тока трехфазного к.з. в сети 0,4 кв

Профилактика КЗ

Выполнить профилактические действия безопаснее, надежнее и дешевле, чем восстанавливать проводку после КЗ. Периодически нужно проверять розетки. Если они начинают искрить, нужно их ремонтировать или менять. Если производилась частичная замена проводки, следует проверять надежность мест соединения, целостность изоляционного слоя.

При самостоятельном проведении монтажа электропроводки важно правильно рассчитывать сечение кабеля. Если оно не способно выдержать мощность всех подключаемых приборов, будет происходить перегрузка, приводящая к короткому замыканию

Кабели не должны укладываться тесно друг с другом – это может привести к повреждению защитного слоя. Также при соединении надо правильно выбрать способ создания контакта и приобрести заранее необходимое оборудование. Нельзя соединять провода методом скрутки.

Если надо сверлить стену, следует проверить место самодельным металлоискателем или изучить схему электропроводки. Таким образом можно обнаружить кабель скрытой проводки, который мастер мог бы случайно повредить.

Режим — короткое замыкание

Режим короткого замыкания возникает при каждом пуске двигателя, однако в этом случае он кратковременен. Несколько пусков двигателя с короткозамкнутым ротором подряд или через короткие промежутки времени могут привести к превышению допустимой температуры его обмоток и к выходу двигателя из строя.

Векторная диаграмма и характеристики трансформатора напряжения.

Режим короткого замыкания для них недопустим.

Режим короткого замыкания при номинальном напряжении является аварийным, так как токи в обмотках значительно больше номинальных значений, что приводит к тепловому и механическому разрушению трансформатора.

Пути движения потока поля в реактивной катушке с обмоткой на обоих сердечниках.

Режим короткого замыкания характеризуется тем, что основной магнитный поток чрезвычайно мал.

Режим короткого замыкания, d этом режима обмотка статоре асинхронного двнгамдя о ЗАТОркожаиним ротором подключается к сети, ь обмотки ротора гамшЕМтея накоротко.

Режим короткого замыкания можно практически легко осуществить в цепи коллектора, где внутреннее сопротивление транзистора велико. Выполнение режима короткого замыкания в цепи эмиттера затруднено, особенно в области низких частот. Это ограничивает применение / — параметров для описания свойств транзистора.

Режим короткого замыкания можно легко осуществить в цепи коллектора, где внутреннее сопротивление транзистора велико. Выполнение режима короткого замыкания в цепи эмиттера затруднено, особенно в области низких частот. Это ограничивает применение / — параметров для описания свойств транзистора.

Режим короткого замыкания, возникающий случайно в процессе эксплуатации при номинальном первичном напряжении, является аварийным процессом, сопровождающимся весьма большими токами в обмотках. Многократное превышение токов по сравнению с номинальными токами может привести к повреждению изоляции обмоток вследствие нагрева и разрушению последних механическими силами, возникающими при этом режиме между обмотками.

Режимы короткого замыкания и перенапряжений являются аварийными, и эти аппараты редко подвергаются наибольшим нагрузкам.

Режим короткого замыкания — аварийный для источника. Специально в этот режим источник никогда не переводят, но он может возникать в результате неправильных условий эксплуатации источника и приводить к выходу источника из строя, если в электрической цепи заблаговременно не будут предприняты меры для защиты от последствий короткого замыкания.

Режим короткого замыкания является следствием выхода из строя изоляции, обрыва проводов, поломки деталей, небрежности обслуживающего персонала. При коротких замыканиях могут возникнуть недопустимо большие токи, электрическая дуга, возможно резкое снижение напряжения. Все это может привести к весьма тяжелым последствиям, поэтому режим короткого замыкания рассматривают как аварийный.

Режим короткого замыкания, как известно, целиком определяется сопротивлениями короткого замыкания — реактивным сопротивлением рассеяния хк и активным сопротивлением гк. Сопротивление гк в основном обусловливается активными сопротивлениями обмоток.

Режим короткого замыкания для измерительного трансформатора напряжения опасен так же, как и для силового трансформатора. При номинальном первичном токе вторичный ток составляет 5 или 10 А. Во вторичные цепи трансформаторов тока включают амперметры, токовые обмотки ваттметров и других приборов, токовые реле. Сопротивление этих приборов мало ( доли ома), и, несмотря на то что по отношению ко вторичной обмотке их включают последовательно, общее сопротивление нагрузки составляет менее 1 Ом, поэтому трансформатор тока работает в режиме, близком к короткому замыканию.

