double arrow

Проверка выбранного сечения на термическую стойкость

Термическое действие токов КЗ

Токи КЗ вызывают нагрев токоведущих частей, значительно превышающий нормальный. Чрезмерное повышение температуры может привести к повреждению изоляции, разрушению контактов и даже к их плавлению, несмотря на кратковременность процесса КЗ. После отключения поврежденного участка прохождение тока КЗ прекращается, токоведущие части охлаждаются.

При выборе токоведущих частей необходимо найти конечную температуру нагрева токами КЗ с учетом периодической и апериодической составляющих. Этот расчет достаточно трудоемкий, поэтому термическую стойкость обычно проверяют определением минимально допустимого сечения по условию допустимого нагрева при КЗ:

где — тепловой импульс тока КЗ, А2 с; — постоянная затухания апериодической составляющей ( – результирующие индуктивное сопротивления схемы относительно точки КЗ; - угловая частота, ); — время отключения КЗ, с; — время действия основной защиты, с; — полное время отключения выключателя, с; — коэффициент, зависящий от допустимой температуры при КЗ и материала проводника.

Его рекомендуемые значения приведены ниже:

- шины медные - 170;

- шины алюминиевые - 71-90;

- кабели до 10 кВ с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами - 90;

- кабели и провода с поливинилхлоридной изоляцией, алюминиевыми жилами - 75;

- то же с полиэтиленовой изоляцией - 65;

Выбранные шины или кабель термически стойки, если их сечение больше

Проверка аппаратов на термическую стойкость производится по току термической стойкости , заданному заводом-изготовителем, и расчетному времени термической стойкости по каталогу . Аппарат термически стоек,

если

Кабель ААШв 3 x 10 + 1 х 6 мм2 проходит по нагреву длительным током. Выбираем сечение жил кабеля по нагреву током КЗ. С этой целью определим тепловой импульс тока КЗ:

(39)

где — постоянная затухания апериодической составляющей, с; — время отключения КЗ, с;

2 ? (0,6 + 0,01) = 0,5 кА2sup>?с

Минимальное сечение жил кабеля по термической стойкости составит:

(40)

где – коэффициент, зависящий от допустимой температуры при КЗ и

материала проводника. Его рекомендуемые значения приведены ниже:

- кабели до 10 кВ с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами = 90;

- кабели и провода с полиэтиленовой изоляцией, алюмин. жилами = 65.

Ближайшим стандартным сечением для кабеля данной марки будет Fст = 10 мм2.Таким образом, для присоединения трансформаторов подстанции выбираем кабель ААШв 3 x 10 + 1 х 6 мм2.

Аналогично рассчитываем токи короткого замыкания для остальных линий, отходящих от ЗТП, проверяем их сечения на термическую стойкость и сводим расчетные данные в таблицу 6.

Остальные расчеты производим анолгично.

Таблица 22Расчет токов короткого замыкания и проверка сечений на термическую стойкость

Номер линии Марка кабели или провода Сопротивление Токи короткого замыкания Тепловой импульс тока КЗ Втер кА2 Сечение по термической стойкости F мм2 Стандартное сечение по термической стойкости Fст, мм2
RлмОм ZлмОм Хл мОм IК(3) кА IК(2) кА IК(1) кА
                     
1; 2 ААШВ 3х10+1х6 238,7 238,7 - 0,91 0,79 0,35 0,5 7,86  
3;4 ААШВ 3х10+1х6 220,1 220,1 - 0,98 0,85 0,32 0,6 8,6  
5;6 ААШВ 3х10+1х6     - 1,67 1,45 0,54 1,7 14,5  
7;8 ААШВ 3х10+1х6 300,7 300,7 - 0,73 0,64 0,24 0,33 6,4  
9;10 ААШВ 3х10+1х6 576,6 576,6 - 0,39 0,34 0,13 0,1 3,5  
11;12 ААШВ 3х10+1х6 375,1 375,1 - 0,59 0,51 0,2 0,2 4,5  
  ААШВ 3х120+1х95 1,71 1,71 - 10,4   2,98 66,49 72,4  
  САПсш 3х25+1х35 САПсш 3х16+1х25   155,5 8,5 1,36 1,18 0,63 1,3 16,3  
  САПсш 3х16+1х25 315,2 315,6 16,5 0,7 0,6 0,34 0,3 8,4  
  САПсш 3х35+1х50 САПсш 3х16+1х25 43,4 171,9 215,8     0,87 0,47 0,61    

Из рассчитанных данных можно сделать вывод, что линии 5 и 6 не проходят проверку на термическую стойкость. Руководствуясь рассчитанным стандартным сечением по термической стойкости Fст принимаем на данных линиях кабель марки ААШв сечением 3 x 16 + 1 х 10 мм2.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: