Πού εμφανίζονται οι συνέπειες βραχυκυκλώματος; Τι είναι το βραχυκύκλωμα και η υπερφόρτωση δικτύου; Οριακές τιμές ρευμάτων βραχυκυκλώματος

Βραχυκύκλωμα (SC)- αυτή είναι η εμφάνιση ηλεκτρικής επαφής μεταξύ διαφορετικές φάσεις, φάση και ουδέτερο καλώδιο εργασίας ή προστασίας. Online με σταθερά γειωμένο ουδέτεροΈνα βραχυκύκλωμα μπορεί να θεωρηθεί ως επαφή μεταξύ ενός αγωγού φάσης και της γείωσης.

Οι αιτίες ενός βραχυκυκλώματος μπορεί να είναι:

• φθορά ή ζημιά στη μόνωση.
• Κτύπημα ξένα αντικείμενα, αγώγιμα ηλεκτρικού ρεύματος, σε ηλεκτροφόρα μέρη.
• μηχανική βλάβη ή καταστροφή Ηλεκτρικές Μηχανέςκαι συσκευές?
• σφάλματα των εργαζομένων κατά την εγκατάσταση ή τη συντήρηση του ηλεκτρικού εξοπλισμού·
• καταστάσεις έκτακτης ανάγκης λειτουργίας του δικτύου που σχετίζονται με την εμφάνιση υπερτάσεων ή απότομων υπερτάσεων ρεύματος σε αυτό.

Με τον καιρό η μόνωση γερνά και χάνει τις ιδιότητές της. Αυτό ισχύει εξίσου για τα καλώδια, για τις περιελίξεις ηλεκτροκινητήρων και για τους μονωτές. Οι μονωτικές επιφάνειες υπόκεινται επίσης σε αυτήν την ιδιότητα: τα περιβλήματα των αυτόματων διακοπτών και των ασφαλειών. Η υποβάθμιση των ιδιοτήτων των μονωτών επηρεάζεται από το περιβάλλον στο οποίο λειτουργούν: ο βαθμός μόλυνσης, η παρουσία υγρασίας, σκόνης και επιθετικών αερίων. Μόλις εμφανιστεί μια μικρή αγώγιμη περιοχή, αρχίζει να θερμαίνεται και να μεγαλώνει έως ότου το ρεύμα που τη διαπερνά φτάσει σε μια κρίσιμη τιμή. Θα αυξηθεί σαν χιονοστιβάδα, θα θερμανθεί και θα απανθρακωθεί η επιφάνεια κατά μήκος της οποίας ρέει. Από αυτή τη στιγμή, η περιοχή με εξασθενημένη μόνωση γίνεται η περιοχή ενός βραχυκυκλώματος.

Παράδειγμα ξένα αντικείμενα σε ενεργά μέρηείναι δέντρα που πέφτουν σε ηλεκτροφόρα καλώδια. Οι ίδιοι δημιουργούν επαφή μεταξύ του εδάφους και των αγωγών φάσης· επιπλέον, τα καλώδια σπάνε ή βραχυκυκλώνουν μεταξύ τους.

Φθορά ρουλεμάν ηλεκτροκινητήραμπορεί επίσης να οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα. Όταν ο ρότορας περιστρέφεται, οι περιελίξεις του προσκολλώνται εσωτερικά μέρηή περιέλιξη στάτορα. Η μόνωση έχει καταστραφεί και προκύπτει βραχυκύκλωμα. Τα καλώδια που τοποθετούνται στο έδαφος υπόκεινται αναπόφευκτα σε μηχανική παραμόρφωση. Τα οχήματα περνούν από πάνω τους και καθώς αλλάζουν οι εποχές, οι κινήσεις του εδάφους δοκιμάζουν τη δύναμή τους.

Απροσεξία, απροσεξία, μη τήρηση κανόνων ασφαλείαςμπορεί επίσης να οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα. Αυτό βλάπτει περαιτέρω την υγεία των εργαζομένων.

