logo
ОПЭ лекции ЛЕВИНА!!

11.4. Расчет токов короткого замыкания и выбор автоматических выключателей и предохранителей

Расчет токов короткого замыкания необходим для правильного выбора и отстройки защитной аппаратуры. Ток короткого замыкания возникает при соединении токоведущих частей фаз между собой или с заземленным корпусом электроприемника в схемах с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом. Его величина. А, может быть определена по формуле

,

где UФ - фазное напряжение сети, В;

ZП- сопротивление петли фаза-нуль, Ом,

R - активное сопротивление одного провода цепи короткого замыкания, Ом;

Х - индуктивное сопротивление, рассчитываемое по удельному индуктивному сопротивлению равному 0,6 Ом/км;

ZT- полное сопротивление фазной обмотки трансформатора на стороне низшего напряжения, Ом,

где UH, IH - номинальные напряжение и ток трансформатора;

UK% - напряжение короткого замыкания трансформатора, % от номинального.

Величины UH, IH и UK% для соответствующего трансформатора приводятся в главе 5.

Выбор электрического аппарата осуществляется по его функциональному назначению, по роду напряжения и тока, по величине мощности.

Следует иметь в виду современную тенденцию, заключающуюся в том, что при выборе между предохранителями и автоматическими выключателями, предпочтение отдается последним в силу их большей надежности, лучшей защиты от неполнофазных режимов, универсальности и т. д.

Выбор аппаратов по напряжению заключается в соответствии номинального напряжения, указанного в паспорте аппарата, и его рода (переменное, постоянное) номинальному напряжению питающей сети. При выборе аппарата по току следует учесть, что его номинальный ток должен быть не меньше рабочего тока установки.

Выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели выбираются прежде всего по номинальным значениям напряжения и тока. Затем определяются токи уставки теплового и электромагнитного расцепителей.

Тепловой расцепитель автомата защищает электроустановку от длительной перегрузки по току. Ток уставки теплового расцепителя принимается равным на 15-20% больше рабочего тока:

ITP= (1,15 - 1,2) IP,

где Ip- рабочий ток электроустановки, А.

Электромагнитный расцепитель автомата защищает электроустановку от коротких замыканий. Ток уставки электромагнитного расцепителя определяется из следующих соображений: автомат не должен срабатывать от пусковых токов двигателя электроустановки Iпуск.дв. а ток срабатывания электромагнитного расцепителя IЭМP выбирается кратным току срабатывания теплового расцепителя:

IЭМP=К IТР,

где К= 4,5-10 - коэффициент кратности тока срабатывания электромагнитного расцепителя.

Выбранный автоматический выключатель проверяется по чувствительности и по отключающей способности. Автоматы с номинальным током до 100 А должны срабатывать при условии IЭМP=1,4 IКЗ ,

где IКЗ - ток однофазного короткого замыкания.

Автоматы с номинальным током более 100 А должны срабатывать при IЭМP=1,26 IКЗ ,

Чувствительность автомата, имеющего только тепловой расцепитель, определяется соотношением: IТP=3 IКЗ,

Отключающая способность автомата с электромагнитным расцепителем определяется величиной тока трехфазного короткого замыкания IКЗ

IЭМP IКЗ,

Выбор предохранителей

Ток плавкой вставки предохранителя выбирается в соответствии с выражением IПЛ=3 IКЗ.

Ток плавкой вставки предохранителей, используемых для защиты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором,

IПЛ= IПУСК /

где = IПУСК - пусковой ток двигателя, А;

 - коэффициент, зависящий от условий пуска, при средних условиях пуска = 2,5.