Как найти ток короткого замыкания

Измерение сопротивления и тока короткого замыкания цепи фаза нуль

Сопротивления цепи фаза нуль это полное сопротивление проводников тока от места измерения до трансформаторной подстанции. Для измерения сопротивления петли использовали прибор ИФН-300 с заводской поверкой. Чем меньше сопротивление тем лучше, тем больший ток может протекать от подстанции до потребителя. На сопротивление фаза нуль влияет качество затяжки проводов в клемниках, сечение проводов, сопротивление на автоматах, длина проводов, сопротивление обмотки трансформатора на подстанции. Сравнивая сопротивление в розетках, можем определить, где проводка и соединение качественное, а где нужно проверить проводку.

Второе главное назначение измерения сопротивления цепи фаза нуль это вычисление предполагаемого тока короткого замыкания. Ток короткого замыкания вычисляется по формуле: напряжение делить на полное сопротивления цепи, в современных приборах вычисляется автоматически. Знать ток нужно, чтобы понять правильно ли выбран автоматический выключатель. Например в частном доме далеко от подстанции сопротивление линии большое, ток короткого замыкания будет около 100 А. Если установлен автомат на 25 А типа С, то мгновенный (электромагнитный) расцепитель сработает только при пяти кратном превышении тока равным 125 А. А максимальный ток при коротком замыкании только 100 А, тогда при замыкании проводка будет греться, может загореться пока в автомате не сработает биметаллический размыкатель. Автомат в данном случае должен стоять на 16 А типа B и C.

Буквы в названии модульных автоматов которые крепятся на din рейку время-токовая характеристика автоматического выключателя означает, что мгновенный электромагнитный расцепитель сработает:

• B при 3…5 кратном превышении номинального тока;
• С при 5…10 кратном превышении номинального тока;
• D при 10…20 кратном превышении номинального тока.

В электрических сетях до 1000 В с глухозаземленной нейтралью ток короткого замыкания должен быть больше тока отключения мгновенного расцепителя автоматического выключателя в 3 раза согласно ПТЭЭП пункт 3.6. Время отключения автоматического выключателя в сетях 220 В должно быть не более 0,4 с.

Измерив предполагаемый ток короткого замыкания в удлинителе получили, что ток короткого замыкания через удлинитель меньше, чем в розетке на 100 А. Это говорит о низкой мощности удлинителя из-за малого сечении проводов и некачественных контактов.

Ток короткого замыкания, от чего зависит величина тока КЗ

В данной статье речь пойдет о коротком замыкании в электрических сетях. Мы рассмотрим типичные примеры коротких замыканий, способы расчетов токов короткого замыкания, обратим внимание на связь индуктивного сопротивления и номинальной мощности трансформаторов при расчете токов короткого замыкания, а также приведем конкретные несложные формулы для этих вычислений.

При проектировании электроустановок необходимо знать значения симметричных токов короткого замыкания для различных точек трехфазной цепи. Величины этих критических симметричных токов позволяют проводить расчеты параметров кабелей, распределительных устройств, устройств селективной защиты и т. п.

Что такое короткое замыкание

Короткое замыкание (КЗ) — внезапное уменьшение сопротивления электрической цепи до очень малого значения, чаще всего возникающее в результате соединения проводов электрической цепи или повреждения электрической изоляции в результате её пробоя. Ток короткого замыкания во много раз превышает рабочий ток и может привести к повреждению электрических кабелей и электротехнических устройств или стать причиной пожара.

Короткое замыкание – это непредвиденное при данных условиях эксплуатации прямое или относительно низкоомное соединение точек энергосистемы с разными потенциалами или одной или нескольких таких точек с землей.

Причины коротких замыканий в электроустановках можно разделить на:

• электрические (например, атмосферные перенапряжения, коммутационные перенапряжения, длительные перегрузки по току),
• неэлектрические (например, сырая изоляция машин, кабелей, обрыв и падение проводов ВЛ, механические повреждения проводов, изоляторов или кабелей, неосторожность и недомыслие человека).

С учетом значений токов КЗ, протекающих по отдельным фазам трехфазной сети электроснабжения, КЗ можно разделить на:

• симметричный – при котором все фазы симметрично нагружены одинаковым током короткого замыкания. Это трехфазные замыкания с землей и без нее,
• несимметричный – в котором фазы несимметрично нагружены током короткого замыкания.

