Калькулятар токаў кароткага замыкання
Інжынерны калькулятар для разліку токаў кароткага замыкання ў нізкавольтных сетках 0,4 кВ: усталяваны рэжым трохфазнага КЗ, ударны (максімальны) ток і аднафазнае КЗ для праверкі адчувальнасці абароны. Па методыцы ГОСТ 28249-93 і IEC 60909.
Што разлічвае калькулятар
Ток кароткага замыкання — максімальны ток, які працякае ў кропцы замыкання пры аварыі. Па яго значэнні правяраюць апараты на камутацыйную здольнасць, кабелі — на тэрмічную ўстойлівасць, а абарону — на адчувальнасць: аўтамат павінен надзейна спрацаваць нават пры КЗ у самым аддаленым кропцы лініі.
Калькулятар улічвае параметры жывільнага трансфарматара (магутнасць, напружанне кароткага замыкання Uк), супраціў кабельнай лініі (актыўнае і індуктыўнае), пераходныя супрацівы кантактаў і супраціў дугі. Разлік вядзецца па методыцы ГОСТ 28249-93 і IEC 60909 для сетак да 1 кВ.
Для сетак Беларусі 230/400 В разлічваюцца: трохфазны ток Ik3 на выхадзе трансфарматара і ў канцы лініі, аднафазны ток Ik1 у пятлі «фаза–нуль» і ударны ток ip для праверкі апаратаў.
Магчымасці
- Разлік трохфазнага току КЗ (Ik3) у кропцы замыкання
- Разлік аднафазнага току КЗ (Ik1) у пятлі фаза–нуль
- Разлік ударнага (максімальнага) току КЗ (ip)
- Улік параметраў трансфарматара: магутнасць, Uк
- Улік супраціву кабельнай лініі: актыўнае + індуктыўнае
- Праверка адчувальнасці аўтаматычных выключальнікаў
- Параўнанне з камутацыйнай здольнасцю апаратаў (Icu)
Формулы разліку
Трохфазны ток КЗ: Ik3 = Uн / (√3 × ZΣ), дзе Uн — намінальнае напружанне (400 В), ZΣ — поўнае супраціў ланцуга КЗ.
Поўнае супраціў: ZΣ = √(RΣ² + XΣ²), дзе RΣ — сумарнае актыўнае, XΣ — сумарнае індуктыўнае супраціўленне.
Супраціў трансфарматара: Zт = (Uк% / 100) × Uн² / Sн, дзе Uк% — напружанне КЗ трансфарматара, Sн — яго магутнасць.
Ударны ток: ip = √2 × Ky × Ik3, дзе Ky — ударны каэфіцыент: Ky ≈ 1,02 + 0,98 × e^(−3R/X).
Аднафазны ток КЗ: Ik1 = Uф / Zпетлі, дзе Uф = 230 В, Zпетлі — супраціў пятлі фаза–нуль да кропкі замыкання.
Прыклад: трансфарматар 630 кВА, Uк = 5,5 %, кароткая лінія 25 м — Ik3 на шынах каля 16,5 кА, у канцы лініі каля 8–10 кА ў залежнасці ад сячэння.
Токі КЗ на выхадзе трансфарматараў 10/0,4 кВ
| Магутнасць трансфарматара | Uк, % | Ik3 на шынах 0,4 кВ, прыбл. |
|---|
| 250 кВА | 4,5 | каля 6,4 кА |
| 400 кВА | 4,5 | каля 12,8 кА |
| 630 кВА | 5,5 | каля 16,5 кА |
| 1000 кВА | 5,5 | каля 26 кА |
| 1600 кВА | 6 | каля 38 кА |
Нарматыўная база
Разлік токаў КЗ у сетках да 1 кВ выконваецца па ГОСТ 28249-93 «Кароткія замыканні ў электраўстаноўках да 1 кВ», метадалогія адпавядае IEC 60909. Выбар апаратаў па токах КЗ — па ПУЭ Рэспублікі Беларусь (раздзел 1.4), патрабаванні да абароны ліній — па СП 256.1325800.