Примеры таких устройств

Рисунки G40 — G42 показывают наиболее распространенные установки, где защита от перегрузки и от коротких замыканий выполняется разными устройствами.

Как показано на рис. G40 и G41, наиболее часто цепи, в которых используются отдельные устройства, защищают двигатели.

Рис. G40: Цепь защищена плавкими предохранителями aM

Рис. G41: Защита цепи выключателем без реле тепловой защиты

На рис. G42a представлено еще одно отклонение от основных правил защиты, которое чаще всего используется для магистральных шин и для шин освещения.

Рис. G42a: Автоматический выключатель D обеспечивает защиту от коротких замыканий, с учетом нагрузки

Регулируемый привод

Рис. G42b показывает функции, обеспечиваемые регулируемым приводом, и, при необходимости, некоторые дополнительные функции, выполняемые такими устройствами, как выключатель цепи, термореле, УЗО.

Необходимая защита Защита, обеспечиваемая регулируемым приводом Дополнительная защита
Перегрузка кабеля Есть = (1) Не нужна, если (1)
Перегрузка двигателя Есть = (2) Не нужна, если (2)
Короткое замыкание ниже по цепи Есть  
Перегрузка регулируемого привода Есть  
Увеличение напряжения Есть  
Снижение напряжения Есть  
Потеря фазы Есть  
Короткое замыкание выше по цепи   Автоматический выключатель(откл. при коротком замыкании)
Внутреннее короткое замыкание   Автоматический выключатель(отключение при коротком замыкании и перегрузке)
Короткое замыкание на землю ниже по цепи (косвенное прикосновение) Самозащита УЗО ≥ 300 мA
Прямое прикосновение   УЗО ≤ 30 мA

Рис. G42b: Защита, которая должна быть обеспечена для устройств регулируемого привода

Расчет токов КЗ для трехфазных сетей

Для того чтобы определить ток трехфазного короткого замыкания в соответствующих сетях, следует обязательно учитывать специфику возникновения и развития этого процесса. Прежде всего, это индуктивность, возникающая в замкнутом проводнике, из-за чего ток трехфазного КЗ изменяется не мгновенно, а нарастает постепенно в соответствии с определенными законами.

Точность производимых вычислений зависит в первую очередь от расчетов основных величин, вставляемых в формулу. С этой целью используются дополнительные формулы или специальное программное обеспечение, выполняющее сложнейшие вычислительные операции за очень короткое время.

Если же расчеты в трехфазных сетях выполняются ручным способом, в таких случаях нужные результаты про ток КЗ формула, приведенная ниже, позволяет определить с достаточно точными показателями:

Iкз = Uc/(√3*Хрез) = Uc /(√3*(Хсист + Хвн)), в которой Хвн является сопротивлением между шинами и точкой КЗ, Хсист – это сопротивление во всей системе относительно шин источника напряжения, Uc – напряжение на шинах в данной системе.

При отсутствии какого-то из показателей, его значение определяется с использованием дополнительных формул или программ. Если же расчеты трехфазного КЗ производятся для сложных сетей с большим количеством разветвлений, в этом случае основная схема преобразуется в схему замещения, где присутствует лишь один источник электроэнергии и одно сопротивление.

Сам процесс упрощения производится в следующем порядке:

  • Складываются все показатели сопротивлений, подключенных параллельно в данной цепи.
  • Далее суммируются все сопротивления, подключенные последовательно.
  • Результирующее сопротивление Хрез определяется как сумма всех подключенных параллельных и последовательных сопротивлений.

Расчеты токов двухфазного короткого замыкания выполняются с учетом отсутствия у них симметричности. У них нет нуля, а присутствую токи, протекающие в прямом и обратном направлении. Таким образом, ток двухфазного КЗ рассчитывается последовательно, по отдельным формулам, используемым для каждого показателя.

Напряжение — короткое замыкание

Напряжение короткого замыкания характеризует индуктивное сопротивление обмотки трансформатора. Его нужно знать для определения возможности включения трансформаторов на параллельную работу.

Напряжение короткого замыкания ик является для трансформаторов весьма важной величиной, характеризующей их эксплуатационные свойства. Значения и даются в каталогах.
 . Напряжение короткого замыкания указывается на щитке трансформатора.

