Īsslēguma strāvas aprēķins iesācējiem elektriķiem

Projektējot jebkuru enerģijas sistēmu, speciāli apmācīti elektromehāniķi, izmantojot tehniskās rokasgrāmatas, tabulas, grafikus un datorprogrammas, analizē ķēdes darbību dažādos režīmos, ieskaitot:

1. tukšgaitā;

2. nominālā slodze;

3. ārkārtas situācijas.

Īpašas briesmas ir trešais gadījums, kad rodas tīkla darbības traucējumi, kas var sabojāt aprīkojumu. Visbiežāk tie ir saistīti ar piegādes ķēdes “metālisku” īssavienojumu, kad starp dažādiem ieejas sprieguma potenciāliem ir nejauši savienotas elektriskās pretestības ar Omas daļu.

Šādus režīmus sauc par īssavienojuma strāvām vai saīsināti par "īssavienojumiem". Tās rodas, ja:

• kļūmes automatizācijas un aizsardzības darbībā;

• personāla kļūdas;

• aprīkojuma bojājumi tehniskas novecošanās dēļ;

• dabas parādību dabiskā ietekme;

• sabotāžas vai vandālas darbības.

Īssavienojuma strāvas ir ievērojami lielākas nekā nominālās slodzes, zem kurām tiek izveidota elektriskā ķēde. Tāpēc viņi vienkārši izdedzina vājās vietas iekārtā, iznīcina to, izraisa ugunsgrēkus.

Papildus termiskai iznīcināšanai tām joprojām ir dinamiska ietekme. Tās izpausme labi parāda video:

Lai izslēgtu šādu negadījumu attīstību ekspluatācijas laikā, viņi sāk ar viņiem cīnīties pat elektrisko iekārtu projekta izveides posmā. Lai to izdarītu, teorētiski aprēķiniet īssavienojuma strāvu rašanās iespējamību un to lielumu.

Šie dati tiek izmantoti, lai tālāk izveidotu projektu un izvēlētos ķēdes barošanas elementus un aizsargierīces. Iekārtu darbības laikā viņi pastāvīgi strādā ar viņiem.

Iespējamo īssavienojumu strāvas tiek aprēķinātas ar teorētiskām metodēm ar atšķirīgu precizitātes pakāpi, kas ir pieņemama drošai aizsardzības izveidošanai.

Kādi elektriskie procesi ir noteikti īssavienojuma strāvas aprēķina pamatā

Sākotnēji mēs koncentrēsimies uz faktu, ka jebkura veida pielietotais spriegums, ieskaitot tiešu, mainīgu sinusoidālu, impulsa vai jebkuru citu nejaušu spriegumu, rada avārijas strāvas, kas atkārto šīs formas attēlu vai maina to atkarībā no pielietotās pretestības un blakus faktoru darbības. Tas viss ir jāparedz dizaineriem un jāņem vērā viņu aprēķinos.

Īssavienojuma straumju m darbības parādīšanās novērtēšana ļauj veikt:

• Ohmas likums;

• no sprieguma avota patērētās jaudas raksturlieluma lielums;

• izmantotās elektriskās ķēdes uzbūve;

• kopējās izturības pret avotu vērtība.

Ohmas likums

Īssavienojumu aprēķināšanas pamats ir princips, kas nosaka, ka strāvas stiprumu var aprēķināt pēc pielietotā sprieguma vērtības, ja jūs to dalāt ar pievienotās pretestības vērtību.

Tas darbojas arī nominālo slodžu aprēķināšanā. Vienīgā atšķirība ir tā:

• elektriskās ķēdes optimālas darbības laikā spriegums un pretestība tiek praktiski stabilizēti un nedaudz mainās darba tehnisko standartu robežās;

• nelaimes gadījumos process notiek spontāni, pēc nejaušības principa. Bet to var paredzēt, aprēķināt ar izstrādātajām metodēm.

Barošanas spriegums

Ar tās palīdzību tiek novērtēta enerģijas enerģijas iespēja veikt destruktīvu darbu ar īssavienojuma straumēm, analizēts to kursa ilgums, vērtība.

Apskatīsim piemēru, kad viens un tas pats vara stieples gabals ar pusotra kvadrātveida mm šķērsgriezumu un pusmetra garumu vispirms tika savienots tieši ar Krona akumulatora spailēm, un pēc brīža viņi fāzes un nulles kontaktos ievietoja sadzīves kontaktligzdu.

Pirmajā gadījumā caur vadu un sprieguma avotu plūdīs īssavienojuma strāva, kas uzsildīs akumulatoru līdz stāvoklim, kas sabojās tā darbību. Avota jauda nav pietiekama, lai sadedzinātu pievienoto džemperi un pārtrauktu ķēdi.

