หากมีตัวนำไฟฟ้าขนานกันสองตัวไหล กระแสทิศทางเดียวι 1 และ ι 2 จากนั้นตัวนำเหล่านี้จะมีประสบการณ์สัมพันธ์กัน แรงโน้มถ่วงในรูปแบบการกระจายสม่ำเสมอ โหลดเชิงเส้นเชิงกลอย่างต่อเนื่อง f [N/m] เท่ากับ

F = 2∙10 -7 k f , (6.32)

โดยที่ ι 1, ι 2 – กระแสในตัวนำ, A;

ก – ระยะห่างระหว่างตัวนำ, m2;

kf – สัมประสิทธิ์โดยคำนึงถึงการกระจายกระแสที่ไม่สม่ำเสมอบนหน้าตัดของตัวนำ (kf mut 1 สำหรับส่วนกลม, สี่เหลี่ยมจัตุรัสและท่อที่ U< 6 кВ и для любого сечения при U >6 กิโลโวลต์; ที่ U< 6 кВ для плоских шин к ф определяется по справочным кривым в зависимости от размеров сечения и расстояния между шинами).

ด้วยการลัดวงจร 3 เฟสและการกระจายตัวของตัวนำในระนาบเดียว เฟสกลางจะประสบกับแรงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดจากการกระทำของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร โหลดเชิงกลเชิงเส้นสูงสุด (การกระแทก) สำหรับเฟสนี้คือ

F จังหวะ = 10 -7 kf (6.32)

ภาระทางกลทำให้เกิดโมเมนต์ดัดงอในตัวนำแข็ง (บัสบาร์) ในกรณีที่ตัวนำที่ยาวไม่สิ้นสุดตั้งอยู่บนส่วนรองรับที่มีระยะห่างเท่ากัน (รูปที่ 6.2) โมเมนต์การดัดงอจะสูงสุดที่ส่วนรองรับนั้นเอง M สูงสุด [N·m] และเท่ากับ

M สูงสุด = , (6.33)

ล. – ช่วงระหว่างส่วนรองรับ, ม.

ตัวนำที่ติดตั้งอยู่บนส่วนรองรับที่มีระยะห่างเท่ากัน

เมื่อโมเมนต์การโก่งตัวกระทำต่อโลหะ จะเกิดความเค้นเชิงกลขึ้น σ, N/m 2 หรือ MPa ความเค้นเชิงกลที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในโลหะระหว่างการดัดงอมีค่าเท่ากับ

โดยที่ W คือช่วงเวลาแห่งการต่อต้าน m 3

โมเมนต์ความต้านทานถูกกำหนดโดยขนาดของตัวนำและทิศทางของแรงที่กระทำต่อตัวนำ (วิธีการจัดเรียงบัสบาร์รูปที่ 6.3)

ข้าว. 6.3. การจัดเรียงบัสบาร์บนฉนวน:

เอ – แบน; ข – บนขอบ

เมื่อวางบัสบาร์ให้แบนบนฉนวน (รูปที่ 6.3, ก) ช่วงเวลาแห่งการต่อต้านคือ

เมื่อวางยางไว้ที่ขอบ (รูปที่ 6.3, ข) โมเมนต์ต้านทานมีค่าเท่ากับ

ค่าความเค้นที่คำนวณได้ในโลหะของยาง σ คำนวณจะต้องน้อยกว่าค่าความเค้นที่อนุญาต σ ที่อนุญาตสำหรับวัสดุที่กำหนด เช่น จะต้องเป็นไปตามเงื่อนไข

σ คำนวณ ≤ σ เพิ่ม (6.36)

สิ้นสุดการทำงาน -

หัวข้อนี้เป็นของส่วน:

บันทึกการบรรยายเรื่องวินัย “แหล่งจ่ายไฟของวิสาหกิจอุตสาหกรรม”

มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งรัฐ Azov.. ภาควิชาพาวเวอร์ซัพพลายขององค์กรอุตสาหกรรม..

