7. Расчетная проверка режимов работы электроустановки

7.2. РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНОГО И МИНИМАЛЬНОГО ОЖИДАЕМОГО ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Максимальный ожидаемый ток короткого замыкания - это ток на линейных зажимах устройства защиты от короткого замыкания, который может быть рассчитан, когда известны параметры сети питания и параметры электроустановки со стороны питания до места установки устройства защиты.

Минимальный ожидаемый ток короткого замыкания - это ток, соответствующий короткому замыканию в самой отдаленной точке защищаемой цепи, при коротком замыкании между фазой и нейтралью или, если нейтраль не распределена, между фазами. В случае питания установки от нескольких источников рассматривается только один источник, имеющий максимальное внутреннее полное сопротивление.

При отсутствии достаточно определенной информации для расчета минимальных токов короткого замыкания могут быть сделаны следующие упрощающие допущения:

принимается, что сопротивление электропроводки увеличено на 50 % по отношению к его значению при 20⁰С из-за нагрева проводников током короткого замыкания;

если полное сопротивление цепи со стороны источника питания неизвестно, то принимается, что напряжение источника питания снижено до 80 % номинального напряжения.

Расчет минимального тока КЗ производится по следующим формулам.

Для трехфазных цепей с нераспределенной нейтралью (КЗ между фазами):

I = 0,8U / (1,5r 2L/S )

где I - ожидаемый ток короткого замыкания, А; U - междуфазное напряжение источника питания, В; r - электрическое удельное сопротивление жилы кабеля, Ом мм²/м, при 20⁰С; L - длина защищаемой проводки, м; S - площадь поперечного сечения жилы кабеля, мм².

Для трехфазных цепей с распределенной нейтралью с уменьшенным или неуменьшенным поперечным сечения (КЗ между фазой и нейтралью):

I = 0,8U₀ / (1,5r (1+m)L/S )

где U₀ - номинальное напряжение источника питания между фазой и нейтралью, В; m - отношение между сопротивлением нейтрального проводника и сопротивлением фазного проводника (или отношение между площадью поперечного сечения фазного проводника и площадью поперечного сечения нейтрального проводника, если они сделаны из одного и того же материала - меди или алюминия).

Примечания:

1. r принимается 0,018 для меди и 0,027 для алюминия.
2. Для проводников с площадью поперечного сечения выше 95 мм² должно учитываться реактивное сопротивление.
3. Коэффициент 1,5 учитывает увеличение сопротивления проводников вследствие превышения температуры.

Расчетные токи короткого замыкания применяют для определения требуемой отключающей способности устройства защиты при коротком замыкании. По минимальному току короткого замыкания выбирают ток мгновенного отключения автоматического выключателя, который должен быть не менее расчетного минимального тока короткого замыкания. Рабочие условия могут, однако, потребовать выбора устройства защиты по наибольшей отключающей способности при КЗ, например, если устройство располагается на главном вводе электроустановки.