40. Проверка коммутационно-защитного оборудования на действия токов коротких замыканий и чувствительности защиты

Электрооборудование, шинные конструкции и проводники, выбранные по условиям нормального режима, должны быть также устойчивыми при электродинамических и термических действиях токов короткого замыкания.

ПУЭ предписывают, какие виды электрического оборудования должны выбираться с учетом электродинамической и термической устойчивости при коротких замыканиях. К ним в первую очередь относятся электрические аппараты высокого напряжения станций и подстанций, шины, кабели, изоляторы. Провода воздушных линий, как правило, по условиям короткого замыкания не проверяются.

В установках напряжением до 1000 В требования устойчивости при коротких замыканиях предъявляются только к главным и распределительным щитам, предохранителям и автоматическим выключателям.

Для электрических аппаратов в качестве справочной информации приводятся значения предельного тока электродинамической стойкости. Аппарат пригоден для установки в данной цепи, если выполняется соотношение

(6.28)

где i_дин- амплитудное значение тока электродинамической стойкости; iyд - ударный ток трехфазного короткого замыкания.

Защитные аппараты дополнительно проверяются также на отключающую способность, т.е. на способность отключить ток КЗ. Эта способность характеризуется номинальным током отключения. Для правильного выбора должно быть выполнено соотношение

(6-34)

где I_ном _откл - номинальный ток отключения защитного аппарата;

I⁽³⁾_п0 - начальное действующее значение периодической составляющей

тока трехфазного короткого замыкания.

Степень термического воздействия тока КЗ на п

роводники и электрические аппараты определяется значением интеграла Джоуля (В_к)

(6.35)

где i_кз - ток КЗ в произвольный момент времени t; t_откл - расчетная

продолжительность КЗ в электроустановке.

Тепловой импульс, описываемый интегралом Джоуля, вычисляется в зависимости от вида короткого замыкания и расчетной схемы. Для определения теплового импульса в электрических сетях систем электроснабжения можно воспользоваться следующим выражением:

(6-36)

где I⁽³⁾_п0 - действующее значение тока трехфазного КЗ; t_K₃- время

протекания тока КЗ (время с момента возникновения КЗ до полного его отключения); Т_а- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.

В справочных данных электрического аппарата приводятся значения тока и времени термической стойкости. Аппарат термически стоек, если выполняется условие

, (6.37) где I_тс- ток термической стойкости; t_тс - время термической стойкости.

Местом короткого замыкания для расчета тока КЗ при проверке элементов системы электроснабжения на термическую и динамическую стойкость является: для электрических аппаратов - точка сразу за ними; для кабельных линий - точка в начале линии. Пренебрегая переходным сопротивлением контактов электрических аппаратов при проверке указанных элементов на действия токов КЗ, расчетной точкой короткого замыкания можно считать сборные шины распределительного устройства, к которым присоединены электрические аппараты и с которых уходят кабельные линии электропередачи.