หากคุณต้องการเนื้อหาเพิ่มเติมในหัวข้อนี้ หรือคุณไม่พบสิ่งที่คุณกำลังมองหา เราขอแนะนำให้ใช้การค้นหาในฐานข้อมูลผลงานของเรา:

เราจะทำอย่างไรกับเนื้อหาที่ได้รับ:

หากเนื้อหานี้มีประโยชน์สำหรับคุณ คุณสามารถบันทึกลงในเพจของคุณบนโซเชียลเน็ตเวิร์ก:

หัวข้อทั้งหมดในส่วนนี้:

โกเลียดา แอล.ไอ.
บันทึกการบรรยายสาขาวิชา “ไฟฟ้าวิสาหกิจอุตสาหกรรม” สำหรับนักศึกษาโดยเฉพาะ

แนวทางการพัฒนา SES ของวิสาหกิจอุตสาหกรรม
ระบบจ่ายไฟ (PSS) ขององค์กรอุตสาหกรรมมีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อการใช้พลังงานพัฒนาขึ้น เมื่อสร้างใหม่ (SES) และออกแบบระบบใหม่ งานหลักต่อไปนี้จะต้องได้รับการแก้ไข:

รัฐวิสาหกิจ
ตัวรับพลังงานไฟฟ้าเป็นส่วนไฟฟ้าของการติดตั้งหรือกลไกทางเทคโนโลยีที่รับพลังงานจากเครือข่ายและใช้เพื่อดำเนินกระบวนการทางเทคโนโลยี

ลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับองค์กรอุตสาหกรรม
ให้เราพิจารณากลุ่มตัวรับพลังงานไฟฟ้าทั่วไปในสถานประกอบการอุตสาหกรรม

1. การติดตั้งระบบไฟฟ้าทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรม ตัวรับพลังงานไฟฟ้ากลุ่มนี้ได้แก่
โหมดการทำงานของเครื่องรับไฟฟ้า

การกำหนดโหลดไฟฟ้า (ELL) ที่ถูกต้องเป็นขั้นตอนสำคัญและเด็ดขาดในการออกแบบและการทำงานของระบบจ่ายไฟ โหลดไฟฟ้ามีลักษณะดังนี้
วิธีการกำหนดภาระการออกแบบ

ในการคำนวณโหลดไฟฟ้าของสถานประกอบการอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะใช้สองวิธี: วิธีสัมประสิทธิ์อุปสงค์และวิธีการสัมประสิทธิ์การออกแบบ สู่วิธีการเสริม
การกำหนดการใช้พลังงาน

โหลดทั้งหมด (แอคทีฟ, РΣ และปฏิกิริยา, QΣ) บนบัสบาร์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 1,000 V ถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์: РΣ = (Σ
องค์ประกอบของโครงข่ายไฟฟ้า

ไฟฟ้าที่ส่งผ่านประมาณ 10% สูญเสียไปในเครือข่ายของวิสาหกิจอุตสาหกรรม จำนวนการสูญเสียขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย แต่ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยโหมดการทำงานของเครื่องรับและแผนกไฟฟ้า
เครื่องรับไฟฟ้าของสถานประกอบการอุตสาหกรรมต้องการพลังงานทั้งแบบแอคทีฟ (P) และรีแอกทีฟ (Q) ในการดำเนินงาน พลังงานปฏิกิริยาถูกสร้างขึ้นเช่นเดียวกับพลังงานที่ใช้งานโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

ระบบไฟฟ้า
สำหรับองค์กรอุตสาหกรรม แหล่งจ่ายพลังงานหลักคือโรงไฟฟ้าที่รวมอยู่ในระบบพลังงาน ปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จาก

โรงไฟฟ้าอุตสาหกรรม
โรงไฟฟ้าอุตสาหกรรม (โรงไฟฟ้าโรงงาน) จัดเป็นแหล่งพลังงานที่ใช้งานอยู่ในท้องถิ่น ความพร้อมของแหล่งข้อมูลในท้องถิ่นควรได้รับการพิสูจน์โดยการศึกษาความเป็นไปได้

หม้อแปลงไฟฟ้าในระบบจ่ายไฟ
หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าหลักที่ช่วยให้มั่นใจในการส่งและจ่ายพลังงานไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าไปยังผู้บริโภค