Υπέρτασηαπό μόνα τους δεν είναι αίτια βραχυκυκλώματος. Επιταχύνουν την εμφάνισή τους μόνο σε περιοχές με μειωμένη μόνωση, όπου αργά ή γρήγορα θα εξακολουθούσε να υπάρχει βραχυκύκλωμα.

Υπολογισμός και μέτρηση ρευμάτων βραχυκυκλώματος

Σε περίπτωση βραχυκυκλώματος, όλη η ισχύς ηλεκτρικό δίκτυοεστιάζει σε μικρή έκταση. Εάν τα καλώδια, τα καλώδια και οι συσκευές μεταγωγής δεν είχαν τη δική τους αντίσταση, το ρεύμα βραχυκυκλώματος θα έφτανε σε τεράστιες τιμές. Αλλά στην πραγματικότητα, περιορίζεται από τη συνολική αντίσταση της γραμμής από την πηγή ισχύος (μετασχηματιστής στον υποσταθμό, γεννήτριες συστημάτων ισχύος) στο σημείο βραχυκυκλώματος.

Κατά το σχεδιασμό ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, πρέπει να υπολογίζεται το μέγεθος αυτού του ρεύματος. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται δεδομένα σχετικά με την αντίσταση (ενεργητική και αντιδραστική) όλου του ηλεκτρικού εξοπλισμού που είναι εγκατεστημένος κατά μήκος της διαδρομής βραχυκυκλώματος. Το ρεύμα μετράται για το πιο απομακρυσμένο σημείο από την πηγή για να ελεγχθεί εάν η προστασία θα το απενεργοποιήσει.

Κατά τη λειτουργία ή μετά την εγκατάσταση, μετράται το ρεύμα βραχυκυκλώματος ειδικές συσκευές: μετρητές βρόχου φάσης μηδέν. Αυτό γίνεται για να διασφαλιστεί ότι οι υπολογισμοί είναι σωστοί ή σε μέρη για τα οποία δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί αυτός ο υπολογισμός.

• αντί για αρθρωτούς διακόπτες με χαρακτηριστικό "C" (αναλογία αποκοπής 5-10), χρησιμοποιείται "B" (αναλογία αποκοπής 3-5).
• αυξήστε τη διατομή των καλωδίων τροφοδοσίας.

Επίδραση βραχυκυκλώματος σε ηλεκτρικό εξοπλισμό

Βραχυκύκλωμα – λειτουργία έκτακτης ανάγκης για το ηλεκτρικό δίκτυο. Όταν εμφανίζεται, έχει δύο επιπτώσεις στον ηλεκτρικό εξοπλισμό ταυτόχρονα:

• ηλεκτροδυναμική;
• θερμικός.

Σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής, όταν το ρεύμα διέρχεται από δύο αγωγούς που βρίσκονται κοντά, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Ανάλογα με την κατεύθυνση του ρεύματος είτε έλκονται είτε απωθούν. Καθώς το ρεύμα αυξάνεται και η απόσταση μειώνεται, η δύναμη αλληλεπίδρασης αυξάνεται.

Αυτή είναι η αρχή βάσει της οποίας συμβαίνει ηλεκτροδυναμική επίδραση του ρεύματος βραχυκυκλώματοςσε ελαστικά, καλώδια, περιελίξεις ηλεκτρικών μηχανών. Σε υποσταθμούς και άλλες εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας, όπου οι τιμές του ρεύματος σφάλματος φτάνουν τις δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες αμπέρ, μετά από βραχυκύκλωμα ο εξοπλισμός μπορεί να καταστεί εντελώς άχρηστος λόγω μηχανικής βλάβης. Σε αυτήν την περίπτωση, το ίδιο το βραχυκύκλωμα μπορεί να συμβεί κάπου στο πλάι.

Θερμική επίδρασημε βάση τους αγωγούς θέρμανσης καθώς διέρχονται από αυτούς ηλεκτρικό ρεύμα. Σε αυτή την περίπτωση, η θερμοκρασία μερικές φορές αυξάνεται τόσο πολύ που λιώνουν τα καλώδια ή οι ζυγοί.

ΣΕ συνθήκες διαβίωσηςΤο θερμικό αποτέλεσμα ενός βραχυκυκλώματος εκφράζεται με μεγαλύτερη σαφήνεια· το δυναμικό αποτέλεσμα μπορεί να αγνοηθεί λόγω των μικρών τιμών ρεύματος.

Συμφόρηση δικτύου

Αυτός είναι επίσης ένας τρόπος λειτουργίας έκτακτης ανάγκης. Όλος ο ηλεκτρικός εξοπλισμός έχει σχεδιαστεί για ονομαστικό ρεύμα, η υπέρβαση του οποίου είναι απαράδεκτη. Διαφορετικά επικοινωνήστε με τα συστήματα συσκευές μεταγωγής, οι πυρήνες των καλωδίων και των καλωδίων αρχίζουν να θερμαίνονται. Η υπερθέρμανση προκαλεί τη τήξη ή την απανθράκωση της μόνωσης, η οποία σύντομα οδηγεί σε πυρκαγιά ή βραχυκύκλωμα.

Τα αίτια της υπερφόρτωσης είναι:

• συνδέοντας ένα φορτίο σε μια γραμμή ομάδας που υπερβαίνει εκείνη για την οποία έχει σχεδιαστεί το καλώδιο και ο διακόπτης κυκλώματος. Αυτό οφείλεται είτε στη σύνδεση ενός ισχυρού δέκτη ισχύος είτε στην υπέρβαση της συνολικής ισχύος μιας ομάδας δεκτών ισχύος.
• δυσλειτουργίες που συμβαίνουν σε έναν από τους ηλεκτρικούς δέκτες. Για παράδειγμα, βραχυκύκλωμα στροφής σε ηλεκτροκινητήρα, μερική βλάβη θερμαντικό στοιχείοστη θερμάστρα.

Η ταχεία ηλεκτροδότηση των κτιρίων κατοικιών απαιτεί πιο προσεκτική ανάλυση της ηλεκτρικής εγκατάστασης (ηλεκτρικές καλωδιώσεις, ηλεκτρικές συσκευές, προστατευτικός εξοπλισμός και εξοπλισμός μεταγωγής) από την άποψη του κινδύνου πυρκαγιάς. Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε τις συνθήκες υπό τις οποίες ένα βραχυκύκλωμα μπορεί πραγματικά να προκαλέσει πυρκαγιά.

Ρυθμιστικές απαιτήσεις

Σύμφωνα με το PUE, το ηλεκτρικό δίκτυο με τάση έως 1 kV σε κατοικίες, δημόσια, διοικητικά και οικιακά κτίρια πρέπει να προστατεύεται από ρεύματα βραχυκυκλώματος και ρεύματα υπερφόρτωσης.

PUE-7
3.1.10
Τα εσωτερικά δίκτυα που είναι κατασκευασμένα με ανοιχτά τοποθετημένους αγωγούς με εύφλεκτο εξωτερικό περίβλημα ή μόνωση πρέπει να προστατεύονται από υπερφόρτωση.
Επιπλέον, τα ακόλουθα πρέπει να προστατεύονται από υπερφόρτωση εσωτερικού δικτύου:
δίκτυα φωτισμού σε κατοικίες και ΔΗΜΟΣΙΑ ΚΤΙΡΙΑ, σε χώρους λιανικής, χώρους εξυπηρέτησης βιομηχανικές επιχειρήσεις, συμπεριλαμβανομένων δικτύων για οικιακούς και φορητούς ηλεκτρικούς δέκτες (σίδερα, βραστήρες, σόμπες, ψυγεία δωματίου, ηλεκτρικές σκούπες, πλυντήρια και ραπτομηχανέςκ.λπ.), καθώς και σε επικίνδυνες πυρκαγιές περιοχές.

3.1.11
Σε δίκτυα που προστατεύονται από υπερφορτίσεις (βλ. 3.1.10), οι αγωγοί πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με το ονομαστικό ρεύμα και πρέπει να διασφαλίζεται η προϋπόθεση ότι σε σχέση με τα μακροπρόθεσμα επιτρεπτά φορτία ρεύματος που δίνονται στους πίνακες του κεφαλαίου. 1.3, οι συσκευές προστασίας δεν είχαν πολλαπλότητα που δεν υπερβαίνει τα:
80% για το ονομαστικό ρεύμα μιας ασφαλειοθήκης ή το ρεύμα ρύθμισης ενός διακόπτη κυκλώματος που έχει μόνο μέγιστη στιγμιαία απελευθέρωση (διακοπή) - για αγωγούς με μόνωση πολυβινυλοχλωριδίου, καουτσούκ και παρόμοια θερμικά χαρακτηριστικά. για αγωγούς που τοποθετούνται σε μη εκρηκτικές περιοχές εγκαταστάσεις παραγωγήςβιομηχανικές επιχειρήσεις, 100% επιτρεπόμενο.
100% για το ονομαστικό ρεύμα απελευθέρωσης διακόπτη κυκλώματος με μη ρυθμιζόμενο χαρακτηριστικό αντίστροφου ρεύματος (ανεξάρτητα από την παρουσία ή την απουσία διακοπής) - για αγωγούς όλων των μάρκων.

Ρύζι. 1. Τυπικό διάγραμμα παροχής ρεύματος για κτίριο κατοικιών

Διάγραμμα τροφοδοσίας

Ας εξετάσουμε ένα τυπικό διάγραμμα (Εικ. 1), όπου η πηγή τροφοδοσίας είναι, κατά κανόνα, ένας ξεχωριστός υποσταθμός με πίνακα διανομής 10(6)/0,4/0,23 kV. Στην είσοδο του κτιρίου υπάρχει ένα ASU-0,4/0,23 kV. Το επόμενο στάδιο είναι ο πίνακας διανομής ομάδας ορόφων και το τελευταίο στάδιο είναι το διαμέρισμα. Τα παραπάνω συσκευές διανομήςσυνδέονται μεταξύ τους με αγωγούς, οι ελάχιστες επιτρεπόμενες διατομές των οποίων καθορίζονται στις απαιτήσεις του PUE. Ονομαστικά ρεύματα συσκευών που προστατεύουν τα καλώδια και τα καλώδια από ρεύματα βραχυκυκλώματακαι από υπερφόρτωση, επιλέγονται σύμφωνα με τις απαιτήσεις του PUE.

Προϋποθέσεις για πυρκαγιές ηλεκτρικού ρεύματος

Τίθεται το ερώτημα αν ένα βραχυκύκλωμα μπορεί να προκαλέσει πυρκαγιά στην ηλεκτρική καλωδίωση αν γίνουν τα παραπάνω και άλλα. Απαιτήσεις PUE? Όταν εξετάζετε αυτό το ζήτημα, είναι απαραίτητο να δώσετε προσοχή στο γεγονός ότι η ηλεκτρική καλωδίωση αναφλέγεται όταν ο αγωγός φτάσει σε μια ορισμένη θερμοκρασία, ανάλογα με τον τύπο μόνωσης του καλωδίου. Επί του παρόντος χρησιμοποιείται ευρέως, όπου αυτή η θερμοκρασία είναι ίση με: Q = 350 O C.
Η αλλαγή στη θερμοκρασία του αγωγού κατά τη διάρκεια της ροής ρεύματος βραχυκυκλώματος περιγράφεται από τους τύπους που δίνονται στο. Λαμβάνοντας υπόψη ορισμένα χαρακτηριστικά, δηλαδή τη μικρή διάρκεια του ρεύματος βραχυκυκλώματος, τα οποία θα συζητηθούν παρακάτω, στις περιπτώσεις που εξετάζονται για αγωγούς με σύρματα χαλκούμπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ακόλουθο τύπο:

όπου Q συν. και Q εκκίνηση – αντίστοιχα, οι τελικές και αρχικές θερμοκρασίες του πυρήνα μεταφοράς ρεύματος του αγωγού, O C.
k – εκθέτης:

(1α)

όπου t είναι ο χρόνος ροής του ρεύματος βραχυκυκλώματος, s;
S – διατομή αγωγού, mm 2;
– Ολοκληρωμένη ή θερμική ώθηση Joule, kA 2 /s.

