2.2. Проверка проводников на термическую стойкость при кз.

Проверка заключается в определении температуры нагрева к моменту отключения КЗ и сравнении этой температуры с предельно допустимой температурой нагрева.

Расчет температуры нагрева проводников из разных материалов следует вести с использованием кривых, приведенных на рис. 13,14.

Рисунок 13 – Кривые для определения температуры нагрева шин, проводов и кабелей из Рис. 8.

Кривые нагрева проводников из разных материалов: 1- ММ; 2-МТ; 3- АМ; 4- АТ; 5АД0, АСТ; 6- АД31Т1; 7-АД31Т; 8-Ст3

Рисунок 9 – Определение температуры нагрева проводника при КЗ.

С этой целью необходимо:

1) на рис. 14 выбрать кривую, соответствующую материалу проводника, и по этой кривой, исходя из начальной температуры проводника , определить значение функции,

2) в соответствии с изученной методикой определить значение интеграла Джоуля ;

3) найти значение функции , соответствующее конечной температуре нагрева проводника

4) по найденному значению функции, используя выбранную кривую на рис. 14, определить конечную температуру нагрева проводникаи сравнить ее с предельно допустимой температурой (см. табл. 1)

Таблица 1 – Предельно допустимые температуры нагрева проводников КЗ

Вид проводников
1. Шины алюминиевые	200
2. Шины медные	300
3. Шины стальные, не имеющие непосредственного соединения с аппаратами.	400
4. Шины стальные с непосредственными присоединениями к аппаратам.	300
5. Кабели с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение, кВ: До 10 20-35 110-220	200 130 125
6. Кабели и изолированные провода с медными и алюминиевыми жилами и изоляцией из: поливинилхлорида резины резины повышенной теплостойкости полиэтилена (поминальное напряжение кабеля до 35 кВ) вулканизированного полиэтилена (номинальное напряжение кабеля до 35 кВ)	160 150 250 130 250
7. Медные неизолированные провода притяжениях, Н/мм^2: менее 20 20 и более	250 200
8. Алюминиевые неизолированные провода притяжениях Н/мм^2: менее 10 10 и более	200 160
9. Алюминиевая часть сталеалюминевых проводов	200

Минимально допустимое сечение проводника по условию термической стойкости определяют по выражению

где - значение функции,соответствующее предельно допустимой температуре нагрева проводника при КЗ (см. табл. 1).

- значение функции, соответствующие температуре проводников до КЗ.

Термическая стойкость проводника обеспечивается, если площадь сечения S удовлетворяет неравенству

Если нагрузка проводника до КЗ близка к продолжительно допустимой, то минимальное сечение проводника определяют по формуле

,

где ,

- значение функции при продолжительно допустимой температуре проводника. Значениеприведены в табл. 2-4. [1].

Допускается проверку проводников на термическую стойкость при КЗ проводить путем сравнения термически эквивалентной плотности тока КЗ (J_тер.эк)

с допустимой в течение расчетного времени КЗ плотностью J_{тер.доп.}

где I_{тер.доп} – допустимый ток односекундного КЗ, А; его значения для кабелей даны в нормативных документах.

Проводник удовлетворяет условию термической стойкости при КЗ, если выполняется соотношение

Если нагрузка проводника близка к продолжительно допустимой, то допускается проверку на термическую стойкость проводника при КЗ проводить, используя соотношение

Для проверки силовых кабелей на невозгораемость при КЗ следует определить конечную температуру нагрева

Невозгораемость обеспечивается, если выполняется условие

Предельная температура невозгораемости кабелей 6кВ с пропитанной бумажной изоляцией равна 400для бронированных и 350для небронированных кабелей.

Вопросы для самопроверки.

1. Как соотносятся величины токов нагрузки и токов короткого замыкания?

2. От чего зависит длительность режима короткого замыкания, каковы его значения?

3. Чем отличается тепловое воздействие тока короткого замыкания от теплового воздействия токов нагрузки?

4. Какая величина характеризует тепловое воздействие тока короткого замыкания на аппараты и проводники?

5. От чего зависит выбор методики расчета теплового импульса?

6. Какой вид короткого замыкания является расчетным при определении теплового импульса?

7. Какая точка короткого замыкания считается удаленной?

8. Какая точка короткого замыкания считается неудаленной?

9. Как учитывается ток короткого замыкания от группы электродвигателей при расчете теплового импульса?

10. Назовите условие термической стойкости электрических аппаратов?

11. От чего зависит допустимая температура шин, кабелей и проводников?

12. Назовите условие термической стойкости проводников.