การใช้ทรานส์พลังงาน
โหมดการทำงานที่เป็นกลางในระบบจ่ายไฟ

การติดตั้งระบบไฟฟ้าและโครงข่ายไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 1,000 V ตาม PUE แบ่งออกเป็นการติดตั้งที่มีกระแสไฟฟ้าขัดข้องกราวด์สูง (กระแสไฟฟ้าลัดวงจรเฟสเดียว
เครือข่ายเปิดและปิด

เครือข่ายแบบเปิด (เปิด) คือเครือข่ายที่มีเส้นไม่สร้างรูปทรงแบบปิด เครือข่ายดังกล่าวมีแหล่งพลังงานหลักหนึ่งแหล่งเชื่อมต่อกับหนึ่งในโหนดเครือข่าย
ประเภทของตัวนำที่ใช้

ในการดำเนินการเครือข่ายไฟฟ้า จะใช้สายไฟ สายเคเบิล และตัวนำที่ไม่หุ้มฉนวน (เปลือย) และหุ้มฉนวน
สายไฟเปลือยไม่มีฉนวนหุ้ม ของพวกเขา

การเดินสายไฟฟ้าด้วยสายไฟหุ้มฉนวน
การเดินสายไฟฟ้ามักเรียกว่าเครือข่ายกระแสตรงและกระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV ดำเนินการด้วยสายหุ้มฉนวนรวมถึงสายเคเบิลส่วนเล็ก ๆ (สูงถึง 16 mm2)

สายเคเบิ้ล
สายเคเบิลใช้ในเครือข่ายขององค์กรอุตสาหกรรมที่มีแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด (รวมสูงสุด 110 kV) ทั้งภายในอาคารและโครงสร้าง และทั่วทั้งองค์กรและในแหล่งจ่ายไฟภายนอก

บัสบาร์
บัสบาร์เป็นสายส่งไฟฟ้าที่มีตัวนำเป็นบัสบาร์แบบแข็ง สามารถเปิดราง Busbar ได้ (บัสบาร์แบบไม่หุ้มฉนวนบนส่วนรองรับ

สายการบิน
การลัดวงจร (SC) คือการเชื่อมต่อโดยเจตนาหรือโดยไม่ได้ตั้งใจของจุดสองจุดของเครือข่ายไฟฟ้าผ่านการเชื่อมต่อขนาดเล็กมาก ซึ่งไม่ได้ระบุไว้ในสภาวะการทำงานปกติ

การคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรด้วยส่วนประกอบคาบคงที่
องค์ประกอบตามระยะเวลาของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรตามข้อผิดพลาดที่อนุญาตนั้นถือได้ว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงในทางปฏิบัติเมื่อเวลาผ่านไปหากการเปลี่ยนแปลงยังคงอยู่ภายใน 10% ถ้าแข่ง

การคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรโดยมีการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบเป็นระยะ
หากไม่ตรงตามเงื่อนไข x* ≥ 3 เมื่อคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจำเป็นต้องคำนึงถึงกระบวนการชั่วคราวในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พูดง่ายๆ ก็คือ เราสามารถสรุปได้ว่าปรากฏการณ์เหล่านี้เกิดขึ้นได้

ผลกระทบจากความร้อน (ความร้อนไฟฟ้า) ของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร
กระบวนการชั่วคราว (TP) ของตัวนำความร้อนโดยกระแสไฟฟ้าลัดวงจรนั้นมีลักษณะเฉพาะคือระยะเวลา (τpp µs หลายวินาที) น้อยกว่าค่าคงที่เวลาของตัวนำความร้อน t มาก

ข้อ จำกัด กระแสไฟลัดวงจร
เครือข่ายไฟฟ้าอุตสาหกรรมมีลักษณะเฉพาะคือการมีแหล่งพลังงานที่ทรงพลังและกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่มีขนาดใหญ่ตามลำดับ สิ่งนี้สามารถเพิ่มต้นทุนของระบบจ่ายไฟได้อย่างมาก

แผนผังของสถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้า
สถานีย่อยของร้านค้าจัดหาเครือข่าย LV ที่สถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้า 6-10/0.4 kV ตามกฎแล้วจะใช้วงจรที่ไม่มีบัสบาร์ HV วงจรหม้อแปลงไฟฟ้า