Напряжение короткого замыкания указывается на щитке трансформатора.

Напряжение короткого замыкания ик характеризует индуктивное сопротивление обмотки и выражается в процентах от номинального. Оно показывает, какое напряжение нужно подать на обмотку ВН, чтобы в короткозамкну-той обмотке НН проходил ток, равный номинальному этой обмотки. Напряжение короткого замыкания характеризует распределение нагрузок между трансформаторами при их параллельной работе.

Напряжение короткого замыкания ик характеризует полное сопротивление обмоток трансформатора и зависит от взаимного расположения обмоток на магнитопроводе. Значение ик определяется из опыта КЗ и численно равно напряжению, при подведении которого к одной из обмоток трансформатора в другой обмотке, замкнутой накоротко, проходит номинальный ток.

Напряжение короткого замыкания, обозначаемое на паспорте трансформатора UK, определяет то напряжение, которое надо приложить к одной из его обмоток ( другая замкнута накоротко), с тем чтобы в этих обмотках установились номинальные токи.

Напряжение короткого замыкания и его активная и реактивная составляющие равны: ик % / HZK / f / H 100; на % IaRK / UH 100; их % 1яХк / и 100, где и и 1 — номинальное напряжение и ток первичной обмотки трансформатора.

Векторная диаграмма трансформатора при коротком замыкании.| Треугольник короткого замыкания трансформатора.

Напряжение короткого замыкания для силовых трансформаторов определяется ГОСТ и выбивается на паспортной табличке трансформатора, К) определяет объем меди трансформатора, так как от сечения витков обмотки зависит активное сопротивление гк.

Напряжения короткого замыкания, их активные и реактивные составляющие определяют распределение нагрузки между трансформаторами при их параллельной работе. При неравенстве напряжений короткого замыкания нагрузка между параллельно работающими трансформаторами распределяется неравномерно и трансформатор с меньшим напряжением короткого замыкания нагружается в большей мере, чем трансформатор с большим напряжением короткого замыкания.

Параллельная работа четырех трансформаторов.

Напряжения короткого замыкания должны быть равны.

Напряжение короткого замыкания — величина постоянная для каждого трансформатора и зависит от его конструкции. Численно величина ик для большинства трнсформаторов, выпускаемых отечественными заводами, колеблется от 5 5 до 10 5 %, доходя у самых крупных до 13 % и более.

Изменение токов в трансформаторе при коротком замыкании.

Напряжение короткого замыкания определяет установившийся ток корог.

Виды КЗ

Согласно ГОСТ 52735-2007, в энергосетях короткие замыкания принято разделять на несколько видов. Для наглядности ниже представлены схемы различных видов КЗ.

Обозначения с кратким описанием:

  1. 3-х фазное, принятое обозначение – К(З). То есть, происходит электрический контакт между тремя фазами. Это единственный вид замыкания не вызывающий «перекос» фаз, процесс протекает симметрично, что упрощает расчет силы тока КЗ. В тоже время 3-х фазное замыкание представляет наибольшую опасность по факторам тепловых и электродинамических воздействий. В связи с этим, когда производится расчет тока КЗ для трехфазной цепи, как правило, рассматривается данный вид замыкания.

Характерно, что при К(З) наличие контакта с землей не отражается на параметрах процесса.

  1. 2-х фазное (K(2)). Данный вид замыкания, как все последующие, относится к несимметричным процессам, вызывающим перекос напряжений в системе. В кабельных линиях электропередач довольно велика вероятность перехода процесса K(2) в К(З), поскольку температура в месте замыкания разрушает изоляцию токоведущих частей.
  2. 2-х фазное с землей (K(1,1)). Данный процесс можно наблюдать в системах с заземленной нейтралью.
  3. 1-о фазное с землей (K(1)). Этот вид замыкания на практике встречается чаще всего. Характерно, что процесс может возникнуть как в бытовых или промышленных электросетях, так и в запитанном от них оборудовании.
  4. Двойное на землю (K(1+1)). То есть, две фазы замыкаются через землю, не имея электрического контакта между собой. Такой вид замыкания возможен в системах с заземленной нейтралью.

Мы привели только пять видов замыканий, которые чаще всего встречаются на практике. С полным списком возможных вариантов и поясняющими схемами можно ознакомиться в приложении 2 к ГОСТу 26522 85.

