2.4.3 Расчет устройства автоматического защитного отключения питания при сверхтоке (при коротком замыкании)

Цель расчета заключается в том, чтобы обеспечить:

- своевременное отключение поврежденного участка сети при пробое изоляции и замыкании фазного напряжения на корпус;

- обеспечение безопасного значения напряжения прикосновения до момента отключения.

Расчет выполняется в следующем порядке:

1) определение тока потребления (тока в фазном проводе). Для однофазных потребителей он равен

, (3)

где P - мощность, потребляемая оборудованием, Вт; - фазное напряжение, В.

Для трехфазных потребителей он равен

; (4)

2) выбор материала и определение сечения провода. В качестве материала фазных проводов выбирают мель или алюминий. Для нейтрального проводника кроме этих материалов возможно использование стали (стальные полосы или прутья). Сечение фазных проводов выбирают из числа ближайших стандартных значений к рассчитанному значению по формуле

, (5)

где -экономическая плотность тока, определяемая по ПУЭ-2011 (см. табл. 2) в зависимости от режима эксплуатации сети.

Таблица 2. Экономическая плотность тока

При этой величине плотности тока общие затраты за длительное время эксплуатации, состоящие из оплаты электроэнергии и стоимости проводов из цветных металлов, будут минимальными;

3) расчет сопротивления петли «фаза-нуль»

, (6)

где и - активные сопротивления, соответственно, фазного и нейтрального проводников; ,,- индуктивные сопротивления, соответственно, фазного и нейтрального проводников ; - сопротивление взаимоиндукции межу ними.

Активное сопротивление однородного провода рассчитывают по формуле

, (7)

где -удельное сопротивление материала провода, Омм; l - длина провода, м.

Индуктивные сопротивления медных и алюминиевых проводов малы, и поэтому ими можно пренебречь. Для стальных проводов индуктивное сопротивление определяют по справочным таблицам в зависимости от плотности тока. Сопротивление взаимоиндукции рассчитывают по формуле

, (8)

где - магнитная проницаемость воздуха, равная 410Гн/м; l - длина линии, м; d - расстояние между проводами, м; D - диаметр провода, мм.

При кабельных линиях значением пренебрегают. Если нейтральный проводник проложен отдельно от фазных, пользуются эмпирической формулой