К этим типам неисправностей относятся различные типы двух- и однофазных неисправностей, возникающих в различных системах сетей низкого напряжения.

Для чего нужны расчеты КЗ

Расчеты тока короткого замыкания проводятся для того, чтобы:

• выбрать электрические устройства, исходя из требуемой прочности на короткое замыкание и коммутационной способности,
• провести правильный выбор или проверку существующих элементов токовых цепей по термическому сопротивлению (силовые кабели, монтажные провода и т. д.) и динамическому сопротивлению (шины, трансформаторы тока и т. д.),
• провести правильный выбор или определение уставок защиты и автоматики,
• получить селективное срабатывание токовых защит,
• провести проверку наличия или внедрения эффективной защиты от поражения электрическим током.

Пример расчета тока короткого замыкания

Далее рассмотрим ток трехфазного короткого замыкания при нулевом сопротивлении, который подается через типичный распределительный понижающий трансформатор.

В обычных условиях данный тип повреждений (короткое замыкание болтового соединения) оказывается наиболее опасным, при этом расчет очень прост. Простые расчеты позволяют, придерживаясь определенных правил, получить достаточно точные результаты, приемлемые для проектирования электроустановок.

Ток короткого замыкания во вторичной обмотке одного понижающего распределительного трансформатора. В первом приближении сопротивление высоковольтной цепи принимается очень малым, и им можно пренебречь, поэтому:

Здесь P – номинальная мощность в вольт-амперах, U2 – напряжение между фазами вторичной обмотки на холостом ходу, Iн — номинальный ток в амперах, Iкз — ток короткого замыкания в амперах, Uкз — напряжение при коротком замыкании в процентах.

В таблице ниже приведены типичные значения напряжений короткого замыкания для трехфазных трансформаторов на напряжение высоковольтной обмотки в 20 кВ.

Если для примера рассмотреть случай, когда несколько трансформаторов питают параллельно шину, то величину тока короткого замыкания в начале линии, присоединенной к шине, можно принять равной сумме токов короткого замыкания, которые предварительно вычисляются по отдельности для каждого из трансформаторов.

Когда все трансформаторы получают питание от одной и той же сети высокого напряжения, значения токов короткого замыкания при суммировании дадут несколько большее значение, чем окажется в реальности. Сопротивлением шин и выключателей принебрегают.

Пусть трансформатор обладает номинальной мощностью 400 кВА, напряжение вторичной обмотки 420 В, тогда если принять Uкз = 4%, то:

На рисунке ниже приведено пояснение для данного примера.

Точности полученного значения будет достаточно для расчета электроустановки.

Ток короткого трехфазного замыкания в произвольной точке установки на стороне низкого напряжения:

Здесь: U2 — напряжение на холостом ходу между фазами на вторичных обмотках трансформатора. Zт — полное сопротивление цепи, расположенной выше точки повреждения. Далее рассмотрим, как найти Zт.

Каждая часть установки, будь то сеть, силовой кабель, непосредственно трансформатор, автоматический выключатель или шина, — имеют свое полное сопротивление Z, состоящее их активного R и реактивного X.

Емкостное сопротивление здесь роли не играет. Z, R и X выражаются в омах, и при расчетах представляются как стороны прямоугольного треугольника, что показано на рисунке ниже. По правилу прямоугольного треугольника вычисляется полное сопротивление.

Сеть разделяют на отдельные участки для нахождения X и R для каждого из них, чтобы вычисление было удобным. Для последовательной цепи значения сопротивлений просто складываются, и получаются в итоге Xт и Rт. Полное сопротивление Zт определяется из теоремы Пифагора для прямоугольного треугольника по формуле:

При параллельном соединении участков расчет ведется как для параллельно соединенных резисторов, если объединенные параллельные участки обладают реактивным или активным сопротивлениями, получится эквивалентное общее сопротивление:

Xт не учитывает влияние индуктивностей, и если расположенные рядом индуктивности влияют друг на друга, то реальное индуктивное сопротивление окажется выше. Необходимо отметить, что вычисление Xз связано только к отдельной независимой цепью, то есть так же без влияния взаимной индуктивности. Если же параллельные цепи расположены близко к друг другу, то сопротивление Хз окажется заметно выше.

Рассмотрим теперь сеть, присоединенную к входу понижающего трансформатора. Трехфазный ток короткого замыкания Iкз или мощность короткого замыкания Pкз определяет поставщик электроэнергии, однако можно исходя из этих данных найти полное эквивалентное сопротивление. Полное эквивалентное сопротивление, одновременно приводящее к эквиваленту для низковольтной стороны:

Pкз — мощность трехфазного короткого замыкания, U2 – напряжение на холостом ходу низковольтной цепи.