แผนผังของสถานีไฟฟ้าย่อยหลัก
สำหรับการจ่ายไฟที่เชื่อถือได้ให้กับผู้บริโภคประเภท I และ II ตามกฎแล้วสถานีไฟฟ้าย่อยหลัก (GPP และ PGV) จะถูกสร้างขึ้นด้วยหม้อแปลงสองตัว สถานีไฟฟ้าย่อยใช้พลังงานจากระบบไฟฟ้า

อุปกรณ์ไฟฟ้าหลักของสถานีไฟฟ้าย่อย
อุปกรณ์ไฟฟ้าหลักของสถานีย่อยคือ: หม้อแปลงไฟฟ้า, อุปกรณ์สวิตชิ่ง, ตัวตัดการเชื่อมต่อ, ฉนวนและบัสสวิตช์เกียร์, หม้อแปลงวัด

ฉนวนและบัสบาร์ของสวิตช์เกียร์
ชิ้นส่วนที่มีกระแสไฟฟ้าของการติดตั้งระบบไฟฟ้าจะถูกยึดและแยกออกจากกันโดยใช้ฉนวน ฉนวนแบ่งออกเป็นเชิงเส้น ฮาร์ดแวร์ ส่วนรองรับและบุชชิ่ง

ฉนวนสาย
วัตถุประสงค์ของการป้องกันรีเลย์

ภายใต้สภาวะการทำงานของการติดตั้งระบบไฟฟ้าอาจเกิดความเสียหายต่อองค์ประกอบแต่ละส่วนของระบบจ่ายไฟได้ ชุดอุปกรณ์พิเศษที่ตรวจสอบสถานะขององค์ประกอบทั้งหมดของระบบ
หลักการพื้นฐานของการป้องกันรีเลย์

รัฐวิสาหกิจ
การป้องกันรีเลย์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของระบบอัตโนมัติซึ่งใช้ในระบบจ่ายไฟก่อนอุปกรณ์อัตโนมัติอื่นๆ อย่างไรก็ตาม การป้องกันรีเลย์เพียงอย่างเดียวไม่สามารถทำได้

8. การคำนวณผลกระทบทางความร้อนของกระแสลัดวงจรและการทดสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าเพื่อต้านทานความร้อนระหว่างการลัดวงจร

8.1. บทบัญญัติทั่วไป

8.1.1. เพื่อทดสอบความต้านทานความร้อนของตัวนำและอุปกรณ์ไฟฟ้าระหว่างการลัดวงจร ไม่เพียงแต่แผนภาพการออกแบบเบื้องต้นและจุดออกแบบของการลัดวงจรเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประเภทการออกแบบการลัดวงจรและระยะเวลาโดยประมาณของการลัดวงจรด้วย อันดับแรกจะถูกเลือก

ประเภทการลัดวงจรที่คำนวณได้เมื่อตรวจสอบตัวนำและอุปกรณ์ไฟฟ้าของการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้า 110 kV ขึ้นไปนั้นเป็นการลัดวงจรแบบสามเฟสหรือเฟสเดียวในการติดตั้งระบบไฟฟ้ามากกว่า 1 kV ถึง 35 kV - การลัดวงจรแบบสามเฟส วงจรและในการติดตั้งระบบไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าแรงดันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - ไฟฟ้าลัดวงจรสามเฟสหรือสองเฟสขึ้นอยู่กับว่าวงจรใดทำให้เกิดผลกระทบทางความร้อนมากขึ้น

ระยะเวลาโดยประมาณของการลัดวงจรเมื่อทดสอบตัวนำและอุปกรณ์ไฟฟ้าเพื่อต้านทานความร้อนในระหว่างการลัดวงจรควรกำหนดโดยการเพิ่มเวลาการทำงานของการป้องกันรีเลย์หลักพื้นที่ครอบคลุมซึ่งรวมถึงตัวนำและอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบและ เวลารวมของการปิดสวิตช์ใกล้กับไฟฟ้าลัดวงจรมากที่สุด และเมื่อทดสอบสายเคเบิลว่าไม่ติดไฟ - โดยการเพิ่มเวลาการทำงานของการป้องกันรีเลย์สำรองและเวลาปิดรวมของสวิตช์ที่เกี่ยวข้อง

