Выбор шин по действию тока короткого замыкания

1. ВЫБОР ШИН ПО ДЕЙСТВИЮ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

2. Электродинамическое действие КЗ

Шины выбранные по нагрузке
проверяются на эл.дин.действие
Под действием ударного тока
возникают электродинамические (ЭД)
усилия и создают изгибающий момент и
механическое напряжение в металле.
При 3-х фазном КЗ эл.дин. действие
это сила взаимодействия между
проводниками.

3.

Наибольшее усилие действует на
среднюю шину при расположении шин в
одной плоскости, Н
F
(3)
3
2
3
2 l
2 ( 3) l
8
2,04 iУ 1,76 iУ
10
2
a
a
где
- учитывает несовпадение
мгновенных значений ударного тока в
фазах,
l, а - длина и расстояние между
шинами

4.

b
h
a
a
Расположение шин плашмя

5.

Расположение шин
на ребро
l
l
a
a

6.

b
l
h
a
l
a
Расположение шин
на ребро

7.

Шина рассматривается как равномерно
нагруженная многопролетная балка.
Изгибающий момент, создаваемый
( 3)
ударным током
F l
М
10
,Н м
Наибольшее расчетное механическое
напряжение в металле при изгибе
М
l
3
Р 1,76 10 iУ
, МПа
W
a W
2

8.

где l - расстояние между опорными
изоляторами, см
а – расстояние между осями шин
смежных фаз, см
3
W –момент сопротивления см
Шины плашмя
2
bh
W
6
Шины на ребро
2
hb
W
6

9.

Расчетное напряжение в шине должно
быть меньше допустимого для
выбранной шины
ДОП Р

10. Термическое действие тока КЗ

Чтобы шины были термически
устойчивы к токам КЗ, расчетная
температура нагрева должна быть
ниже допустимой ДОП Р
Действительное время протекания тока
t Д tЗ tВЫКЛ

11.

где tЗ – время отключения защитного
аппарата
tВЫКЛ – время выключателя.
При проверке на термическую стойкость
применяют приведенное время
Это время, в течении которого ток КЗ IПО
выделит то же количество тепла, что и
изменяющийся во времени ток за
действительное время - t

12.

Приведенное время равно сумме
времени периодической и
апериодической составляющих тока КЗ
t ПР t ПР. П t ПР. А
При действительномt Д 5 с
Время периодической составляющей
определяется по кривым
t ПР. П f ( )
"

13.

При действительном
t Д 5с
t ПР. П t ПР.5 (t 5)
где t ПР.5 определяется для t=5c
Приведенное время апериодической
составляющей
t ПР. А 0,005
t Д 1с, t ПР. А не
при
учитывается.
"2

14.

Если известны I ПО , tПР , то зная
максимально допустимую температуру
для данного металла ДОП , по кривым
нагрева определяют величину
2
I ПО
А
tПР ,
s
откуда определяется сечение
проводника s

15.

Если известна начальная температура
нагрева, до короткого замыкания НАЧ
по тем же кривым определяют величину
АНАЧ, и сечение шины проверяется на
нагрев.
Обозначив величину пропорциональную
количеству теплоты в шине после
короткого замыкания Ак
АК А АНАЧ

16.

Или
2
I ПО
АК
tПР АНАЧ
s
Сечение проверяется на термическую
стойкость трехфазного тока КЗ
sМИН I ПО
tПР
С
где С АК АНАЧ
коэф-т, соответствующий разности
выделенного тепла после КЗ и до него