1.5.2 Расчет токов короткого замыкания в точке к3

Ток металлического трехфазного короткого замыкания в точке К3:

где = 0,4 кВ – номинальное напряжение на зажимах НН трансформаторов;

– суммарное активное сопротивление до точки К3, мОм;

– суммарное реактивное сопротивление до точки К3, мОм.

Ток неметаллического трехфазного короткого замыкания в точке К3:

где – сопротивление электрической дуги и неучтенных контактов сети, мОм.

= 15 мОм.

Токи металлического и неметаллического двухфазного короткого замыкания в точке К3

1.5.3 Расчет токов короткого замыкания в точке к2

Ток металлического трехфазного короткого замыкания в точке К3:

Ток неметаллического трехфазного короткого замыкания в точке К3:

где Rпер – сопротивление электрической дуги и неучтенных контактов сети, Ом.

Rпер = 15 Ом.

Ток металлического однофазного короткого замыкания в точке К2:

где − фазное напряжение системы;

− сопротивление трансформатора однофазному короткому замыканию, мОм;

−сопротивление петли фаза-нуль КЛ1, мОм;

=194,71мОм

Ток неметаллического однофазного короткого замыкания в точке К2:

=214,36

1.5.4 Расчет токов короткого замыкания в точке к2

Ток металлического трехфазного короткого замыкания в точке К1:

Ток неметаллического трехфазного короткого замыкания в точке К3:

Ток металлического однофазного короткого замыкания в точке К2:

−сопротивление петли фаза-нуль КЛ2, мОм;

258,4мОм

Ток неметаллического однофазного короткого замыкания в точке К2:

Значения токов КЗ кабельных линий цеха представлены в таблице 15.

Ударный ток короткого замыкания в точке К3:

где - ударный коэффициент; - постоянная времени цепи.  При известном отношении  значения   и   можно получить по рис. 1

Рис. 1. Изменение ударного коэффициента в функций постоянной времени (или отношения x/r).

Из графика постоянная времени приблизительно равна 0,01

На стороне 0,4 кВ выбираем стандартную панель ЩО-70-2АТ.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗДЕЛИИ

Панели распределительные щитов серии ЩО предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 380/220В, защиты от перегрузок и токов короткого замыкания и применяются для комплектования распределительных устройств с глухозаземленной нейтралью.  Степень защиты оболочки по ГОСТ  14254:    - IP20 со стороны фасада;    - IP00 с остальных сторон.  Панели предусмотрены для одностороннего обслуживания.

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Панели предназначены для эксплуатации в условиях умеренного климата категории размещения 3 по ГОСТ 15150, при этом нижний предел температуры окружающего воздуха - минус 50 С, и устанавливаются в электропомещениях:  - высота над уровнем моря не более 2000 м;  - окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, а также агрессивных паров и газов в концентрациях, вызывающих разрушение металла и изоляции;  - относительная влажность воздуха 90% при температуре 20 град.С;  - рабочее положение в пространстве - вертикальное с допустимым отклонением не более 50 С в любую сторону.  Номинальный режим работы - продолжительный.  Вид обслуживания - периодический.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Номинальное рабочее напряжение, В	220
Номинальное напряжение изоляции, В	660
Род тока	переменный
Номинальная частота, Гц	50
Номинальный ток, А	600-2500
Электродинамическая стойкость, кА                  - для ЩО70-1АТ                  - для ЩО70-2АТ, ЩО70-3АТ, ЩО91АТ	30  50
Вид системы заземления	TN-С, TN-S, TN-CS

Панель ЩО 70(91) представляет собой штампосварной каркас с дверью, закрывающейся на замки. Внутри каркаса на кронштейнах располагается рама с установленной на ней аппаратурой, управление которой осуществляется устройствами, которые устанавливаются на передних стойках каркаса (управление автоматическими выключателями линейных панелей осуществляется через окна в двери).  Для крепления сборных шин в верхней части панели устанавливается скоба с изоляторами. С фасада на верхнем карнизе панели устанавливается приборная панель, которая одновременно служит ограждением сборных шин. Для крепления подходящих кабелей и проводов предусмотрен перфорированный уголок, приваренный к нижнему поясу каркаса. Сборка панелей в щит производится болтовыми соединениями через отверстия в стойках панелей.

ОШИНОВКА

Сборные шины выполняются шинами из алюминиевого сплава сечением до 2х(10х100) мм. Сечение сборных шин должно быть указано в опросном листе при заказе распределительного устройства. Сборные шины располагаются в верхней части щита в горизонтальной плоскости и крепятся на изоляторах.  Сборные и нулевые шины поставляются общими на 2, 3, 4 панели.  При заказе распределительного устройства двухрядного исполнения совместно с панелями может поставляться шинный мост. Необходимость его поставки должна быть оговорена в опросном листе с указанием длины. В зависимости от назначения панели щитов ЩО делятся на вводные, линейные, секционные, вводно-линейные, вводно-секционные, панели с аппаратурой АВР, панели диспетчерского управления уличным освещением, панели учета, а также специальные панели (в серии ЩО70-3АТ).

.