Вероятность возникновения каждого из рассмотренных выше вариантов приведена в таблице. Как видно из нее чаще всего наблюдаются однофазные короткие замыкания.

Таблица 1. Распределение, составленное по аварийной статистике.

Обозначение КЗПроцентное соотношение к общему числу (%)
К(З)5,0
K(2)10,0
K(1)65,0
K(1,1) и K(1+1)20,0

Разобравшись с видами замыканий, рассмотрим, в каких ситуациях они могут возникнуть.

Допущения при расчетах токов кз

Существуют
уточненные и приближенные способы
расчета. При уточненном расчете
погрешность токов КЗ находится в пределах
от 2 до 5 %. В приближенном расчете,
допускаемая погрешность находится в
пределах 10-15%.

Практические
методы расчета токов КЗ основаны на
ряде допущений и упрощений, к которым
следует отнести:

1)
отсутствие насыщения магнитных систем
всех элементов цепи КЗ. При этом все
схемы оказываются линейными, расчет
которых становится значительно проще.
Вследствие этого могут быть использованы
любые формы принципа наложения;

2)
пренебрежение токами намагничивания
трансформаторов и автотрансформаторов.
При этом возможен переход от Т-образной
схемы замещения трансформатора к схеме
замещения с одним сопротивлением:

3)
отсутствие несимметрии 3-ех фазной
системы. Несимметрия возникает только
в точке КЗ;

4)
пренебрежение емкостными проводимостями
ЛЭП при напряжении до 220 кВ включительно.
При рассмотрении простых замыканий на
землю это допущение непригодно;

5)приближенный
учет нагрузок;

6)пренебрежение
активным сопротивлениемэлементов схемы
(сети выше 1 кВ);

7)
отсутствие качания генераторов или
другими словами не учет сдвига по фазе
ЭДС источников энергии, входящих в
расчетную схему;

Расчеты токов КЗ в однофазных сетях

В однофазных электрических сетях расчет токов короткого замыкания выполняется по упрощенной методике. Это связано с незначительным энергопотреблением электроприборов на 220В. То есть, надежно защитить частный дом или квартиру вполне возможно с помощью автоматических выключателей на 25А.

Примерно рассчитать ток однофазного короткого замыкания можно по формуле № 1, в которой Ik будет однофазным током КЗ, а Uf – фазное напряжение. Параметры Zt и Zc представляют собой сопротивление трансформатора в момент КЗ и сопротивление между фазой и нулем. Погрешность вычислений с использованием этой формулы составляет примерно 10%. Этих данных вполне достаточно, чтобы спланировать надежную защиту сети.

Основные сложности могут возникнуть при решении задачи, как определить параметр Zc. Однако, при наличии данных о переходных сопротивлениях и характеристиках проводника, величина сопротивления между фазным и нулевым проводом достаточно легко находится по формуле № 2. В ней параметры rf и rn являются, соответственно, активными сопротивлениями фазы и нуля (Ом). Внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников обозначаются как xf и xn (Ом). Еще две величины – ra и x’ являются суммарным активным сопротивлением контактов цепочки фаза-нуль и внешним индуктивным сопротивлением этой же цепи.

При вычислении токов однофазного КЗ, расчетная схема должна выполняться в определенной последовательности:

  • Вначале нужно установить параметры источника питания.
  • Определить характеристики проводников, используемых в цепи.
  • Слишком разветвленную схему нужно упростить путем замещения сложных компонентов простыми. С этой целью составляется схема замещения для расчета токов короткого замыкания.
  • Найти величину полного сопротивления на участке фаза-ноль.
  • При отсутствии технической документации определяется полное сопротивление источника питания, измеряемое в относительных единицах.

Все полученные значения подставляются в формулу, после чего вычисленным результатом можно пользоваться при составлении проектов.

Ток короткого замыкания однофазных и трехфазных сетей

Формула тока короткого замыкания

Короткое замыкание: формула для расчета

Режим короткого замыкания

Что такое ток короткого замыкания

Опыт короткого замыкания трансформатора

Условия, которые должны быть учтены

Защитное устройство должно удовлетворять следующим условиям:

  • уставка мгновенного отключения Im < Iscмин при защите цепи автоматическим выключателем;
  • ток плавления Ia < Iscмин при защите цепи плавкими предохранителями.

