Значение коэффициента кратности номинального тока плавкой вставки предохранителя или уставки тока срабатывания автоматического выключателя

№ п/п	Тип защиты электроустановки	k
1.	Автоматический выключатель, имеющий только электромагнитный расцепитель, срабатывающий без выдержки времени	1,25 – 1,4
2.	Плавкий предохранитель	> 3
3.	Плавкий предохранитель (во взрывоопасных помещениях)	> 4
4.	Автоматический выключатель с обратнозависимой от тока характеристикой (как предохранитель)	> 3
5.	Автоматический выключатель с обратнозависимой от тока характеристикой (во взрывоопасных помещениях)	> 6

Для определения величины тока короткого замыкания, протекающего по петле «фаза – нуль», необходимо знать значения всех сопротивлений, встречающихся на его пути. Этими сопротивлениями обладают аварийный фазный и нулевой защитный проводники, а также обмотки источника питания (чаще всего это вторичные обмотки трёхфазного трансформатора). Рассматриваемые сопротивления могут быть как активными (омическими), так и реактивными (индуктивными). На рис. П1.2 приведена полная расчётная схема защитного зануления.

I_З

Iз

R₀

Rо

Z_Н

I_КЗ

кз

R_пз

X_П

I_КЗ

Z_Т/3

Z_Ф

U_Ф

Рисунок П1.2. Полная расчётная схема защитного зануления (схема замещения).

I_кз – ток короткого замыкания в фазном проводе; I_з – ток, протекающий через сопротивление заземления нейтрали трансформатора и сопротивления повторного заземления нулевого проводника; U_ф – фазное напряжение, В; Z_т/3 – полные сопротивления обмоток трансформатора; Z_ф – полное сопротивление фазного проводника; Z_н – полное сопротивление нулевого защитного проводника; X_п – внешнее индуктивное сопротивление петли «фазный проводник – нулевой защитный проводник» (петля «фаза – нуль»); R₀ – сопротивление заземления нейтрали трансформатора; R_пз – сопротивление повторного заземления нулевого проводника.

Из схемы видно, что ток короткого замыкания зависит от фазного напряжения и полного сопротивления цепи, складывающегося из полных сопротивлений обмотки трансформатора – Z_т/3, фазного проводника – Z_ф, нулевого защитного проводника – Z_н, внешнего индуктивного сопротивления петли «фаза – нуль» – X_п, активных сопротивлений повторного заземления нулевого проводника – R_пз и заземления нейтрали трансформатора – R₀.

Поскольку R₀ и R_пз, как правило, велики по сравнению с другими элементами цепи, параллельная ветвь, образованная ими, создаёт незначительное увеличение тока КЗ, что позволяет пренебречь им. В то же время, такое допущение ужесточает требование к защитному занулению и значительно упрощает расчётную схему (рис. П1.3).

R_Ф

X_Ф

Z_Т/3

Z т/3

U_Ф

Х_П

X_Н

R_Н

Рисунок П1.3. Упрощённая расчётная схема защитного зануления (схема замещения).

R_н – активное сопротивление нулевого защитного проводника; R_ф – активное сопротивление фазного проводника; Х_ф – внутреннее индуктивное сопротивление фазного проводника; Х_н – внутреннее индуктивное сопротивление нулевого защитного проводника.

В этом случае выражение для тока КЗ (I_кз, А) в комплексной форме будет

(П1.2)

где Z_т/3 – комплекс полного сопротивления обмоток трехфазного источника тока (трансформатора), Ом;

Z_ф = R_ф + iХ_ф – комплекс полного сопротивления фазного провода, Ом;

Z_н = R_н + iX_н – комплекс полного сопротивления нулевого защитного проводника, Ом;

R_ф и R_н – активные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников, Ом;

Х_ф и X_н – внутренние индуктивные сопротивления соответственно фазного и нулевого защитного проводников, Ом;

X_п – внешнее индуктивное сопротивление контура с током КЗ (петли «фаза – нуль»), Ом.

Модули сопротивлений обмотки трансформатора – Z_т/3 и – Z_п складывается арифметически.

Это допущение также ужесточает требования безопасности и поэтому возможно, хотя и вносит некоторую неточность (около 5 %).

Полное сопротивление петли «фаза – нуль» в действительной форме (модуль) определяется из выражения

Окончательно формула для вычисления действительного значения (модуля) тока короткого замыкания (I_кз, Ом) принимает вид

(П1.4)

Формула для проверочного расчёта определяется из выражений (П1) и (П4) с учётом коэффициента кратности k тока короткого замыкания, определяемого требованиями к защитному занулению

(П1.5)

(номинальный ток плавкой вставки (I_нп, А), которой защищён электроприёмник, принимается по табл. П1.3).

Таблица П1.3