-

Таблица 15 – Расчет токов КЗ 0,4 кВ

Точка кз	Объект проверки	металл	неметалл	металл	неметалл
		кА	кА	кА	кА
КЗ	Шины 0,4	12,63	8,49
К2	КЛ2-1	8,97	6,23	3,19	2,92
	КЛ2-2	11,24	7,6	3,34	3,04
	КЛ2-3	3,63	2,97	2,04	1,92
	КЛ2-4	9,03	6,35	3,3	3
	КЛ2-5	4,43	3,5	2,23	2,09
	КЛ2-6	9,34	6,43	3,17	2,9
	КЛ2-7	1,99	1,77	0,78	0,76
	КЛ2-8	8,05	5,79	3,26	2,97
К1	КЛ1-1	3,95	3,19	0,67	0,65
	КЛ1-2	3,2	2,67	0,48	0,47
	КЛ1-3	5,59	4,24	2,18	2,05
	КЛ1-4	5,44	4,17	2,37	2,21
	КЛ1-5	2,58	2,22	0,022	0,022
	КЛ1-6	2,58	2,22	0,022	0,022

1.5.5 Проверка кабельных линий 0,4 кВ на термическую стойкость Проверка термической стойкости кабеля основана на расчете теплового импульса тепла, которое выделяется в активном сопротивлении кабеля при протекании через него тока короткого замыкания за время начала короткого замыкания до полного погашения дуги при его отключении. Время действия тока зависит от параметров установленной защиты и коммутационной аппаратуры.

Минимальное допустимое сечение кабеля по термической стойкости

определяется по выражению:

где - максимальный расчетный ток короткого замыкания, А;

– собственное время отключения защитных аппаратов, для автоматов серии

ВА составляет 0,05 с;

- среднее значение постоянной времени апериодической слагающей тока

короткого замыкания (Ta=0.01 c);

С = 114 - постоянная времени, зависящая от вида изоляции и материала жил

кабеля (определяется при условии, что температура нагрева проводником при

коротком замыкании не превышает допустимую - 150°С для

поливинилхлоридной и резиновой изоляций).

=19,27мм

Следовательно, выбранный кабель от ТП до ШС-1 ВВГнг(а)-Ls-0,66 3х35

1х16 проходит по условию термической стойкости.

Проверка остальных кабельных линий представлена в таблице 16

Таблица 16 – Проверка термической стойкости кабельных линий

№ КЛ	Сечение		С,		мм²	Условие
КЛ2-1	50	8,97	114	0,05	19,27	да
КЛ2-2	50	11,24	114	0,05	24,15	да
КЛ2-3	25	3,63	114	0,05	7,79	да
КЛ2-4	95	9,03	114	0,05	19,4	да
КЛ2-5	25	4,43	114	0,05	9,51	да
КЛ2-6	35	9,34	114	0,05	20,06	да
КЛ2-7	10	1,99	114	0,05	4,27	да
КЛ2-8	95	8,05	114	0,05	17,29	да
КЛ1-1	2,5	3,95	114	0,05	8,48	нет
КЛ1-2	2,5	3,2	114	0,05	6,87	нет
КЛ1-3	10	5,59	114	0,05	12,01	нет
КЛ1-4	10	5,44	114	0,05	11,68	нет
КЛ1-5	1,5	2,58	114	0,05	5,54	нет
КЛ1-6	1,5	2,58	114	0,05	5,54	нет

Для кабелей, не прошедших проверку на термическую стойкость

выбирается большее сечение по справочным данным и производится расчет токов

короткого замыкания для данных кабелей и производится повторная проверка.

Результаты проверки представлены в таблице 17

Таблица 17 – Дополнительная проверка кабелей 0,4 кВ

№ КЛ	Сечение		С,		мм²	Условие
КЛ1-1	10	6,18	114	0,05	13,27	да
КЛ1-2	16	5,88	114	0,05	12,63	да
КЛ1-3	16	6,26	114	0,05	13,45	да
КЛ1-4	16	5,88	114	0,05	12,63	да
КЛ1-5	16	6,03	114	0,05	12,95	да
КЛ1-6	16	6,03	114	0,05	12,95	да

Окончательный выбор кабельных линий, принимаемых для

электроснабжения в цехе представлен в таблице 18

Таблица

Точка кз	Объект проверки	металл	неметалл	металл	неметалл
		кА	кА	кА	кА
К1	КЛ1-1	6,18	4,66	2,92	2,69
	КЛ1-2	5,88	4,47	2,8	2,59
	КЛ1-3	6,26	4,66	2,59	2,49
	КЛ1-4	5,88	4,47	2,8	2,59
	КЛ1-5	6,03	4,56	2,86	2,64
	КЛ1-6	6,03	4,56	2,86	2,64

Таблица 18 – Окончательный выбор кабельных лини 0,4 кВ цеха

Наименование КЛ	Трасса КЛ	Длина КЛ, м	Сечение КЛ, мм	Марка КЛ
КЛ2-1	от ТП до ШС1	24,0	3х50-1х25	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ2-2	от ТП до ШС2	5,0	3х50-1х25	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ2-3	от ТП до ШС3	66,0	4х25	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ2-4	от ТП до ШС4	39,0	3х95-1х50	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ2-5	от ТП до ШС5	52,0	4х25	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ2-6	от ТП до ШС6	13,0	3х35-1х16	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ2-7	от ТП до ШС7	54,0	4х10	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ2-8	от ТП до ШС8	56,0	3х95-1х50	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ1-1	от ШС1 до ЭП1	4,0	4х16	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ1-2	от ШС1 до ЭП2	6,0	4х16	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ1-3	от ШС1 до ЭП3	8,0	4х16	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ1-4	от ШС1 до ЭП4	6,0	4х16	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ1-5	от ШС1 до ЭП5	5,0	4х16	ВВГнг(а)-Ls-0,66
КЛ1-6	от ШС1 до ЭП6	5,0	4х16	ВВГнг(а)-Ls-0,66