Экзаменационный билет №8

1. Процесс нагревания проводов и кабелей; предельно допустимые температуры нагрева и длительно допустимые токи нагрузки для различных типов проводов и кабелей.

При чрезмерном повышении температуры частей аппаратов и проводников возможно:

- размягчение и плавление металла

- выжигание изоляции

- разрушение контактов

Для надежной работы необходимо исключить эти явления. Чтобы проводник не перегревался, необходимо:

- увеличить сечение проводника

- уменьшить время КЗ

- искусственно ограничить токи КЗ

Критерием термической стойкости является конечная температура при коротком замыкании. Допустимая температура при КЗ значительно превышает допустимую температуру при нормальном режиме в связи с тем, что время при КЗ мало. Это позволяет не учитывать отвод тепла в окружающую среду.

Допустимые температуры при коротком замыкании:

- у меди, латуни (неизолированный) - 300⁰

- алюминий (неизолированный) - 200⁰

- кабель с бумажной изоляцией – 200⁰

- кабель с синтетической изоляцией - 150⁰

I²_kt ∙ R_Θ dt

G ∙ C_Θ dΘ, С – удельная теплоемкость

Θ = Θ_к – Θ_п , Θ_к – температура при КЗ; Θ_п – температура проводника

(тепловой импульс или интеграл джоуля)

, – действующее значение тока (среднее квадратичное значение – эквивалент постоянному току по тепловому воздействию).

2. Основные принципы построения защиты от замыкания на землю в цепях с малыми аварийными токами. Параметры срабатывания защиты. Принципиальная схема. Основные органы защиты.

Для защиты линий от к.з. на землю (однофазных и двухфазных) применяется защита, реагирующая на ток и мощность нулевой последовательности.Необходимость специальной защиты от к.з. на землю вызывается тем, что этот вид повреждений является преобладающим , а защита, включаемая на ток и напряжение нулевой последовательности, осуществляется более просто и имеет ряд преимуществ по сравнению с рассмотренной выше токовой защитой, реагирующей на полные токи фаз. Защиты нулевой последовательности выполняются в виде токовых максимальных защит и отсечек как простых , так и направленных.

При междуфазных к.з. (без “земли”), а также при нагрузке и качаниях защита нулевой последовательности не действует, поскольку в этих режимах сумма токов Iа+Iв+Iс = 0 и ток Iо отсутствуют.

Важным преимуществом защиты нулевой последовательности является то, что она не реагирует на нагрузку.Благодаря этому ее не требуется отстраивать от токов нормального режима и перегрузок, что позволяет обеспечить высокую чувствительность этой защиты по сравнению с защитами, реагирующими на фазные токи.

Однако в действительности работа защиты осложняется погрешностью трансформаторов тока, обусловленной их током намагничивания.Поэтому в режимах, когда имеет место баланс первичных токов (Iа+Iв+Iс=0)сумма вторичных токов Iа+Iв+Iнеравно 0. В нулевом проводе и пусковом реле защиты появляется остаточный ток назыв. Током небаланса (Iнб) который может вызвать нежелательное действие защиты при отсутствии тока Iо.

Сети с малым током замыкания на землю работают с изолированной нейтралью или с заземленной через большое индуктивное сопротивление дугогасящей катушки (ДГК).В таких сетях замыкание на землю одной фазы не вызывает короткого замыкания и не сопровождается поэтому снижением междуфазных напряжений и появлением повышенных токов в сети.

Простейшей защитой от замыканий на землю является общая неселективная сигнализация о появлении замыкания на землю, без указания поврежденного участка. см. рис.