หากมีอุปกรณ์ปิดอัตโนมัติ (ARD) ควรคำนึงถึงผลกระทบทางความร้อนรวมของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรด้วย

8.1.2. ด้วยระยะเวลาลัดวงจรโดยประมาณสูงถึง 1 วินาที กระบวนการให้ความร้อนของตัวนำภายใต้การกระทำของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรถือได้ว่าเป็นอะเดียแบติก และด้วยระยะเวลาโดยประมาณมากกว่า 1 วินาที และด้วยการปิดใหม่อัตโนมัติที่ออกฤทธิ์ช้า ควรคำนึงถึงการถ่ายเทความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมด้วย

8.2. ผลกระทบทางความร้อนของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร การหาค่ากระแสไฟฟ้าลัดวงจรของจูลและเทียบเท่ากับความร้อน

8.2.1. ขอแนะนำให้ประเมินระดับผลกระทบทางความร้อนของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในตัวนำและอุปกรณ์ไฟฟ้าในเชิงปริมาณโดยใช้อินทิกรัลจูล

ที่ไหน ฉันถึงที - กระแสไฟฟ้าลัดวงจร ณ จุดใดเวลาหนึ่ง ที, ก;

ทีปิด - ระยะเวลาไฟฟ้าลัดวงจรโดยประมาณ, s

การประเมินเชิงปริมาณของระดับผลกระทบทางความร้อนของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสามารถทำได้โดยใช้กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่เทียบเท่ากับความร้อน ฉัน ter.ek เช่น กระแสแอมพลิจูดคงที่ (ไซน์ซอยด์) ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปเท่ากับระยะเวลาโดยประมาณของการลัดวงจร จะมีผลทางความร้อนต่อตัวนำหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าเช่นเดียวกับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจริงในช่วงเวลาเดียวกัน กระแสนี้สัมพันธ์กับอินทิกรัลจูลด้วยความสัมพันธ์อย่างง่าย

8.2.2. อินทิกรัลจูลสามารถกำหนดได้โดยประมาณเป็นผลรวมของอินทิกรัลขององค์ประกอบคาบและคาบของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร เช่น

ในเค = ในเคพี + ในค.ก. (8.3)

ที่ไหน ใน kp - จูลอินทิกรัลของส่วนประกอบเป็นระยะของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

ใน k.a คืออินทิกรัลจูลขององค์ประกอบอะคาบของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

8.2.3. อินทิกรัลจูล (และกระแสลัดวงจรเทียบเท่าความร้อน) เป็นฟังก์ชันที่ซับซ้อนของพารามิเตอร์ของแหล่งพลังงาน (เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, ตัวชดเชยซิงโครนัส, มอเตอร์ไฟฟ้า), การกำหนดค่าของวงจรการออกแบบดั้งเดิม, ตำแหน่งของจุดออกแบบของลัดวงจร -วงจรสัมพันธ์กับแหล่งพลังงาน ระยะห่างจากแหล่งหลัง และปัจจัยอื่นๆ ดังนั้นวิธีที่แนะนำสำหรับการคำนวณเชิงวิเคราะห์ของอินทิกรัลจูล (กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่เทียบเท่ากับความร้อน) ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของรูปแบบการคำนวณ

ก่อนหน้านี้ตามแผนภาพการออกแบบดั้งเดิมควรวาดวงจรสมมูลขึ้นซึ่งเมื่อคำนวณค่าเริ่มต้นของส่วนประกอบตามระยะเวลาของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร (ดูย่อหน้าที่ 5.2.2) เครื่องซิงโครนัสและอะซิงโครนัสควรเป็น แสดงลดลงถึงระดับแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานหรือแสดงเป็นหน่วยสัมพัทธ์ภายใต้เงื่อนไขพื้นฐานที่เลือกโดยความต้านทานซับทรานเซียนท์และ EMF ซับทรานเซียนท์ จากนั้นควรแปลงวงจรนี้ให้เป็นวงจรที่ง่ายที่สุด รูปแบบซึ่งขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเริ่มต้น (ดูย่อหน้าที่ 8.2.4 - 8.2.7) และสุดท้าย ขึ้นอยู่กับวงจรที่ง่ายที่สุดที่ได้ผลลัพธ์ โดยใช้สูตรใดสูตรหนึ่งด้านล่าง กำหนดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรของจูลหรือเทียบเท่าความร้อน