Как правило, активная составляющая сопротивления высоковольтной сети — Rа — очень мала, и сравнительно с индуктивным сопротивлением — ничтожно мало. Традиционно принимают Xa равным 99,5% от Zа, и Ra равным 10% от Xа. В таблице ниже приведены приблизительные данные относительно этих величин для трансформаторов на 500 МВА и 250 МВА.

Полное Zтр — сопротивление трансформатора на стороне низкого напряжения:

Pн — номинальная мощность трансформатора в киловольт-ампреах.

Активное сопротивление обмоток находится исходя из мощности потерь.

Когда ведут приблизительные расчеты, то пренебрегают Rтр, и принимают Zтр = Xтр.

Если требуется принять в расчет выключатель низковольтной цепи, то берется полное сопротивление выключателя, расположенного выше точки короткого замыкания. Индуктивное сопротивление принимают равным 0,00015 Ом на выключатель, а активной составляющей пренебрегают.

Что касается сборных шин, то их активное сопротивление ничтожно мало, реактивная же составляющая распределяется примерно по 0,00015 Ом на метр их длины, причем при увеличении расстояния между шинами вдвое, их реактивное сопротивление возрастает лишь на 10%. Параметры кабелей указывают их производители.

Что касается трехфазного двигателя, то в момент короткого замыкания он переходит в режим генератора, и ток короткого замыкания в обмотках оценивается как Iкз = 3,5*Iн. Для однофазных двигателей увеличением тока в момент короткого замыкания можно пренебречь.

Дуга, сопровождающая обычно короткое замыкание, обладает сопротивлением, которое отнюдь не постоянно, но среднее его значение крайне низко, однако и падение напряжения на дуге невелико, поэтому практически ток снижается примерно на 20%, что облегчает режим срабатывания автоматического выключателя, не нарушая его работу, не влияя особо на ток отключения.

Ток короткого замыкания на приемном конце линии связан с током короткого замыкания на подающем ее конце, но учитывается еще сечение и материал передающих проводов, а также их длина. Имея представление об удельном сопротивлении, каждый сможет произвести этот несложный расчет. Надеемся, что наша статья была для вас полезной.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Как определить силу тока короткого замыкания?

26.1.13 9 комментариев

При подключении к источнику тока резистора сопротивлением 11 Ом по цепи протекает ток силой 1 А. При подключении резистора сопротивлением 5 Ом во внешней цепи выделяется тепловая мощность 20 Вт. Определите силу тока короткого замыкания.

Решение:

Сила тока короткого замыкания, определяется по закону Ома для полной цепи при
R = 0; I _кз = Ɛ/ r , где r – его внутреннее сопротивление. Для определения неизвестных величин Ɛ и r необходимы два независимых уравнения. При подключении к источнику тока резистора сопротивлением R ₁ ток в цепи

Во втором случае тепловая мощность

.

(здесь также был использован и закон Ома для полной цепи). Решив эту систему уравнений, получим:

Беляева Е.Н. Как рассчитать ток короткого замыкания. Библиотека электромонтера

Беляева Е.Н. Как рассчитать ток короткого замыкания. Библиотека электромонтера

Предисловие

Необходимость определения токов короткого замыкания в процессе эксплуатации может возникнуть:

• при изменении схемы питания энергетического объекта для проверки электрооборудования высокого напряжения на термическое и электродинамическое действие токов короткого замыкания, пригодности существующих уставок релейной защиты, средств грозозащиты и т. д.;
• при частичной замене электрооборудования на электростанции или подстанции, если намеченные к установке машины и аппараты по своим паспортным данным отличаются от демонтируемых; если проектные данные по объекту отсутствуют или устарели и токи короткого замыкания в данный момент неизвестны обслуживающему персоналу.

Возможны и другие случаи, когда вследствие изменения условий эксплуатации требуется выполнять расчеты токов короткого замыкания.

Назначение книги — на практических примерах научить электротехнический персонал расчетам токов короткого замыкания.

Настоящее издание книги существенно отличается от предыдущего издания 1964 г. в связи с тем, что при переиздании была поставлена задача привести книгу в соответствие с разработками руководящих указаний по расчету коротких замыканий, выбору и проверке аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания кафедры электрических станций Московского энергетического института. Все числовые примеры, приведенные в книге, переработаны или составлены заново.

�� Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Скачать Как рассчитать ток КЗ

Скачать 12.8 MB
Пожаловаться
Смотрите также

• Беляева Е.Н. Как рассчитать ток короткого замыкания
• ГОСТ 30323-95. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания
• ГОСТ Р 52736-2007. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания
• ГОСТ Р 52735-2007. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ
• ГОСТ 29176-91 (2004). Короткие замыкания в электроустановках. Методика расчета в электроустановках постоянного тока

Публикации по теме
13 ноября 2020 г. 10:24
Ток короткого замыкания: размер имеет значение
25 июня 2021 г. 9:33
Селективность в домашнем щите: как достичь невозможного?
23 июля 2009 г. 10:24
Особенности модульных выключателей
12 апреля 2021 г. 9:11
Измеряем ток КЗ в квартире и на даче
3 августа 2018 г. 9:41
Правильный выбор: УЗО или дифавтомат
8 февраля 2019 г. 15:50

Как правильно выбрать источник бесперебойного питания для стабильной работы домашнего электрооборудования

Новости по теме
«Эталонприбор» представляет: функциональные источники-измерители
22 ноября 2023 г. 12:31
Анонс свежего номера журнала «Промышленный электрообогрев и электроотопление»
15 июня 2015 г. 11:07
Впервые в России — малогабаритные однофазные электросчетчики!
28 июня 2007 г. 11:24
Пускатели ПМЛ 5,6,7 величины в корпусах
16 января 2007 г. 13:12
Объявления по теме

ПРОДАМ: Выключатель А 3776

Выключатель А 3776. — Номинальный ток: 160А — Калибруемое значение номинального рабочего тока теплового расцепителя, А: уточняется в заказе. — Уставка по току срабатывания в зоне токов короткого замыкания: уточняется в заказе. Надежный, недорогой выключатель, отечественного производителя. Предназначены для защиты электрических установок от недопустимых перегрузок и токов короткого замыкания, а также для нечастой коммутации при нормальных условиях работы. По принципу действия автоматический воздушный выключатель (автомат) представляет собой первичное реле прямого действия.

Мишина Светлана · БММ · 14 февраля · Россия · г Санкт-Петербург

ПРОДАМ: Счетчик электроэнергии CE102M S7 145-JV однофазный многотарифный (2 тарифа) 5(60) класс точности 1.0 Щ ЖКИ Энергомера

Однофазный многотарифный электросчетчик серии «СЕ». Устанавливается на щиток. Измерение активной электроэнергии в однофазных цепях переменного тока. Возможность считывания накопленных показаний при отсутствии напряжения сети, а также измерения и отображения на дисплее параметров сети. Технические характеристики: CE102M Модель S7 Тип корпуса 1 Класс точности 1 4 Номинальное напряжение, В 230 5 Базовый (максимальный) ток, А 5 (60) Интерфейсы: J Оптопорт Дополнительные функции: V Электронная пломба крышки клеммной колодки Показатели Величины Класс точности 1 Номинальное напряжение, В 230 Базовый (максимальный) ток, А 5 (60) Стартовый ток (чувствительность), мА 10 Частота измерительной сети, Гц 50±2,5 Число тарифов 4 Датчик тока Шунт Диапазон рабочих температур, °С от минус 45 до плюс 70 Габаритные размеры (ВхШхГ), не более, мм 170×115×53 Масса, не более, кг 1 Степень защиты по ГОСТ 14254-96 IP51

Бикташев Рустам · УПР · 7 марта · Россия · г Санкт-Петербург

ПРОДАМ: Конфорки электрические чугунные КЭТ 0, 13/3 RADA для предприятий общественного питания.

Рабочее напряжение: 220 вольт. Число нагревательных элементов (ТЭНов): 2 шт Мощность: 3 кВт Размер: 430х300 мм Рабочая температура: 400 С* Масса:: 13 кг Конфорка (СБ) КЭТ0,13/3,0 430×300 подходит для плит электрических ПЭС-2(Ш), ПЭС-4(Ш), ПЭ-804О(Ш), ПЭ-806О(Ш) производства РАДА. Цена 3350 руб с НДС. Гибкая система скидок! Звоните! Данилов Евгений. ООО ЧебЭнерго, г. Чебоксары.