Таким образом, защитное устройство должно удовлетворять следующим двум условиям:

  • номинал тока отключения короткого замыкания Its > Isc, тока трехфазного короткого замыкания в точке его возникновения в цепи установки;
  • отключение минимально возможного тока короткого замыкания в цепи, за время tc, совместимое с параметрами термической стойкости проводов в цепи, где:

tc≤k2S2Iscmin2{\displaystyle tc\leq {\frac {k^{2}S^{2}}{Isc_{min}\,^{2}}}}  (действительно для tc < 5 с)

Сравнение кривых отключения или плавки защитных устройств с предельными кривыми термической стойкости для проводов показывает, что это условие соблюдено, если:

  • Iscмин > Im (ток уставки автоматического выключателя для мгновенного или с незначительной выдержкой отключения цепи), см. рис. G45;
  • Iscмин > la при защите плавкими предохранителями. Значение тока Ia соответствует точке пересечения кривой плавкого предохранителя и кривой термической стойкости кабеля, см. рис. G46 и G47.

Рис. G45: Защита выключателем

Рис. G46: Защита плавким предохранителем типа aM

Рис. G47: Защита плавким предохранителем типа gl

Кто выполняет эти расчеты

Расчеты выполняет организация или электрик на стадии составления схемы электрической цепи. Если есть некоторые познания в области электроники, можно выполнить расчет самостоятельно или с помощью специальных программ (например, программы «Электрик», «БНТУ»). Кроме того, можно использовать специальные онлайн-калькуляторы.

Программа «Электрик»

Важно! Дополнительные данные могут потребоваться в случае проведения экспертизы. Согласно Постановлению Правительства РФ № 145 (п

17) такие данные следует предоставлять в течение трех дней.

Разновидности замыканий проводки

Скрытая проводка в деревянном доме: ПУЭ

Электрические коммуникации бывают одно,- двух,- и трёхфазными. Все электродвигатели имеют обмотки, состоящие из множества витков проводов. Во всех этих видах электропередачи бывают короткие замыкания:

  1. КЗ однофазной проводки возникает, когда фазовый провод замыкается прямо на землю или на какой-либо заземлённый элемент. Причиной может быть неправильно сделанное заземление или нарушение поверхностного слоя проводника.
  2. Двухфазное замыкание происходит при полном контакте двух токоведущих ветвей электрической цепи. Также КЗ происходит при одновременном замыкании 2-х фаз на землю.
  3. Трёхфазное или симметричное КЗ – это соединение трёх проводов с разными фазами между собой. Это может быть вызвано механическим повреждением проводников, перегревом, пробоем изоляции или результатом перехлёста проводов.
  4. Замыкание обмоток катушечных деталей называют межвитковым. Такой вид КЗ характерен для электродвигателей, трансформаторов и различных устройств.
  5. Один из опасных видов КЗ – это когда происходят обрыв провода питания внутри силового блока и последующее замыкание его на металлический корпус. Если в это время не выключать ток, то люди могут быть неожиданно поражены высоким напряжением.

Разновидности замыканий

Схема

Еще один способ изучения принципа токового действия это построение схемы. На данный момент для этого можно применить специальную программу. Благодаря ей можно не только понять, в какой ситуации случится короткое замыкание, но и попробовать его предотвратить, построив правильную электросхему и используя затем качественные материалы.

Обратите внимание! Стоит указать, что кроме дистанционного способа, есть возможность сделать схему самостоятельно, используя соответствующие учебные пособия. В результате такого действия можно сделать проверку вводного автоматического выключателя, имеющего средний номинальный ток на коммутационную способность в силовой кабельной линии

Благодаря схеме будет несложно определяться в токовых значениях.

Схема электротока

В целом, электроток короткого замыкания — разрушительная энергия, которая зависит от числа фотонов, спектра излучения, оптического свойства и прочего. Измерение его мощности можно произвести через специальную формулу. Имеет свой график и схему, которые представлены выше.

Защитные и профилактические мероприятия

Полностью защититься от КЗ практически невозможно, поскольку во многих случаях оно происходит под влиянием случайных факторов. Поэтому основная роль отводится профилактическим мероприятиям, от чего зависит снижение вероятности аварийных ситуаций.