Ключавыя праверкі: камутацыйная здольнасць аўтамата Icu павінна перавышаць разліковы ток КЗ у месцы ўстаноўкі; кабель правяраецца на тэрмічную ўстойлівасць пры КЗ; мінімальны ток КЗ у канцы абароненай лініі павінен перавышаць ток спрацоўвання абароны.
Для бытавых сетак аднафазнае КЗ у пятлі фаза–нуль правяраецца так: ток Ik1 у самай аддаленай кропцы павінен быць не менш за 3 × Iн для аўтаматаў характарыстыкі B, 5 × Iн для C і 10 × Iн для D.
Як карыстацца калькулятарам
- Увядзіце параметры трансфарматара: магутнасць (кВА) і напружанне КЗ Uк (%).
- Дадайце кабельныя лініі: матэрыял, сячэнне, даўжыня — калькулятар вызначыць R і X.
- Выберыце кропку разліку: шыны трансфарматара або канец лініі.
- Увядзіце параметры абароны для праверкі адчувальнасці (намінал і характарыстыка аўтамата).
- Націсніце «Разлічыць» і атрымайце Ik3, Ik1, ip і выснову аб прыдатнасці апаратаў.
Частыя памылкі пры разліку токаў КЗ
- Разлік толькі на шынах падстанцыі — у канцы даўгой лініі ток КЗ у некалькі разоў меншы.
- Ігнараванне супраціву пятлі фаза–нуль — аднафазнае КЗ часам менш за ток імгненнага расшчаплення аўтамата.
- Неўлік супраціву дугі — рэальны ток КЗ ніжэйшы за разліковы, але праверка па апаратах павінна весціся па максімуму.
- Устаноўка аўтамата з Icu ніжэйшай за ток КЗ у месцы ўстаноўкі — руйнаванне апарата пры аварыі.
- Занядбанне пераходных супраціваў кантактаў і злучэнняў — пагрэшнасць разліку.
- Разлік па старых праграмах без уліку параметраў сучасных трансфарматараў.
Частыя пытанні пра токі кароткага замыкання
Навошта ведаць ток кароткага замыкання?
Па току КЗ выбіраюць апараты: камутацыйная здольнасць аўтамата (Icu) павінна перавышаць ток КЗ у месцы ўстаноўкі, інакш пры аварыі аўтамат разбурыцца. Таксама правяраецца адчувальнасць абароны: аўтамат павінен спрацаваць пры КЗ у самым аддаленым кропцы лініі.
Што такое ударны ток КЗ?
Гэта максімальнае імгненнае значэнне току КЗ у першым паўперыядзе працэсу — яно можа ў 1,4–2,2 раза перавышаць усталяваны трохфазны ток. Па ўдарным току правяраюць дынамічную ўстойлівасць шын і апаратаў, а па сталым — тэрмічную ўстойлівасць кабеляў.
Чаму аднафазнае КЗ меншае за трохфазны?
У пятлі фаза–нуль супраціў уключае і нулявы праваднік, таму поўны супраціў ланцуга вышэйшы, а ток адпаведна ніжэйшы. Менавіта па Ik1 правяраюць адчувальнасць абароны ў бытавых сетках — гэта самы цяжкі рэжым для аўтамата.
Якая камутацыйная здольнасць патрэбна для кватэрных аўтаматаў?
У кватэрных шчытах ток КЗ звычайна не перавышае 3–6 кА, таму дастаткова аўтаматаў з Icu = 4500 А (звычайныя бытавыя) або 6000 А. Для шчытаў блізка да падстанцыі і на ўводзе дома правярайце разлікам: пры токах больш за 6 кА выбіраюць апараты з Icu = 10 кА і вышэй.
Ці трэба правяраць кабель на тэрмічную ўстойлівасць пры КЗ?
Так, па ПУЭ сячэнне кабеля павінна быць дастатковае, каб вытрымаць ток КЗ на працягу часу спрацоўвання абароны. Для бытавых ліній з аўтаматамі да 32 А кабелі ад 1,5 мм² практычна заўсёды праходзяць, але для магістральных ліній і шчытаў праверка абавязковая.
🔌 Усе інструменты