10.3. Проверка кабелей на термическую стойкость токам короткого замыкания

Выбранные в пункте 10.1 кабели требуется проверить на термическую стойкость. Степень термического воздействия тока КЗ на проводники и электрические аппараты определяется по значению интеграла Джоуля В_к (в тех случаях, когда ).

.

(10.3)

где - действующее значение периодической составляющей тока КЗ от эквивалентного источника энергии (системы), А;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ от эквивалентного источника, принимается равной 0,05 с;

- расчетная продолжительность тока КЗ, с.

,

(10.4)

где - полное время отключения выключателя, с;

- время действия релейной защиты, с.

Принимаем t_к = 0,2 с.

Проверка: 0,2> 3 0,05, 0,2 > 0,15.

Определим значение интеграла Джоуля В_к в точках К2 и К5:

кА²·с;

кА²·с;

Значение интеграла Джоуля в остальных точках представлены в таблице 16.

Таблица 16 – Значение интеграла Джоуля В_к.

Точка	Iкзi, кА	Линия	Fi, мм^2	Bкi, кА^2·c
К1	15,36	А-7	120	58,98
К2	14,37	7-1	70	51,62
К3	12,88	1-3	70	41,47
К4	11,19	3-4н	70	31,30
К5	10,58	3-4к		27,98
К6	15,36	А’-2	95	58,98
К7	13,33	2-5	70	44,42
К8	11,96	5-6н	70	35,76
К9	10,71	5-6к		28,68
К10	15,36	А-8	70	58,98
К11	14,22	8-9	70	50,55
К12	13,82	9-12н	70	47,75
К13	12,44	9-12к		38,69
К14	15,36	А’-10	95	58,98
К15	14,32	10-11	70	51,27
К16	13,27	11-13н	70	44,02
К17	11,62	11-13к		33,76
К18	15,36	А-17	120	58,98
К19	13,73	17-19	95	47,13
К20	13,02	19-20	70	42,38
К21	11,80	20-22	70	34,81
К22	10,11	22-21н	70	25,55
К23	9,86	22-21к		24,31
К24	15,36	А’-14	95	58,98
К25	14,32	14-15	95	51,27
К26	13,65	15-16	70	46,58
К27	11,76	16-18н	70	34,57
К28	10,1	16-18к		25,5

Кабель обладает достаточной термической стойкостью, если его конечная температура нагрева током КЗ не превышает допустимую , т.е. выполняется условие

,

(10.5)

где С для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией напряжением до 10 кВ.

Конечная температура нагрева определяется по кривой зависимости этой температуры от функции , А²с/мм⁴, которая рассчитывается следующим образом

,

(10.6)

где s - сечение жилы кабеля, мм²;

В_к - интеграл Джоуля, А²с;

- значение функции , соответствующее начальной температуре нагрева кабеля, А²с/мм⁴.

При отсутствии данных о предшествующей нагрузке кабеля его начальную температуру принимают равной допустимой температуре продолжительного режима. Для кабелей с бумажной изоляцией напряжением 10 кВ С. Этой температуре соответствует = 0,410⁴ А²с/мм⁴.

Рассмотрим шесть самых нагруженных токами КЗ участка:

1. Участок А-7: сечение 120 мм², интеграл Джоуля (т.К2) – 51,62 кА²*с

А²*с/мм⁴,

Этому значению соответствует С.

2. Участок А’-2: сечение 95 мм², интеграл Джоуля (т. К7) – 44,42 кА²*с

А²*с/мм⁴,

Этому значению соответствует С.

3. Участок А-8: сечение 70 мм², интеграл Джоуля (т.К11) – 50,55 кА²*с

А²*с/мм⁴,

Этому значению соответствует С.

4. Участок А’-10: сечение 95 мм², интеграл Джоуля (т.К15) – 51,27 кА²*с

А²*с/мм⁴,

Этому значению соответствует С.

5. Участок А-17: сечение 120 мм², интеграл Джоуля (т.К19) – 47,13 кА²*с

А²*с/мм⁴,

Этому значению соответствует С.

6. Участок А’-14: сечение 95 мм², интеграл Джоуля (т.К25) – 51,27 кА²*с

А²*с/мм⁴,

Этому значению соответствует С.

Таким образом, данная проверка подтверждает правильность выбора кабелей.