Γενικά, το ρεύμα βραχυκυκλώματος περιέχει περιοδικές και μη περιοδικές συνιστώσες, δηλαδή:

Ωστόσο, όπως δείχνει η ανάλυση, η επίδραση της απεριοδικής συνιστώσας σε αυτή την περίπτωση είναι μικρή λόγω της ταχείας εξασθένησής της (σταθερά χρόνου εξασθένησης T 0,003 s). Ως αποτέλεσμα της ενσωμάτωσης στο χρονικό διάστημα δράσης του προστατευτικού εξοπλισμού (0 - 0,02 s) λαμβάνουμε:

όπου εγώ - αποτελεσματική αξίαπεριοδική συνιστώσα του ρεύματος βραχυκυκλώματος.
Τότε ο τύπος (1α) θα έχει τη μορφή:

(4)

Από τους παραπάνω τύπους βλέπουμε ότι οι οριακές τιμές των ρευμάτων βραχυκυκλώματος στα οποία δεν θα συμβεί πυρκαγιά του αγωγού εξαρτώνται από τη διατομή του και τον χρόνο διακοπής βραχυκυκλώματος.

Ρύζι. 2(α). Χαρακτηριστικά χρόνου-ρεύματος διακόπτες κυκλώματος τύπου LSN

Ρύζι. 2(β). Χαρακτηριστικά χρόνου-ρεύματος διακόπτες κυκλώματος τύπου C 60a Merlin Gerin

Οριακές τιμές ρευμάτων βραχυκυκλώματος και ελάχιστες επιτρεπόμενες τιμές ρευμάτων βραχυκυκλώματος

Πραγματοποιώντας μια ανάλυση των προστατευτικών χαρακτηριστικών χρόνου-ρεύματος των αυτόματων διακοπτών (Εικ. 2), παρατηρούμε δύο τομείς: τη λειτουργία της αποκοπής, που έχει σχεδιαστεί για την αποσύνδεση των ρευμάτων βραχυκυκλώματος και τη λειτουργία των θερμικών εκλύσεων, που έχουν σχεδιαστεί για την προστασία από παραφορτώνω. Ο χρόνος αποκοπής μετράται σε εκατοστά ή ακόμη και χιλιοστά του δευτερολέπτου και ο χρόνος προστασίας από υπερφόρτωση μετράται από αρκετά δευτερόλεπτα έως αρκετά λεπτά. Είναι σαφές ότι τα βραχυκυκλώματα πρέπει να αποκατασταθούν με την ενεργοποίηση του διακόπτη κυκλώματος όσο το δυνατόν γρηγορότερα. Εάν το βραχυκύκλωμα απενεργοποιηθεί πιο αργά από την τρέχουσα θερμική προστασία, τότε αναπόφευκτα θα προκληθεί ζημιά σε παρακείμενους αγωγούς από το καυστικό τόξο, που θα οδηγήσει επίσης σε βραχυκύκλωμα. Σε αυτή την περίπτωση, η πυρκαγιά είναι αναπόφευκτη.
Με βάση τις απαιτήσεις ευαισθησίας, είναι δυνατό να προσδιοριστούν οι ελάχιστες τιμές των ρευμάτων βραχυκυκλώματος στις οποίες θα λειτουργήσει αξιόπιστα η αποκοπή των αυτόματων διακοπτών:

I kzmin. = I nom · 2 · 5,

όπου ονομάζω – ονομαστικό ρεύμα του μηχανήματος.
2 – παράγοντας αξιοπιστίας.
5 – πολλαπλάσιο του ρεύματος διακοπής.

Για να προσδιορίσουμε τις μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές των ρευμάτων βραχυκυκλώματος στα οποία δεν θα εμφανιστεί ακόμη φωτιά στην ηλεκτρική καλωδίωση, χρησιμοποιούμε τους τύπους (1) και (2).
Ας πάρουμε την αρχική θερμοκρασία του αγωγού Q init. = 30 O C. Ως τελική τιμή, απαιτείται να δεχτεί μια στην οποία η μόνωση της ηλεκτρικής καλωδίωσης δεν χάνει ακόμη τις ιδιότητές της και επιτρέπει περαιτέρω λειτουργία. Για καλώδια και καλώδια με πλαστική μόνωσηαυτή η θερμοκρασία κυμαίνεται από 160 - 250 ° C. Ας πάρουμε τη μέση τιμή του Q con. = 200 O C:

