Таблица 14.1. Наименьшие сечения проводников по механической прочвости

буются, как правило, провода и шнуры с гибкими медными жилами. Механическая стойкость проводов имеет важное значение и для обеспечения пожарной и электробезопасно-сти.

Проводники должны быть достаточно стойкими и при КЗ, когда вследствие резкого повышения токов они (во всяком случае за время до отключения аварийного участка) испытывают значительные динамические воздействия.

Правила устройства электроустановок разрешают не производить механических расчетов проводов в сетях до 1 кВ (за исключением воздушных сетей и тросов) при соблюдении наименьших сечений токопроводящих жил, указанных в табл. 14.1. Выполнение этих требований является обязательным для всех видов электропроводок.

Глава пятнадцатая

УПРОЩЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СЕТЯХ ДО 1 кВ

15.1. определение и расчет токов короткого замыкания

При коротких замыканиях возникают значительные механические силы в токоведущих частях электрических аппаратов, шин, изоляторов. Последствием этих механических сил могут быть разрушения аппаратов и конструкций РУ. Кроме того, токи КЗ вызывают дополнительный нагрев токоведущих частей электрических аппаратов, шин РУ и жил кабелей, что может привести к выходу их из строя из-за опасного повышения температуры. Нередко КЗ становятся причиной пожара и порчи имущества.

Процессы, возникающие при КЗ, их физическая сущность и методы расчета изучены достаточно глубоко и рассмотрены в специальной литературе. В настоящей главе даются самЫе общие положения, имеющие актуальное значение лишь для сетей до 1 кВ, типичных для электрооборудования жилых и общественных зданий.

Остановимся на некоторых основных понятиях и определениях, а также параметрах, необходимых для расчетов.

Коротким замыканием называется непосредственное соединение между любыми точками разных фаз или

фазы с землей и нулевым проводом электрической цепи, которое не предусмотрено нормальными условиями работы установки. Ток КЗ зависит от мощности источника питания, электрической удаленности места КЗ от него, т. е. от сопротивления цепи КЗ, от вида КЗ (трехфазного, двухфазного, однофазного, однофазного и двухфазного на землю), а также момента возникновения КЗ и длительности его действия. Относительная вероятность различных видов КЗ, по статистическим данным, характеризуется следующими показателями: трехфазное5, двухфазное - 30 и однофазное - 65 %. Приведенные данные относятся к внешним электрическим сетям и системам, однако можно полагать, что приведенные цифры действительны с известной долей приближения и для внутренних сетей.

Мгновенное значение полного тока КЗ 1к, А, можно разложить на две составляющие: периодическую in и апериодическую ia:

~ in ~Ь ia-

Наибольшего значения ток КЗ достигает в том случае, когда КЗ возникает при прохождении тока предшествующего режима (тока нагрузки) через нуль; при этом периодический ток имеет амплитудное значение, А

по ~ ао-

Максимальным, мгновенным током- называется наибольшее мгновенное значение тока КЗ. Этого значения ток КЗ достигает по истечении первого полупериода с момента возникновения КЗ, т. е. через 0,01 с.

Отношение максимального мгновенного тока КЗ 1м,м к амплитуде периодической составляющей тока КЗ hmax называется ударным коэффициентом Максимального мгновенного тока:

м.м ~ м.м/птаж- (15.1)

Апериодическая составляющая тока КЗ, А, изменяется по закону

k = koe*--=Inmaxe- \ (15.2)

где Га==л:/(314 г)--постоянная времени затухания, с; /- время, с; г-активное сопротивление цепи КЗ, Ом; л; -индуктивное сопротивление цепи КЗ, Ом.

Апериодическая составляющая (иногда ее называют свободным током) затухает быстро и практически исчезает через 0,15 с.