8.2.4. หากรูปแบบการออกแบบดั้งเดิมนั้นเป็นไปตามอำเภอใจ แต่สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและตัวชดเชยแบบซิงโครนัสทั้งหมด ไฟฟ้าลัดวงจรที่คำนวณได้จะอยู่ระยะไกล เช่น อัตราส่วนของค่าประสิทธิผลของส่วนประกอบเป็นระยะของกระแสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าใด ๆ (ตัวชดเชยแบบซิงโครนัส) ที่ช่วงเวลาเริ่มต้นของไฟฟ้าลัดวงจรต่อกระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับนั้นไม่ถึงสองจากนั้นโดยการแปลงวงจรสมมูลที่เท่ากันแหล่งพลังงานทั้งหมด (เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตัวชดเชยแบบซิงโครนัสและแหล่งกำเนิดของส่วนที่ห่างไกลกว่าของระบบกำลังไฟฟ้า) ควรถูกแทนที่ด้วยแหล่งกำเนิดที่เท่ากันหนึ่งแหล่ง EMF ซึ่งถือว่าคงที่ในแอมพลิจูด และรีแอกแตนซ์อินดัคทีฟเท่ากับผลลัพธ์ความต้านทานที่เท่ากัน เอ็กซ์จากแผนภาพการออกแบบ (ดูรูปที่. 8.1 , ก- ในกรณีนี้ อินทิกรัลจูลควรถูกกำหนดโดยสูตร

, (8.4)

ที่ไหน ฉัน ps - ค่าประสิทธิผลขององค์ประกอบเป็นระยะของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจากแหล่งพลังงานที่เทียบเท่า (ระบบ), A;

ต a.ek - ค่าคงที่เวลาการสลายตัวที่เทียบเท่ากันขององค์ประกอบระยะของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร, s

ข้าว. 8.1. วงจรสมมูลที่ง่ายที่สุดที่สอดคล้องกัน

รูปแบบการออกแบบเริ่มต้นที่แตกต่างกัน

กระแสไฟฟ้าลัดวงจรเทียบเท่าความร้อนในกรณีที่พิจารณาคือ

. (8.5)

ในกรณีที่ ทีปิด ³ 3 ตก. กระแสไฟฟ้าลัดวงจรของจูลอินทิกรัลและเทียบเท่าความร้อนสามารถกำหนดได้โดยใช้สูตรที่ง่ายกว่า:

; (8.6)

. (8.7)

8.2.5. หากแผนภาพการออกแบบเดิมมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทเดียวกันตั้งแต่หนึ่งเครื่องขึ้นไป (ตัวชดเชยซิงโครนัส) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่นหลังอยู่ในสภาวะเดียวกันสัมพันธ์กับจุดลัดวงจรที่คำนวณได้ (เครื่องจักรหรือหน่วยทั้งหมดเชื่อมต่อกับบัสทั่วไป) และค่าที่คำนวณได้ ไฟฟ้าลัดวงจรอยู่ใกล้นั่นคือ ค่าประสิทธิผลของส่วนประกอบตามคาบของกระแสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ตัวชดเชยแบบซิงโครนัส) ที่ช่วงเวลาเริ่มต้นของการลัดวงจรเกินกระแสที่กำหนดอย่างน้อยสองครั้งจากนั้นจะต้องแปลงวงจรสมมูลเป็นวงจรอย่างง่ายที่มีความต้านทานเท่ากัน เอ็กซ์กรัม และแรงเคลื่อนไฟฟ้า อีก. (รูปที่. 8.1 , ข) อย่างไรก็ตาม EMF นี้เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา

, (8.8)

ที่ไหน ฉัน p0g - ค่าเริ่มต้นที่มีประสิทธิภาพขององค์ประกอบตามระยะเวลาของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ตัวชดเชยแบบซิงโครนัส) ก;

ต a.d คือค่าคงที่เวลาการสลายตัวขององค์ประกอบระยะของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ตัวชดเชยแบบซิงโครนัส), s;

อินทิกรัลจูลสัมพัทธ์:

, (8.9)

ที่ไหน ฉัน p t g - ค่าประสิทธิผลขององค์ประกอบเป็นระยะของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ตัวชดเชยแบบซิงโครนัส) ในช่วงเวลาใดก็ได้โดยพลการ A.