Σημαντικό ρόλο παίζει ο χρόνος απόκρισης των ηλεκτρομαγνητικών απελευθερώσεων της μηχανής κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος. Το GOST R 5034599, καθώς και παρόμοια ξένα έγγραφα, δυστυχώς, περιέχουν μόνο την απαίτηση ότι ο χρόνος λειτουργίας των αυτόματων διακοπτών στην αρχική ζώνη αποκοπής (στιγμιαίος χρόνος απενεργοποίησης) πρέπει να είναι μικρότερος από 0,1 s. Ωστόσο, από τα χαρακτηριστικά του καταλόγου χρόνου-ρεύματος των μηχανών προκύπτει ότι στην πραγματικότητα ο χρόνος απόκρισης των διακοπτών είναι πολύ μικρότερος. Έτσι, για διακόπτες κυκλώματος όπως LSN και C 60a, αυτός ο χρόνος δεν υπερβαίνει τα 20 ms, και σε μεγάλα πολλαπλάσια του ρεύματος βραχυκυκλώματος είναι ακόμη μικρότερος (Εικ. 2α και 2β). Με χρόνο διακοπής λειτουργίας 20 ms, η μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή του ρεύματος βραχυκυκλώματος για έναν χάλκινο αγωγό με διατομή 1,5 mm 2 θα είναι:

Καθορισμός των ρυθμιζόμενων ελάχιστων επιτρεπόμενων τιμών διατομής PUE χάλκινοι αγωγοίσε διαφορετικά στάδια του συστήματος τροφοδοσίας (Πίνακας 7.1.1), μπορείτε ομοίως να προσδιορίσετε τις μέγιστες και ελάχιστες τιμές ρεύματος σε άλλα στάδια του συστήματος τροφοδοσίας. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών δίνονται στον πίνακα. 1.

Τραπέζι 1. Οριακές τιμές ρεύματος βραχυκυκλώματος σε διάφορα στάδια του συστήματος τροφοδοσίας

Θα πρέπει να τονιστεί για άλλη μια φορά ότι οι μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές του ρεύματος βραχυκυκλώματος εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την ταχύτητα του διακόπτη κυκλώματος κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος.

Εάν είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η ελάχιστη επιτρεπόμενη διατομή ενός καλωδίου ή καλωδίου για ένα δεδομένο ρεύμα βραχυκυκλώματος και ο χρόνος αποσύνδεσής του, τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τύπο:

Επίδραση υπερφόρτωσης αγωγού

Στις περισσότερες περιπτώσεις, μπορεί να συμβεί υπερφόρτωση του ηλεκτρικού δικτύου στον οικιακό τομέα όταν χρησιμοποιούνται πρόσθετες ηλεκτρικές συσκευές θέρμανσης κατά την ψυχρή περίοδο, κατά τη διάρκεια ατυχημάτων στο σύστημα θέρμανσης νερού κ.λπ. Παρά το γεγονός ότι τα εσωτερικά ηλεκτρολογικά δίκτυα οικιστικών, δημόσιων, διοικητικών και οικιακά κτίριαπρέπει να προστατεύονται από υπερφόρτωση, σύμφωνα με τις απαιτήσεις του PUE, ωστόσο, οι προστατευτικές συσκευές επιτρέπουν κάποια υπερφόρτωση των αγωγών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αξιόπιστη λειτουργία των ασφαλειών συμβαίνει σε ρεύματα που υπερβαίνουν τα 1,6 I nom, και για τους αυτόματους διακόπτες κυκλώματος - 1,45 I nom.
Εάν, για παράδειγμα, το μηχάνημα επιλεγεί με βάση τις απαιτήσεις του PUE, π.χ. Το ονομαστικό ρεύμα του είναι ίσο με συνεχές επιτρεπόμενο ρεύμααγωγός, τότε ο τελευταίος μπορεί να λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα με φορτίο 145% επιτρεπόμενο, ενώ η θερμοκρασία του μπορεί να φτάσει:

Q r = Q o + (Q d – Q r) · (I pre / I r) 2 = 30 + (65 – 25) 1,45 2 = 147 O C.