Данилов Евгений · ЧебЭнерго · 7 марта · Россия · Чувашская республика — Чувашия

ПРОДАМ: Реле для проводок

В промышленном электрооборудовании существует разделение цепей на слаботочные и силовые. Последние предназначены для подачи питания к конкретным потребителям. Слаботочные цепи используются для питания ламп индикации, блоков управления и прочего оборудования, которое потребляет электрическую энергию на уровне не более 0,1 — 0,5 кВт. Такое разделение выполнено для того, что бы снизить износ, габаритные размеры и электропотребление оборудования управления. Для взаимодействия между цепями управления и силовыми линиями применяют реле различной конфигурации и назначения. Реле для проводок представляют собой корпус с определенным числом выведенных клемм для подключения. Как правило, на корпусе реле обычно указана его марка, допустимая нагрузка и изображена принципиальная схема работы. По механизму работы существует два основных типа реле: механические и электронные. Механические реле представляют собой подвижный переключатель с электромагнитной катушкой и контактные группы. При подаче питания на катушку происходит замыкание контактов, и реле приводится в действие. Электронные устройства по сравнению с механическими не имеют в своей компоновке подвижных механических деталей, применяются в основном для управления уровнем подачи питания (например, для поддержания заданной скорости вращения электродвигателя). Наша компания с 2005 года профессионально решает задачи на электротехническом рынке в области поставок низковольтного оборудования партнерам по всей России. Сегодня «Элснаб» является крупнейшим дистрибьютором и сервис-партнером чешского завода OEZ (Siemens AG) в России. Наши технические специалисты проводят обучающие семинары и презентации по всему оборудованию, осуществляют полную техническую поддержку и сервисное обслуживание. Электротехническое оборудование «Элснаб» приобретают крупнейшие предприятия и организации страны, работающие в различных отраслях хозяйства: электроэнергетике, атомной, лесной и химической промышленности, агропромышленном комплексе.

Отдел продаж · Элснаб · 5 марта · Россия · г Москва

ПРОДАМ: Реле тока утечки РТУ-300-120

ссылка для заказа на сайте elec.ru https://www.elec.ru/market/rele-toka-utechki-rtu-300-120-aktsija-14973086710.html Реле тока утечки «РТУ-300-120» предназначено для: 1. Контроля дифференциального тока утечки в однофазных и трехфазных сетях переменного тока питания цифрового оборудования, где отключение питания является недопустимым. 2. Контроля уровня тока утечки в цепях системы защитного и рабочего (технологического, функционального) заземления. Трансформатор тока в комплекте. Преимущества Единственный производитель дифференциального реле в России Микропроцессорное управление Импульсный блок питания Конструкция Реле РТУ-300-120 выполнено в корпусе для установки на DIN-рейку. В комплекте с реле поставляется токовый трансформатор. На передней панели прибора находятся светодиодные индикаторы «Сеть», светодиодная шкала уровня тока утечки (дифференциального тока), переключатель уровня тока утечки, регулятор времени задержки на срабатывание, кнопка «ТЕСТ» и «СБРОС». Контакты «ТТ1» и «ТТ2» — подключение токового трансформатора, «N» и «L» — контакты подключения питания модуля, 14 и 11 — «сухие» контакты реле сигнализации. Цепи питания, измерения и контакты выходных реле гальванически разделены. Сечение проводов для подключения 0,5…1,5 мм² Напряжение питания, В ~220 +10/-20%, 50 Диапазон рабочих температур (без конденсата), оС -40 … +60 °С Коммутируемый ток контакта (АС1 250 В) max 5 А Потребляемая мощность, не более 1 Вт Уставка тока утечки 5, 10, 20, 30, 50, 100, 150, 200, 250, 300 мА Гистерезис вкл./выкл. сигнализации на пороговых значениях, не более 5% Временная задержка на вкл. сигнализации при превышении уставки тока утечки (регулир.) 0-4 с Стойкость к воздействию механических ВВФ (ГОСТ 17516.1-90) М25 Масса, кг 0,15 кг Габаритные размеры, мм 35×90×60 мм Гарантия, мес 24 Наши специалисты готовы провести консультации по электрооборудованию, помочь подобрать оптимальную модель, ответить на Ваши вопросы. Вы можете оформить заказ любым удобным для Вас.

Смолич Елена · НПК Электроэнергетика · 5 марта · Россия · Московская обл

• ВКонтакте
• Однокласники
• Facebook
• Twitter
• Telegram
• Pinterest