Қысқа тұйықталу токтарын есептеу калькуляторы
Төмен вольтті 0,4 кВ желілеріндегі қысқа тұйықталу токтарын есептеуге арналған инженерлік калькулятор: үшфазалы ҚТ-ның қалыптасқан режимі, соққы (максималды) ток және қорғаныс сезімталдығын тексеруге арналған бірфазалы ҚТ. ГОСТ 28249-93 және IEC 60909 әдістемесі бойынша.
Калькулятор не есептейді
Қысқа тұйықталу тогы — апат кезінде тұйықталу нүктесінде ағатын максималды ток. Оның мәні бойынша аппараттарды коммутациялық қабілетке, кабельдерді термиялық тұрақтылыққа, ал қорғанысты сезімталдыққа тексереді: автомат линияның ең алыс нүктесіндегі ҚТ кезінде де сенімді ажыратуы керек.
Калькулятор қоректендіру трансформаторының параметрлерін (қуат, қысқа тұйықталу кернеуі Uк), кабель линиясының кедергісін (активті және индуктивті), контактілердің өтпелі кедергілерін және доға кедергісін ескереді. Есептеу 1 кВ-ға дейінгі желілер үшін ГОСТ 28249-93 және IEC 60909 әдістемесі бойынша жүргізіледі.
Қазақстанның 230/400 В желілері үшін есептеледі: трансформатор шығысындағы және линия соңындағы үшфазалы ток Ik3, фаза–нөл ілмегіндегі бірфазалы ток Ik1 және аппараттарды тексеруге арналған соққы ток ip.
Мүмкіндіктер
- Тұйықталу нүктесіндегі үшфазалы ҚТ тогын есептеу (Ik3)
- Фаза–нөл ілмегіндегі бірфазалы ҚТ тогын есептеу (Ik1)
- Соққы (максималды) ҚТ тогын есептеу (ip)
- Трансформатор параметрлерін есепке алу: қуат, Uк
- Кабель линиясы кедергісін есепке алу: активті + индуктивті
- Автоматты ажыратқыштардың сезімталдығын тексеру
- Аппараттардың коммутациялық қабілетімен (Icu) салыстыру
Есептеу формулалары
Үшфазалы ҚТ тогы: Ik3 = Uн / (√3 × ZΣ), мұндағы Uн — номиналды кернеу (400 В), ZΣ — ҚТ тізбегінің толық кедергісі.
Толық кедергі: ZΣ = √(RΣ² + XΣ²), мұндағы RΣ — жалпы активті, XΣ — жалпы индуктивті кедергі.
Трансформатор кедергісі: Zт = (Uк% / 100) × Uн² / Sн, мұндағы Uк% — трансформатордың ҚТ кернеуі, Sн — оның қуаты.
Соққы ток: ip = √2 × Ky × Ik3, мұндағы Ky — соққы коэффициенті: Ky ≈ 1,02 + 0,98 × e^(−3R/X).
Бірфазалы ҚТ тогы: Ik1 = Uф / Zілмек, мұндағы Uф = 230 В, Zілмек — фаза–нөл ілмегінің тұйықталу нүктесіне дейінгі кедергісі.
Мысал: трансформатор 630 кВА, Uк = 5,5 %, қысқа 25 м линия — шинадағы Ik3 шамамен 16,5 кА, линия соңында қимаға қарай шамамен 8–10 кА.
10/0,4 кВ трансформаторларының шығысындағы ҚТ токтары
| Трансформатор қуаты | Uк, % | 0,4 кВ шинадағы Ik3, шамамен |
|---|
| 250 кВА | 4,5 | шамамен 6,4 кА |
| 400 кВА | 4,5 | шамамен 12,8 кА |
| 630 кВА | 5,5 | шамамен 16,5 кА |
| 1000 кВА | 5,5 | шамамен 26 кА |
| 1600 кВА | 6 | шамамен 38 кА |
Нормативтік база
1 кВ-ға дейінгі желілердегі ҚТ токтарын есептеу ГОСТ 28249-93 «1 кВ-ға дейінгі электр қондырғыларындағы қысқа тұйықталулар» бойынша жүргізіледі, әдістеме IEC 60909-ға сәйкес келеді. Аппараттарды ҚТ токтары бойынша таңдау — ПУЭ 7-ші басылым (1.4-бөлім), линия қорғанысына қойылатын талаптар — СП 256.1325800 бойынша.