В обязательном порядке планируется и выполняется следующее:

  • Контроль и определение состояния изоляционного слоя токоведущих частей электроустановок или ЛЭП. В помещениях производственного назначения изоляция проводов проходит испытание 1 раз в 3 года или чаще. Домашние сети нормируются сроками максимальной эксплуатации. Например, скрытая проводка из медного провода может эксплуатироваться в течение 40 лет.
  • Перед тем как найти скрытую проводку перед сверлением стен, необходимо заранее свериться со схемой или проектом электрических сетей. Это существенно снизит вероятность повреждений, хотя более точные результаты можно получить только с помощью специального поискового прибора.
  • Выходя из дома следует отключать все электроприборы, особенно мощное оборудование – нагреватели, электроплиты, посудомоечные машины и т.д.
  • В помещениях, где есть признаки повышенной влажности, количество электрических устройств должно быть минимальным. Допускается эксплуатация приборов только с соответствующим классом защиты.
  • Не должна подключаться к сети поврежденная электротехника.
  • Не выходить за рамки установленных норм потребления электроэнергии.

Большое значение имеет использование защитных средств в электрической цепи – автоматов или плавких предохранителей. Они устанавливаются на вводе и на всех внутренних линиях проводки. В случае короткого замыкания произойдет срабатывание и сеть окажется обесточенной. Отработанные предохранители заменяются аналогичными устройствами того же типа. Элементы с меньшими номиналами приведут к ложным срабатываниям, а превышение допустимых токов вызовет повреждение оборудования и проводов.

Короткие замыкания в однофазных сетях

При выполнении расчетов энергосистем однофазного тока допускаются вычисления, производимые в упрощенной форме. Приборы и оборудование в таких сетях не потребляют большого количества электроэнергии, поэтому надежная защита может быть обеспечена обычным автоматическим выключателем, рассчитанным на ток срабатывания 25 ампер.

Ток однофазного короткого замыкания вычисляется в следующем порядке:

  • Определение параметров трансформатора или реактора, питающих сеть, в том числе их электродвижущей силы.
  • Устанавливаются технические характеристики проводников, используемых в сети.
  • Разветвленную электрическую схему необходимо упростить, разбив на отдельные участки.
  • Вычисление полного сопротивления между фазой и нулем.
  • Определения полных сопротивлений трансформатора или других питающих устройств, если такие данные отсутствуют в технической документации.
  • Все полученные значения вставляются в формулу.

В каждом случае сила тока короткого замыкания и формула, по которой рассчитывается однофазный процесс, показана на рисунке.

В ней Uf является фазным напряжением, Zt – сопротивлением трансформатора в момент КЗ. Zc будет сопротивлением между фазой и нулем, а Ik – однофазным током КЗ.

Использование данной формулы позволяет определить ток однофазного КЗ и его параметры в соответствующих цепях с величиной погрешности в пределах 10%. Полученных данных вполне достаточно, чтобы рассчитать правильную и эффективную защиту сети. Основной проблемой при получении исходных данных считается определение величины Zc.

При наличии данных о параметрах проводников и значениях переходных сопротивлений, определить сопротивление между фазой и нулем вполне возможно по формуле:

Здесь rf и rn являются, соответственно, активными сопротивлениями фазного и нулевого проводов, измеряемыми в Омах, ra представляет собой сумму активных сопротивлений контактов в цепочке фаза-ноль (Ом), xf” и xn” – внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводов (Ом), x’ – является внешним индуктивным сопротивлением в цепочке фаза-ноль (Ом).

Полученное значение подставляется в предыдущую формулу, после чего определение тока КЗ уже не составит особого труда. Главное – соблюдать правильную последовательность действий при выполнении расчетов.

В чем опасность?

Последствия короткого замыкания могут быть следующими:

  1. Падает уровень напряжения в электро цепи. Это может привести к выходу из строя и обгоранию электрического прибора или сбоям в функционировании устройства.
  2. Повреждения механического и термического типа: обрыв цепи, повреждение проводки или отдельных проводов, розеток и выключателей.
  3. В зависимости от мощности короткого замыкания возможно возгорание проводки и расположенных рядом с ней материалов и предметов.
  4. Деструктивное электромагнитное воздействие на телефонную линию связи, компьютер, телевизор и другие электроприборы.
  5. Опасность для жизни. Если в момент возникновения замыкания человек находится рядом с источником КЗ, то он может получить ожоги.
  6. Нарушается функционирование электропоставляющих систем.
  7. В зависимости от параметров КЗ возможны сбои в работе подземных коммуникаций при электромагнитном воздействии.