Αυτή η τιμή είναι μεγαλύτερη από τη μακροπρόθεσμη επιτρεπόμενη θερμοκρασία για καλώδια με πλαστική μόνωση, που καθορίζεται όχι μόνο στο PUE και ίση με 65 O C, αλλά και μεγαλύτερη από αυτή που ορίζεται στο GOST R 53769-2010 και ίση με 70 O C.
Εάν συμβεί βραχυκύκλωμα κατά τη διάρκεια μακροχρόνιας υπερφόρτωσης, η θερμοκρασία του αγωγού θα υπερβεί τη μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή των 350 O C και θα είναι για S = 1,5 mm 2 σε I βραχυκύκλωμα = 1550 A (1):

Q συν. = 147 · e k + 228 (e k – 1) = 394 O C, όπου k = 0,506.

Με βάση τους παραπάνω υπολογισμούς και ανάλυση, το συμπέρασμα προτείνει από μόνο του ότι πρέπει να εξαλειφθεί η πιθανή υπερβολή επιτρεπόμενες θερμοκρασίεςηλεκτρική καλωδίωση κατά τη διάρκεια υπερφόρτωσης και βραχυκυκλώματος ονομαστικά ρεύματαΟ προστατευτικός εξοπλισμός πρέπει να επιλέγεται ελαφρώς χαμηλότερο από αυτό που απαιτείται από το PUE, όπως, για παράδειγμα, για διακόπτες κυκλώματος: I nom.aut. 80% προσθέτω.
Ας αντιστρέψουμε Ιδιαίτερη προσοχήτο γεγονός ότι οι απαιτήσεις ρεύματος του PUE δεν επιβάλλουν τη δοκιμή αγωγών έως 1 kV για θερμική αντίσταση σε ρεύματα βραχυκυκλώματος. Ωστόσο, σε σχέση με τα οικιστικά, δημόσια, διοικητικά και οικιακούς χώρουςΑυτό είναι δύσκολο να συμφωνηθεί, δεδομένων των πιθανών τρομερών συνεπειών.

Πραγματικές τιμές ρευμάτων βραχυκυκλώματος στο κύκλωμα τροφοδοσίας κτιρίων

Τα ρεύματα βραχυκυκλώματος σε συστήματα τροφοδοσίας με τάσεις έως 1 kV υπολογίζονται σύμφωνα με τη μεθοδολογία που ορίζεται στο GOST 2824993. Ο υπολογισμός αποδεικνύεται πιο περίπλοκος από ό,τι για δίκτυα με τάση 6–35 kV, κάτι που εξηγείται από διάφορες περιστάσεις:

• την ανάγκη να ληφθούν υπόψη όχι μόνο αντιδραστικά, αλλά και ενεργητικές αντιστάσειςστοιχεία κυκλώματος?
• την ανάγκη να ληφθεί υπόψη η αντίσταση των συνδέσεων επαφής.
• την ανάγκη να ληφθεί υπόψη η αύξηση της ενεργού αντίστασης του αγωγού με την αύξηση της θερμοκρασίας.
• την ανάγκη να ληφθεί υπόψη η αντίσταση στο τόξο.
• έλλειψη ακριβών δεδομένων σχετικά με την αντίσταση μηδενικής ακολουθίας ορισμένων στοιχείων του συστήματος τροφοδοσίας (καλώδια με μη αγώγιμο περίβλημα, μετασχηματιστές ισχύος με διάγραμμα σύνδεσης περιέλιξης Y/Yn, Y/Zn).