Otrajā gadījumā darbosies automātiskā aizsardzība. Pieņemsim, ka tie visi ir kļūdaini un iestrēguši. Tad īssavienojuma strāva iziet caur mājas vadu, sasniegs ieejas vairogu uz dzīvokli, ieeju, ēku un caur kabeļa vai gaisvadu elektrolīnijām sasniegs strāvas transformatora apakšstaciju.

Tā rezultātā ar transformatora tinumu ir savienota diezgan gara ķēde ar lielu skaitu vadu, kabeļu un to savienojuma vietu. Tie ievērojami palielinās mūsu īssavienojuma elektrisko pretestību. Bet pat šajā gadījumā ir ļoti iespējams, ka tas neizturēs pielietoto jaudu un vienkārši izdegīs.

Ķēdes konfigurācija

Kad patērētāji tiek baroti, viņiem spriegums tiek piegādāts dažādos veidos, piemēram:

• caur līdzstrāvas sprieguma avota pozitīvo un negatīvo spaiļu potenciālu;

• vienfāzes mājsaimniecības tīkla fāze un nulle - 220 volti;

• trīsfāzu ķēde 0,4 kV.

Katrā no šiem gadījumiem dažādās vietās var rasties izolācijas kļūmes, kas novedīs pie īsslēguma strāvu plūsmas caur tām. Tikai trīsfāzu maiņstrāvas ķēdei, īssavienojumi starp:

• visas trīs fāzes vienlaicīgi - sauc par trīsfāzēm;

• jebkuras divas fāzes savā starpā - starpfāze;

• jebkura fāze un nulle - vienfāzes;

• fāze un zeme - viena fāze uz zemi;

• divas fāzes un zeme - divas fāzes uz zemes;

• trīs fāzes un zeme - trīs fāzes uz zemes.

Veidojot iekārtu barošanas projektu, visi šie režīmi ir jāaprēķina un jāņem vērā.

Ķēdes elektriskās pretestības ietekme

Līnijas garumam no sprieguma avota līdz īssavienojuma vietai ir noteikta elektriskā pretestība. Tās vērtība ierobežo īssavienojuma strāvas. Transformatoru tinumu, droseles, spoles, kondensatora plāksnes klātbūtne palielina induktīvo un kapacitīvo pretestību, veidojot periodiskas sastāvdaļas, kas izkropļo pamata harmoniku simetrisko formu.

Esošās īssavienojuma strāvu aprēķināšanas metodes ļauj tās pietiekami precīzi aprēķināt praksei saskaņā ar iepriekš sagatavotu informāciju. Jau samontētas shēmas faktisko elektrisko pretestību var izmērīt ar metodi fāzes nulles cilpas. Tas ļauj jums precizēt aprēķinu, veikt pielāgojumus aizsardzības iespēju izvēlē.

Pamatdokumenti īssavienojuma strāvu aprēķināšanai

1. Īssavienojuma strāvu aprēķināšanas metode

Tas ir labi teikts A. V. Beljajeva grāmatā “Iekārtu, aizsardzības un kabeļu izvēle 0,4 kV tīklos”, ko izdevusi Energoatomizdat 1988. gadā. Informācija aizņem 171 lapas.

Grāmatā sniegts:

• īssavienojuma strāvu aprēķināšanas secība;

• ņemot vērā elektriskā loka pašreizējo ierobežojošo iedarbību bojājuma vietā;

• aizsardzības līdzekļu izvēles principi pēc aprēķinātajām strāvām.

Grāmatā publicēta atsauces informācija par:

• slēdži un drošinātāji ar to aizsargājošo īpašību īpašību analīzi;

• kabeļu un aprīkojuma izvēle, ieskaitot instalācijas elektromotoru, enerģijas komplektu, ģeneratoru un transformatoru ievades ierīču aizsardzībai;

• noteikta veida automātisko slēdžu aizsardzības trūkumi;

• tālvadības releju aizsardzības izmantošanas pazīmes;

• dizaina problēmu risināšanas piemēri.

Šo grāmatu var lejupielādēt šeit: Iekārtu, vairogu un kabeļu izvēle 0,4 kV tīklos

2. Vadlīnijas RD 153—34.0—20.527—98

Šis dokuments nosaka:

• simetriskā un asimetriskā režīma īssavienojuma strāvas aprēķināšanas metodes elektroietaisēs ar spriegumu līdz 1 kV un lielāku;

• elektrisko aparātu un vadītāju siltuma un elektrodinamiskās pretestības pārbaudes metodes;

• testa metodes elektrisko ierīču pārslēgšanas spējai.

Norādījumi neaptver īssavienojuma strāvu aprēķināšanu attiecībā uz releju aizsardzības ierīcēm ar īpašiem darbības apstākļiem.

Jūs varat tos lejupielādēt šeit: Norādījumi īssavienojuma strāvu aprēķināšanai

3. GOST 28249-93

Dokumentā aprakstīti īssavienojumi, kas rodas maiņstrāvas elektroietaisēs, un to aprēķināšanas procedūra sistēmām ar spriegumu līdz 1 kV. Tas ir spēkā kopš 1995. gada 1. janvāra Baltkrievijas un Kirgizstānas teritorijās. Moldova, Krievija, Tadžikistāna, Turkmenistāna un Ukraina.

Valsts standarts nosaka vispārīgas īsslēguma strāvas aprēķināšanas metodes sākotnējā un jebkura patvaļīga laika brīdī elektriskām instalācijām ar sinhronām un asinhronām mašīnām, reaktoriem un transformatoriem, gaisvadu un kabeļu elektropārvades līnijām, kopnēm, sarežģītas sarežģītas slodzes mezgliem.

Elektrisko instalāciju projektēšanas tehniskos standartus nosaka pašreizējie valsts standarti, un tos apstiprina Starpvalstu standartizācijas, metroloģijas un sertifikācijas padome.

Lejupielādējiet GOST 28249-93 (2003). Īssavienojumi elektriskās instalācijās. Aprēķina metodes maiņstrāvas elektroietaisēs ar spriegumu līdz 1 kV var būt šeit: GOST īssavienojuma strāvu aprēķināšanai

Dizainera darbību secība īssavienojuma strāvas aprēķināšanai

Sākumā jāsagatavo analīzei nepieciešamā informācija, un pēc tam tā jāveic no aprēķina. Pēc aprīkojuma uzstādīšanas tā nodošanai ekspluatācijā un darbības laikā tiek pārbaudīta pareiza aizsardzības izvēle un darbība.

Avotu datu vākšana

Jebkuru shēmu var samazināt līdz vienkāršotai formai, ja tā sastāv no divām daļām:

1. sprieguma avots. 0,4 kV tīklam tā lomu spēlē strāvas transformatora sekundārais tinums;

2. Elektrolīnija.

Zem tiem tiek savākti nepieciešamie raksturlielumi.

Transformatoru dati īssavienojuma strāvu aprēķināšanai

Uzziniet:

• īssavienojuma sprieguma vērtība (%) - Uкз;

• īssavienojuma zudumi (kW) - Rk;

• nominālais spriegums uz augstiem un zemiem sānu tinumiem (kV. V) - Uvn, Unn;

• fāzes spriegums zemā sānu tinumā (V) - Ef;

• nominālā jauda (kVA) - Snt;

• vienfāzes īssavienojuma kopējā strāvas pretestība (mOhm) - Zt.

Piegādes līnijas dati īssavienojuma strāvu aprēķināšanai

Tie ietver:

• kabeļu zīmes un daudzums ar norādi uz materiālu un vēnu daļu;

• kopējais maršruta garums (m) - L;

• induktīvā pretestība (mOhm / m) - X0;

• fāzes nulles cilpas pretestība (mOhm / m) - Zpt.

Šī informācija par transformatoru un līniju ir koncentrēta direktorijos. Tur tiek ņemts arī kuda trieciena koeficients.

Aprēķina secība

Pēc atrastajām īpašībām tos aprēķina:

• transformators - aktīvā un induktīvā pretestība (mOhm) - Rt, Xt;

• līnijas - aktīvās, induktīvās un pretestības (mOhm).

Šie dati ļauj aprēķināt kopējo aktīvo un induktīvo pretestību (mOhm). Un, pamatojoties uz tiem, jūs varat noteikt kopējo ķēdes pretestību (mOhm) un strāvas:

• trīsfāzu ķēde un trieciens (kA);

• vienfāzes īssavienojums (kA).

Saskaņā ar pēdējām aprēķinātajām strāvu vērtībām viņi patērētājiem izvēlas slēdžus un citas aizsardzības ierīces.

Dizaineri var veikt īssavienojuma strāvas aprēķināšanu manuāli saskaņā ar formulām, uzmeklēšanas tabulām un grafikiem vai izmantojot īpašas datorprogrammas.

Darbībā nodotās reālā jaudas iekārtā visas strāvas, ieskaitot nominālo un īssavienojumu, reģistrē ar automātiskiem osciloskopiem.

Šādas oscilogrammas ļauj analizēt avārijas apstākļu gaitu, pareizu barošanas iekārtu un aizsardzības ierīču darbību.Viņi veic efektīvus pasākumus, lai uzlabotu elektriskās ķēdes patērētāju uzticamību.