Дополнительная типовая задача 04.01

Трехфазный потребитель питается по линии, выполненной четырьмя одножильными медными проводами сечением S =10 мм² с поливинилхлоридной изоляцией. Линия защищена установленным в ее начале автоматическим малогабаритным выключателем. Найти максимальное удаление потребителя от выключателя, при котором еще соблюдается условие защиты при напряжении линии Un = 0.4 кВ.

РЕШЕНИЕ.

1. По таблице [4] ПУЭ табл. 1.3.4 длительно допустимый ток линии I _дл.доп. = 50 А. Выбираем автоматический выключатель на номинальный ток I _n = 40 А с защитной характеристикой типа C.

2. Рассчитаем с запасом удельное сопротивление меди для температуры 150°C. Используя значения удельного сопротивления и температурного коэффициента сопротивления из табл. П.7 [3], найдем ρ =ρ ₀*(1+ α*θ ) = 1.62*10^-8*(1+0.0043*150) = 2.67*10^-8 Ом*м

3. Для характеристики срабатывания выключателей типа C максимальная кратность уставки мгновенного срабатывания равна 10 и потому сама уставка мгновенного срабатывания есть I _m = 10* I _n = 10*40 = 400 А

4. Примем во внимание, что при 1-фазном коротком замыкании в конце линии схема замещения цепи состоит из последовательно соединенных сопротивлений фазного и нейтрального провода. Пренебрегая индуктивным сопротивлением и с учетом возможного снижения напряжения до уровня 0.8*U_n, запишем основное условие максимального удаления места короткого замыкания от выводов автоматического выключателя в виде 0.8*U_n / (I_m*3 ^1/2) = 2* ρ *L_max/S

5. Теперь найдем L_max = 0.8*U_n *S /( I _m * 3^1/2 * 2* ρ) = 0.8*400*10*10-6 / (400*1.73*2*2.7*10-8)= 85.6 м

Дополнительная типовая задача 04.02.

Какой длины однофазная линия Un = 0.23 кВ может быть защищена выключателем с характеристикой типа B, если линия выполнена алюминиевыми проводами в поливинилхлоридной изоляции с сечением фазного и нейтрального провода S_Ph =16 мм² .

Указания. Для определения длительно допустимого тока I _дл.доп. воспользоваться ПУЭ.

Номинальный ток автоматического выключателя должен удовлетворять условию 1.2* I _n ≤ I _дл.доп..

Для автоматических выключателей с характеристикой типа B верхняя граница уставки мгновенного срабатывания I _m = 5* I _n^.

Дополнительная типовая задача 04.03.

Трехфазная четырехпроводная линия Un = 0.4 кВ выполнена трехжильным медным кабелем сечением S_Ph = 185 мм² и одножильным нейтральным проводом S_N =95 мм².

При каком значении уставки мгновенного срабатывания I _m автоматического выключателя линия защищена от короткого замыкания при длине линии L = 250 м?

С учетом снижения напряжения до 0.8 * Un и удельного сопротивления меди при средней температуре в режиме короткого замыкания 150°C можно получить расчетную формулу

I _m ≤ 6815* S_Ph /(L*(1+m)), где m= S_Ph / S_N.и значение S_Ph задается в мм².

Если учесть еще, что полное сопротивление для такого сечения можно принять равным 1.2 активного сопротивления петли тока, то

I_m ≤ 5680* S_Ph /(L*(1+m)).

Таким образом I _m ≤ 5680* S_Ph /(L*(1+m))= 5680*185/(250*(1+185/95)) = 1425 А.