Выбор проводников по условиям нагрева при коротком замыкании

[1] Температура нагрева проводников при КЗ должна быть не выше следующих предельно допустимых значений, º С:

Шины:
медные
алюминиевые
стальные, не имеющие непосредственного соединения с аппаратами
стальные с непосредственным присоединением к аппаратам
Кабели с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение, кВ:
до 10
20 - 220
Кабели и изолированные провода с медными и алюминиевыми жилами и изоляцией:
поливинилхлоридной и резиновой
полиэтиленовой
Медные неизолированные провода при тяжениях, Н/мм^2:
менее 20
20 и более
Алюминиевые неизолированные провода при тяжениях, Н/мм^2:
менее 10
10 и более
Алюминиевая часть сталеалюминиевых проводов

Проверка кабелей на нагрев токами КЗ должна производиться для:

ü одиночных кабелей одной строительной длины, исходя из КЗ в начале кабеля;

ü одиночных кабелей со ступенчатыми сечениями по длине, исходя из КЗ в начале каждого участка нового сечения;

ü пучка из двух и более параллельно включенных кабелей, исходя из КЗ непосредственно за пучком (по сквозному току КЗ).

При проверке на термическую стойкость аппаратов и проводников линий, оборудованных устройствами быстродействующего АПВ, должно учитываться повышение нагрева из-за увеличения суммарной продолжительности прохождения тока КЗ по таким линиям. Расщепленные провода ВЛ при проверке на нагрев в условиях КЗ рассматриваются как один провод суммарного сечения.

[3] Количественную оценку степени термического воздействия тока КЗ на проводники и электрические аппараты рекомендуется производить с помощью интеграла Джоуля , где - ток КЗ в произвольный момент времени , А; -расчетная продолжительность КЗ, с. Количественную оценку степени термического воздействия тока КЗ допускается также производить с помощью термически эквивалентного тока КЗ , т.е. неизменного по амплитуде (синусоидального) тока, который за время, равное расчетной продолжительности КЗ, оказывает на проводник или электрический аппарат такое же термическое воздействие, как и реальный ток КЗ за это же время. Этот ток связан с интегралом Джоуля простым соотношением .

Для схемы с удаленными источниками где - действующее значение периодической составляющей тока КЗ от эквивалентного источника энергии (системы), А; - эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с.

В тех случаях, когда интеграл Джоуля допустимо определять по более простой формуле:

[3] Проверка проводников на термическую стойкость при КЗ заключается в определении их температуры нагрева к моменту отключения КЗ и сравнении этой температуры с предельно допустимой температурой нагрева при КЗ.

В тех случаях, когда нагрузка проводника до КЗ близка к продолжительно допустимой, минимальное сечение проводника, отвечающее условию термической стойкости при КЗ, следует определять по формуле

Значение параметра для жестких шин

Значение параметра для кабелей

Значение параметра для проводов

[3] Проверка электрического аппарата на термическую стойкость при КЗ заключается в сравнении найденного при расчетных условиях значения интеграла Джоуля сего допустимым для проверяемого аппарата значением . Электрический аппарат удовлетворяет условию термической стойкости, если выполняется условие .

Для коммутационных аппаратов (выключателей, выключателей нагрузки, разъединителей и т.д.) допустимое значение интеграла Джоуля зависит не только от указываемого заводом-изготовителем нормированного тока термической стойкости проверяемого аппарата , но и от соотношения между расчетной продолжительностью КЗ и предельно допустимым временем воздействия нормированного тока термической стойкости (также указываемого заводом-изготовителем). Если ,то допустимое значение интеграла Джоуля равно поэтому условием термической стойкости коммутационного аппарата является выполнение соотношения Если же , то допустимое значение интеграла Джоуля равно и условием термической стойкости коммутационного аппарата является выполнение соотношения