Многих людей интересует вопрос о том, как посчитать, чему равна сила тока при коротком замыкании. Для этого необходимо воспользоваться законом Ома: сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению на ее концах и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи.

Вычисление КЗ осуществляется по формуле: I= U/R (I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление).

Что такое ток КЗ

Ток КЗ расшифровывается как «ток короткого замыкания». В этот момент между собой замыкаются две точки одной электроцепи

Важное условие – разность потенциалов. Если при нормальном режиме работы взаимодействие точек не предусмотрено, возникает сбой или замыкание

Коротким он считается потому, что срабатывает напрямую, минуя электроприборы.

Пример КЗ

Разновидности:

  • Однофазное (касание на землю или деталь, соединенную с землей);
  • Двухфазное (соединение 2-х точек с различным потенциалом, возникает часто из-за нарушения изоляционного слоя);
  • Трехфазное или симметричное (стыковка трех разных точек, возникает в следствие поломки, перегрева, схлестывания элементов);
  • Межвитковое (соединение в обмотке статора, трансформатора или роторных механизмах);
  • Замыкание на корпус или систему (металлический).

Схема соединения элементов.

Важно! Необходимо заранее продумывать и просчитывать способы защиты – ограничительные реакторы, распараллеливание, быстрореагирующие аппараты с ограничителями поступления тока и т. д

Система относительных единиц

Представление
любых физических величин не в именованых
единицах, а в относительных, безразмерных
единицах позволяет существенно упростить
некоторые теоретические выкладки и
придать им более общий характер. Также
и в практических расчетах, такое
представление величин придает результатам
большую наглядность и позволяет быстрее
ориентироваться в порядке определяемых
величин.

Под
относительным значением какой-либо
величины следует понимать ее отношение
к другой одноименной величине выбранной
за единицу измерения. Следовательно,
чтобы выразить отдельные величины в
относительных единицах нужно установить
базисные единицы или условия. Если за
базисный ток и напряжение принять
некоторые произвольные величины, то

(8.2)

Из
четырех базисных величин две могут быть
выбраны произвольно, а две других
получены через формулы (8.1) и (8.2).

Таким образом, при выборе базисных
условий относительные значения E, U, I,
S, Z будут определяться:

(8.6)

(8.7)

Символ
* — означает, что величины выражены в
относительных единицах, а индекс (б)
– величина приведена к базисным
единицам.

Используя
выражение (8.2) можно Z*(б)
представить

(8.8)

или,
если умножить числитель и знаменатель
на,
то

(8.9)

где
Z
– заданное сопротивление в Омах на
фазу;


базисный
ток, кА;

– базисное
напряжение, кВ (линейное);

– базисная
мощность, МВА.

Поскольку
выбор базисных условий произволен, то
одна и та же величина может иметь разные
численные значения при выражении ее в
относительных единицах. Обычно
относительные сопротивления элементов
задаются при номинальных условиях, т.е.
при Iном,
Uном,
Sном.
Их величины определяются по выражениям
(8.8), (8.9), где базисные единицы должны
быть заменены соответствующими
номинальными:

,
(8.8а)

.
(8.9а)

Для
выполнения расчета в относительных
единицах нужно все ЭДС и сопротивления
элементов схемы выразить в относительных
единицах (о.е.) при выбранных базисных
условиях. Если они заданы в именованных
единицах, то для перевода их в относительные
единицы служат выражения (8.3), (8.8) или
(8.9). Когда же они заданы в относительных
единицах при номинальных условиях, то
их пересчет к базисным условиям
производится по следующим соотношениям:

,
(8.10)

(8.11),
умножим числитель и знаменатель на

тогда

.
(8.12)

За
базисную мощность целесообразно
принимать простое круглое число кратное
10-ти (100, 1000 мВА и т.д.). Иногда задают часто
повторяющуюся величину Sном
в схеме или кратную ей.

За
Uб
рекомендуется принимать Uн
или близкое к нему среднее номинальное
напряжение – Uср.ном,
взятое по шкале средних напряжений:

3,15;
6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18; 20; 24; 37; 115; 230; 340; 515; 765 кВ

При
Uб
= Uср.ном
– пересчет относительных ЭДС отпадает.

=

Исключения
составляют реакторы. В тех случаях,
когда реакторы использованы на напряжение
ниже их номинальных напряжений (например,
реактор на 10 кВ подключают к установке
6 кВ), пересчет их относительных
сопротивлений по напряжениям обязателен.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации