การคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสำหรับช่างไฟฟ้ามือใหม่

เมื่อออกแบบระบบพลังงานใด ๆ วิศวกรไฟฟ้าที่ผ่านการฝึกอบรมเป็นพิเศษโดยใช้คู่มือทางเทคนิคตารางกราฟและโปรแกรมคอมพิวเตอร์ทำการวิเคราะห์การทำงานของวงจรในโหมดต่างๆรวมถึง:

1. ไม่ทำงาน

2. คะแนนโหลด;

3. สถานการณ์ฉุกเฉิน

อันตรายพิเศษคือกรณีที่สามเมื่อเครือข่ายทำงานผิดปกติซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายได้ บ่อยครั้งที่พวกมันเกี่ยวข้องกับการลัดวงจรของ“ โลหะ” ของวงจรจ่ายเมื่อความต้านทานไฟฟ้าที่มีมิติของเศษของโอห์มเชื่อมต่อแบบสุ่มระหว่างศักย์ไฟฟ้าที่แตกต่างกันของศักย์ไฟฟ้า

โหมดดังกล่าวเรียกว่ากระแสลัดวงจรหรือตัวย่อเป็น "ลัดวงจร" เกิดขึ้นเมื่อ:

• ความล้มเหลวในการทำงานของระบบอัตโนมัติและการป้องกัน

• ข้อผิดพลาดของพนักงาน

• ความเสียหายต่ออุปกรณ์เนื่องจากอายุทางเทคนิค

• ผลกระทบทางธรรมชาติของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ

• การก่อวินาศกรรมหรือการกระทำที่ป่าเถื่อน

กระแสลัดวงจรมีขนาดใหญ่กว่าโหลดที่กำหนดซึ่งสร้างวงจรไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นพวกเขาเพียงแค่เผาไหม้จุดอ่อนในอุปกรณ์ทำลายมันทำให้เกิดไฟไหม้

นอกเหนือจากการทำลายความร้อนพวกเขายังคงมีผลแบบไดนามิก การปรากฏตัวของมันแสดงให้เห็นวิดีโอได้ดี:

เพื่อแยกการพัฒนาอุบัติเหตุดังกล่าวในระหว่างการดำเนินการพวกเขาเริ่มต่อสู้กับพวกเขาแม้ในขั้นตอนของการสร้างโครงการของอุปกรณ์ไฟฟ้า เมื่อต้องการทำเช่นนี้ในทางทฤษฎีคำนวณความเป็นไปได้ของการเกิดกระแสลัดวงจรและขนาดของพวกเขา

ข้อมูลนี้ใช้เพื่อสร้างโครงการเพิ่มเติมและเลือกองค์ประกอบกำลังไฟและอุปกรณ์ป้องกันของวงจร พวกเขายังคงทำงานกับพวกเขาตลอดเวลาในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์

กระแสของวงจรลัดที่เป็นไปได้นั้นคำนวณโดยวิธีทางทฤษฎีพร้อมองศาความแม่นยำที่ยอมรับได้สำหรับการสร้างการป้องกันที่เชื่อถือได้

กระบวนการไฟฟ้าใดบ้างที่เป็นพื้นฐานสำหรับการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

ในขั้นต้นเราจะมุ่งเน้นไปที่ความจริงที่ว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ชนิดใดก็ได้รวมถึงไซน์โดยตรงสลับชีพจรหรือสุ่มอื่น ๆ สร้างกระแสอุบัติเหตุที่ทำซ้ำภาพของรูปแบบนี้หรือเปลี่ยนขึ้นอยู่กับความต้านทานที่ใช้และการกระทำของปัจจัยด้านข้าง ทั้งหมดนี้จะต้องมอบให้กับนักออกแบบและนำมาพิจารณาในการคำนวณของพวกเขา

การประเมินการเกิดขึ้นของการกระทำ m ของกระแสลัดวงจรช่วยให้คุณดำเนินการ:

• กฎของโอห์ม

• ขนาดของลักษณะพลังงานของพลังงานที่ใช้จากแหล่งแรงดันไฟฟ้า

• โครงสร้างของวงจรไฟฟ้าที่ใช้

• ค่าของความต้านทานที่ใช้ทั้งหมดกับแหล่งที่มา

กฎของโอห์ม

พื้นฐานสำหรับการคำนวณวงจรสั้นคือหลักการที่กำหนดว่าความแรงของกระแสสามารถคำนวณได้โดยค่าของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ถ้าคุณหารด้วยค่าความต้านทานที่เชื่อมต่อ

นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ในการคำนวณโหลดสูงสุด ข้อแตกต่างคือ:

• ในระหว่างการทำงานที่เหมาะสมที่สุดของวงจรไฟฟ้าแรงดันและความต้านทานจะเสถียรในทางปฏิบัติและแตกต่างกันเล็กน้อยภายในขีด จำกัด ของมาตรฐานทางเทคนิคการทำงาน

• ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุกระบวนการเกิดขึ้นแบบสุ่ม แต่สามารถคาดการณ์ล่วงหน้าได้ซึ่งคำนวณโดยวิธีการที่พัฒนาขึ้น

แรงดันไฟฟ้า

ด้วยความช่วยเหลือของมันความเป็นไปได้ของพลังงานไฟฟ้าในการดำเนินงานทำลายโดยกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้รับการประเมินระยะเวลาของหลักสูตรค่าที่ได้รับการวิเคราะห์

ลองดูตัวอย่างเมื่อลวดทองแดงเส้นเดียวและส่วนที่มีส่วนตัดของหนึ่งและครึ่งตารางเมตรและความยาวของครึ่งเมตรถูกเชื่อมต่อโดยตรงไปยังขั้วแบตเตอรี่ Krona และหลังจากนั้นพวกเขาเสียบปลั๊กของใช้ในครัวเรือนเข้ากับเฟสและศูนย์หน้าสัมผัส

ในกรณีแรกกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจะไหลผ่านสายไฟและแหล่งจ่ายแรงดันซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่อุ่นขึ้นสู่สถานะที่จะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานเสียหาย พลังของแหล่งกำเนิดไม่เพียงพอที่จะเผาจัมเปอร์ที่เชื่อมต่อและทำลายวงจร

ในกรณีที่สองการป้องกันอัตโนมัติจะทำงาน สมมติว่าพวกเขามีข้อผิดพลาดและติดขัด จากนั้นกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจะผ่านการเดินสายไฟในบ้านจะไปถึงอินพุตโล่ไปยังอพาร์ตเมนต์ทางเข้าอาคารและจะไปถึงสถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้าผ่านสายเคเบิลหรือสายไฟเหนือศีรษะ

เป็นผลให้วงจรที่ค่อนข้างยาวซึ่งมีสายเคเบิลสายเคเบิลและสถานที่เชื่อมต่อจำนวนมากเชื่อมต่อกับขดลวดหม้อแปลง พวกเขาจะเพิ่มความต้านทานไฟฟ้าของไฟฟ้าลัดวงจรของเรา แต่ถึงแม้ในกรณีนี้มันมีความเป็นไปได้สูงที่มันจะไม่ทนต่อพลังงานที่ใช้และเพียงแค่เผาไหม้

การกำหนดค่าวงจร

เมื่อผู้บริโภคได้รับแรงดันไฟฟ้าจะถูกจ่ายให้กับพวกเขาในรูปแบบต่าง ๆ เช่น:

• ผ่านศักยภาพของขั้วบวกและขั้วลบของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง

• เฟสและศูนย์ของเครือข่ายในครัวเรือนเฟสเดียว 220 โวลต์

• วงจรสามเฟส 0.4 kV

ในแต่ละกรณีความล้มเหลวของฉนวนในสถานที่ต่าง ๆ สามารถเกิดขึ้นได้ซึ่งจะนำไปสู่การไหลของกระแสลัดวงจรผ่านพวกเขา สำหรับวงจร AC สามเฟสเท่านั้นให้ลัดวงจรระหว่าง:

• ทั้งสามเฟสพร้อมกัน - เรียกว่าสามเฟส

• สองเฟสใด ๆ ระหว่างตัวเอง - เฟส;

• เฟสใด ๆ และศูนย์ - เฟสเดียว;

• เฟสและพื้น - เฟสเดียวกับพื้น

• สองขั้นตอนและพื้น - สองเฟสกับพื้น

• สามขั้นตอนและพื้นดิน - สามเฟสสู่พื้นดิน

เมื่อสร้างโครงการสำหรับแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์โหมดเหล่านี้ทั้งหมดจะต้องคำนวณและนำมาพิจารณา

ผลของความต้านทานไฟฟ้าของวงจร

ความยาวของเส้นจากแหล่งจ่ายแรงดันถึงจุดลัดวงจรมีความต้านทานไฟฟ้า ค่าของมัน จำกัด กระแสลัดวงจร การปรากฏตัวของขดลวดหม้อแปลง, โช้ค, คอยล์, แผ่นตัวเก็บประจุเพิ่มความต้านทานอุปนัยและ capacitive, สร้างองค์ประกอบ aperiodic ที่บิดเบือนรูปร่างสมมาตรของฮาร์โมนิพื้นฐาน

วิธีการที่มีอยู่สำหรับการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรช่วยให้สามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำเพียงพอสำหรับการปฏิบัติตามข้อมูลที่เตรียมไว้ก่อนหน้านี้ ความต้านทานไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจริงของวงจรที่ประกอบแล้วสามารถวัดได้โดยวิธีการ เฟสศูนย์ลูป. จะช่วยให้คุณชี้แจงการคำนวณปรับตัวเลือกการป้องกัน

เอกสารพื้นฐานสำหรับการคำนวณกระแสลัดวงจร

1. วิธีการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

มันถูกระบุไว้อย่างดีในหนังสือของ A. V. Belyaev“ ทางเลือกของอุปกรณ์การป้องกันและสายเคเบิลในเครือข่าย 0.4 kV” วางจำหน่ายโดย Energoatomizdat ในปี 1988 ข้อมูลมีจำนวน 171 หน้า

หนังสือเล่มนี้ให้:

• ลำดับการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

• คำนึงถึงผลกระทบที่ จำกัด ในปัจจุบันของอาร์คไฟฟ้าบริเวณที่เกิดความเสียหาย

• หลักการสำหรับการเลือกอุปกรณ์ป้องกันตามค่าของกระแสที่คำนวณได้

หนังสือเล่มนี้ตีพิมพ์ข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับ:

• เบรกเกอร์วงจรและฟิวส์ที่มีการวิเคราะห์คุณสมบัติของการป้องกันของพวกเขา;

• การเลือกสายเคเบิลและอุปกรณ์รวมถึงการติดตั้งเพื่อปกป้องมอเตอร์ไฟฟ้าชุดประกอบกำลังอุปกรณ์ป้อนข้อมูลสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและหม้อแปลง

• ข้อเสียของการป้องกันเบรกเกอร์วงจรบางประเภท

• คุณสมบัติของการใช้การป้องกันการถ่ายทอดระยะไกล;

• ตัวอย่างของการแก้ปัญหาการออกแบบ

คุณสามารถดาวน์โหลดหนังสือเล่มนี้ได้ที่นี่: การเลือกอุปกรณ์ตัวป้องกันและสายเคเบิลในเครือข่าย 0.4 kV

2. แนวทาง RD 153–34.0—20.527—98

เอกสารนี้กำหนด:

• วิธีการคำนวณกระแสลัดวงจรของโหมดสมมาตรและอสมมาตรในการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV

• วิธีการตรวจสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าและตัวนำสำหรับความต้านทานความร้อนและไฟฟ้า

• วิธีทดสอบความสามารถในการสลับของอุปกรณ์ไฟฟ้า

คำแนะนำไม่ครอบคลุมการคำนวณกระแสลัดวงจรที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ป้องกันการถ่ายทอดด้วยสภาพการทำงานเฉพาะ

คุณสามารถดาวน์โหลดได้ที่นี่: แนวทางการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

3. GOST 28249-93

เอกสารอธิบายถึงวงจรสั้นที่เกิดขึ้นในการติดตั้งไฟฟ้ากระแสสลับและขั้นตอนสำหรับการคำนวณสำหรับระบบที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV มีผลตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 1995 ในดินแดนของเบลารุสและคีร์กีซสถาน มอลโดวา, รัสเซีย, ทาจิกิสถาน, เติร์กเมนิสถานและยูเครน

มาตรฐานของรัฐจะกำหนดวิธีการทั่วไปสำหรับการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในช่วงเริ่มต้นและช่วงเวลาใดก็ได้สำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้าด้วยเครื่องซิงโครนัสและอะซิงโครนัสเครื่องปฏิกรณ์และหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าเหนือศีรษะและสายเคเบิลบัสบัส