Ωστόσο, αυτό είναι ένα ξεχωριστό θέμα προς συζήτηση.
Όπως φαίνεται, κατά την εγκατάσταση μετασχηματιστών με χωρητικότητα 630 kVA ή μεγαλύτερη σε υποσταθμούς, τα ρεύματα βραχυκυκλώματος του καταναλωτή μπορεί να υπερβαίνουν αυτά που αναφέρονται στον πίνακα. 1 μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές. Προκειμένου να περιοριστούν τα ρεύματα βραχυκυκλώματος στο ηλεκτρικό δίκτυο ενός οικιστικού χώρου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μετασχηματιστές τροφοδοσίας με διαγράμματα σύνδεσης περιελίξεων Y/Yn. Τέτοιοι μετασχηματιστές έχουν αυξημένες αντιστάσεις μηδενικής ακολουθίας, οι οποίες μειώνουν τα μονοφασικά ρεύματα βραχυκυκλώματος. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η διατομή των αγωγών εσωτερική καλωδίωσησε σύγκριση με αυτό που απαιτείται από τις συνθήκες επιτρεπόμενο φορτίοκαι τις ελάχιστες επιτρεπόμενες τιμές που καθορίζονται στο PUE.

Από όλα τα παραπάνω, προκύπτει ότι ακόμη και αν πληρούνται οι τρέχουσες κανονιστικές απαιτήσεις, ως αποτέλεσμα βραχυκυκλώματος, μπορεί να δημιουργηθούν συνθήκες πυρκαγιάς σε ορισμένα τμήματα της ηλεκτρικής καλωδίωσης των κτιρίων κατοικιών. Ωστόσο, σε αυτήν την περίπτωση, το ίδιο το βραχυκύκλωμα θα ταξινομηθεί εσφαλμένα ως η αιτία της πυρκαγιάς. Τα αληθινά αίτια της πυρκαγιάς είναι είτε λανθασμένα τεχνικές λύσεις, ή ανεπαρκής αξιοπιστία και απόδοση του χρησιμοποιούμενου προστατευτικού εξοπλισμού ή υπέρβαση ρυθμιστική περίοδολειτουργία ηλεκτρολογικού εξοπλισμού κ.λπ.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

1. Ως αποτέλεσμα βραχυκυκλωμάτων, με σημαντικές τιμές ρεύματος βραχυκυκλώματος και ανεπαρκή ταχύτητα προστατευτικού εξοπλισμού, υπάρχει πραγματικός κίνδυνος πυρκαγιάς ή σοβαρής επιδείνωσης της κατάστασης μόνωσης της εσωτερικής ηλεκτρικής καλωδίωσης των κτιρίων.
2. Λαμβάνοντας υπόψη τον ειδικό κίνδυνο πυρκαγιάς, συνιστάται η εισαγωγή κανονιστική απαίτησησχετικά με τον έλεγχο της θερμικής αντίστασης της ηλεκτρικής καλωδίωσης σε κτίρια κατοικιών.
3. Για την αποφυγή υπερφόρτωσης της εσωτερικής ηλεκτρικής καλωδίωσης, τα ονομαστικά ρεύματα των προστατευτικών διατάξεων πρέπει να επιλέγονται κάτω από τα μακροπρόθεσμα επιτρεπτά ρεύματα των προστατευμένων αγωγών.
4. Κατά την επιλογή προστατευτικών συσκευών, θα πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή σε αξιόπιστους διακόπτες κυκλώματος με εγγυημένη απόδοση στη ζώνη στιγμιαίας απενεργοποίησης 0,02 s ή λιγότερο.

Βιβλιογραφία που χρησιμοποιείται στο άρθρο

1. Κανόνες Ηλεκτρολογικών Εγκαταστάσεων, 6η και 7η έκδ.
2. Τεχνική εγκύκλιος αριθμ. Ts0298(e) του Τμήματος Αναπτυξιακής Στρατηγικής και Επιστημονικής και Τεχνικής Πολιτικής της RAO UES Ρωσίας.
3. GOST R 5034599. Αυτόματοι διακόπτες κυκλώματοςγια προστασία από υπερένταση για οικιακούς και παρόμοιους σκοπούς.
4. GOST 2824993. Ρεύματα βραχυκυκλώματος σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Μέθοδοι υπολογισμού σε ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις εναλλασσόμενο ρεύματάση έως 1 kV.
5. Fedorovskaya A.I., Fishman V.S. Μετασχηματιστές ισχύος 10(6)/0,4 kV.