Негізгі тексерулер: автоматтың коммутациялық қабілеті Icu орнату орнындағы есептік ҚТ тогынан жоғары болуы керек; кабель ҚТ кезінде термиялық тұрақтылыққа тексеріледі; қорғалатын линия соңындағы минималды ҚТ тогы қорғаныстың ажырату тогынан жоғары болуы керек.
Тұрмыстық желілерде фаза–нөл ілмегіндегі бірфазалы ҚТ былай тексеріледі: ең алыс нүктедегі Ik1 B сипаттамалы автоматтар үшін 3 × Iн-ден, C үшін 5 × Iн-ден, D үшін 10 × Iн-ден кем болмауы керек.
Калькуляторды қолдану реті
- Трансформатор параметрлерін енгізіңіз: қуат (кВА) және ҚТ кернеуі Uк (%).
- Кабель линияларын қосыңыз: материал, қима, ұзындық — калькулятор R және X анықтайды.
- Есептеу нүктесін таңдаңыз: трансформатор шинасы немесе линия соңы.
- Сезімталдықты тексеру үшін қорғаныс параметрлерін енгізіңіз (автомат номиналы мен сипаттамасы).
- «Есептеу» түймесін басып, Ik3, Ik1, ip және аппараттардың жарамдылығы туралы қорытынды алыңыз.
ҚТ токтарын есептеудегі жиі кездесетін қателер
- Тек қосалқы станция шинасында есептеу — ұзын линия соңында ҚТ тогы бірнеше есе аз.
- Фаза–нөл ілмегі кедергісін ескермеу — бірфазалы ҚТ кейде автоматтың лездік ажырату токынан аз болады.
- Доға кедергісін ескермеу — нақты ҚТ тогы есептіктен төмен, бірақ аппараттар тексерісі максимум бойынша жүргізілуі керек.
- Орнату орнындағы ҚТ тогынан төмен Icu автоматын қою — апат кезінде аппарат бүлінеді.
- Контактілер мен қосылыстардың өтпелі кедергілерін елемеу — есеп қателігі.
- Заманауи трансформатор параметрлерінсіз ескі бағдарламалармен есептеу.
Қысқа тұйықталу токтары туралы жиі қойылатын сұрақтар
Қысқа тұйықталу тогын не үшін білу керек?
ҚТ тогы бойынша аппараттарды таңдайды: автоматтың коммутациялық қабілеті (Icu) орнату орнындағы ҚТ тогынан жоғары болуы керек, әйтпесе апат кезінде автомат бүлінеді. Сондай-ақ қорғаныс сезімталдығы тексеріледі: автомат линияның ең алыс нүктесіндегі ҚТ кезінде де ажыратуы керек.
Соққы ҚТ тогы дегеніміз не?
Бұл процестің бірінші жарты периодындағы ҚТ тогының максималды лездік мәні — ол қалыптасқан үшфазалы токтан 1,4–2,2 есе жоғары болуы мүмкін. Соққы ток бойынша шиналар мен аппараттардың динамикалық тұрақтылығы, ал қалыптасқан ток бойынша кабельдердің термиялық тұрақтылығы тексеріледі.
Неге бірфазалы ҚТ үшфазалыдан аз?
Фаза–нөл ілмегінде кедергі нөлдік өткізгішті де қамтиды, сондықтан тізбектің толық кедергісі жоғары, ал ток сәйкесінше төмен. Дәл Ik1 бойынша тұрмыстық желілерде қорғаныс сезімталдығы тексеріледі — бұл автомат үшін ең ауыр режим.
Пәтер автоматтарына қандай коммутациялық қабілет керек?
Пәтер бактарында ҚТ тогы әдетте 3–6 кА-дан аспайды, сондықтан Icu = 4500 А (қарапайым тұрмыстық) немесе 6000 А автоматтар жеткілікті. Қосалқы станцияға жақын бактар мен үй кірісінде есеппен тексеріңіз: ток 6 кА-дан жоғары болса, Icu = 10 кА және одан жоғары аппараттарды таңдайды.
Кабельді ҚТ кезіндегі термиялық тұрақтылыққа тексеру керек пе?
Иә, ПУЭ бойынша кабель қимасы қорғаныс ажырату уақыты ішінде ҚТ тогын көтеруге жеткілікті болуы керек. 32 А-ға дейінгі автоматтары бар тұрмыстық линияларда 1,5 мм²-ден бастап кабельдер іс жүзінде әрқашан өтеді, бірақ магистральдық линиялар мен бактар үшін тексеру міндетті.
🔌 Барлық құралдар