มาตรฐานทางเทคนิคสำหรับการออกแบบการติดตั้งไฟฟ้าถูกกำหนดโดยมาตรฐานของรัฐในปัจจุบันและได้รับความเห็นชอบจากสภาระหว่างรัฐเพื่อการมาตรฐาน, มาตรวิทยาและการรับรอง

ดาวน์โหลด GOST 28249-93 (2003) ลัดวงจรในการติดตั้งระบบไฟฟ้า วิธีการคำนวณในการติดตั้งไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV สามารถอยู่ที่นี่: GOST สำหรับการคำนวณกระแสลัดวงจร

ลำดับของการกระทำของนักออกแบบสำหรับการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

เริ่มแรกควรเตรียมข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์จากนั้นทำการคำนวณ หลังจากการติดตั้งอุปกรณ์สำหรับกระบวนการนำไปใช้งานและในระหว่างการใช้งานจะมีการตรวจสอบการเลือกและการใช้งานที่ถูกต้องของการป้องกัน

การรวบรวมข้อมูลแหล่งที่มา

รูปแบบใด ๆ ที่สามารถลดลงเป็นรูปแบบที่ง่ายขึ้นเมื่อมันประกอบด้วยสองส่วน:

1. แหล่งจ่ายแรงดัน สำหรับเครือข่าย 0.4 kV บทบาทของมันจะถูกเล่นโดยขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า

2. สายไฟ

ภายใต้พวกเขามีการรวบรวมคุณสมบัติที่จำเป็น

ข้อมูล Transformer สำหรับการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

ค้นหา:

• ค่าของแรงดันไฟฟ้าลัดวงจร (%) - Uкз;

• การสูญเสียไฟฟ้าลัดวงจร (kW) - Rk;

• จัดอันดับแรงดันไฟฟ้าในขดลวดด้านสูงและต่ำ (kV. V) - Uvn, Unn;

• แรงดันไฟฟ้าเฟสที่ขดลวดด้านต่ำ (V) - Ef;

• กำลังไฟ (kVA) - Snt;

• ความต้านทานกระแสรวมของการลัดวงจรเฟสเดียว (mOhm) - Zt

จัดหาข้อมูลเส้นสำหรับการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

เหล่านี้รวมถึง:

• เครื่องหมายและปริมาณของสายเคเบิลที่มีการระบุวัสดุและส่วนของเส้นเลือด

• ความยาวทั้งหมดของเส้นทาง (m) - L;

• ความต้านทานอุปนัย (mOhm / m) - X0;

• ความต้านทานสำหรับลูปเฟสศูนย์ (mOhm / m) - Zpt

ข้อมูลสำหรับหม้อแปลงและสายนี้มีความเข้มข้นในไดเรกทอรี ค่าสัมประสิทธิ์แรงกระแทก Kud ก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน

ลำดับการคำนวณ

ตามลักษณะที่พบพวกเขาจะถูกคำนวณสำหรับ:

• หม้อแปลง - ความต้านทานที่ใช้งานและอุปนัย (mOhm) - Rt, Xt;

• บรรทัด - ใช้งาน, อุปนัยและความต้านทาน (mOhm)

ข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้คุณสามารถคำนวณความต้านทานเชิงแอคทีฟและการเหนี่ยวนำโดยรวม (mOhm) และขึ้นอยู่กับพวกเขาคุณสามารถกำหนดความต้านทานรวมของวงจร (mOhm) และกระแส:

• วงจรสามเฟสและแรงกระแทก (kA);

• ไฟฟ้าลัดวงจร (kA)

ตามค่าของกระแสที่คำนวณล่าสุดพวกเขาเลือกเบรกเกอร์วงจรและอุปกรณ์ป้องกันอื่น ๆ สำหรับผู้บริโภค

นักออกแบบสามารถทำการคำนวณกระแสลัดวงจรได้ด้วยตนเองตามสูตรตารางการค้นหาและกราฟหรือใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์พิเศษ

สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้งานจริงกระแสทั้งหมดรวมถึงพิกัดที่ได้รับและวงจรสั้นถูกบันทึกโดยออสซิลโลสโคปอัตโนมัติ

ออสซิลโลแกรมดังกล่าวช่วยให้คุณสามารถวิเคราะห์หลักสูตรของสถานการณ์ฉุกเฉินการทำงานที่ถูกต้องของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์ป้องกันพวกเขาใช้มาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของผู้บริโภคของวงจรไฟฟ้า