ค่าของอินทิกรัลจูลสัมพัทธ์ที่ระยะทางต่าง ๆ ของจุดลัดวงจรที่คำนวณได้จากเครื่องกำเนิด (ตัวชดเชยแบบซิงโครนัส) เช่น อัตราส่วนต่าง ๆ ของค่าประสิทธิผลของส่วนประกอบตามระยะเวลาของกระแสไฟฟ้าของเครื่อง ณ ช่วงเวลาเริ่มต้นของการลัดวงจรกับกระแสไฟที่กำหนดสามารถกำหนดได้จากเส้นโค้งในรูปที่ 1 8.2.

ในกรณีที่อยู่ระหว่างการพิจารณา ควรกำหนดกระแสลัดวงจรเทียบเท่าความร้อนโดยสูตร

. (8.10)

ที่ ทีปิด ³ 3 ตก. เพื่อกำหนดอินทิกรัลจูลและกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสมมูลทางความร้อน อนุญาตให้ใช้สูตรได้

; (8.11)

. (8.12)

ข้าว. 8.2.

8.2.6. หากวงจรการออกแบบดั้งเดิมมีแหล่งพลังงานต่าง ๆ และไฟฟ้าลัดวงจรที่คำนวณได้แบ่งวงจรออกเป็นสองส่วนอิสระซึ่งหนึ่งในนั้นประกอบด้วยแหล่งพลังงานที่ไฟฟ้าลัดวงจรอยู่ระยะไกลและอีกเครื่องหนึ่ง - เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหนึ่งเครื่องขึ้นไป (ตัวชดเชยแบบซิงโครนัส) ในสภาวะเดียวกันสัมพันธ์กับจุด ไฟฟ้าลัดวงจร และสำหรับเครื่องนี้หรือกลุ่มของเครื่องนี้ การลัดวงจรที่คำนวณได้อยู่ใกล้แล้ว วงจรสมมูลที่เทียบเท่าจะต้องถูกแปลงเป็นคานสองลำ (รูปที่. 8.1 , วี): แหล่งพลังงานทั้งหมดที่ลัดวงจรอยู่ระยะไกลและองค์ประกอบที่เชื่อมต่อกับจุดลัดวงจรควรนำเสนอในรูปแบบของสาขาเดียวที่มีค่าคงที่ EMF เท่ากันในแอมพลิจูด อี เอ็กซ์ s และเครื่องจักรหรือกลุ่มเครื่องจักรที่มีการลัดวงจร - ในรูปของสาขาอื่นที่มี EMF แปรผันตามเวลา อี g และความต้านทานที่เท่ากันที่สอดคล้องกัน เอ็กซ์ช .

ในกรณีนี้ อินทิกรัลจูลควรถูกกำหนดโดยสูตร

(8.13)

โดยที่อินทิกรัลสัมพัทธ์ขององค์ประกอบคาบของกระแสไฟฟ้าที่ตำแหน่งลัดวงจรซึ่งเกิดจากการกระทำของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ตัวชดเชยแบบซิงโครนัส):

ค่าของอินทิกรัลสัมพัทธ์ที่ระยะทางที่พบของจุดลัดวงจรสามารถกำหนดได้จากเส้นโค้งดังกล่าวสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีระบบกระตุ้นไทริสเตอร์อิสระจะแสดงในรูปที่ 1 8.3.

ข้าว. 8.3. เส้นโค้งสำหรับการพิจารณาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

ด้วยระบบกระตุ้นไทริสเตอร์

ในกรณีที่ 3 ตเช่น > ทีปิด ³ 3 ต a.ek เพื่อกำหนดอินทิกรัลจูล อนุญาตให้ใช้นิพจน์ได้

(8.15)

ถ้า ทีปิด ³ 3 ตก. จึงอนุญาตให้ใช้สูตรได้

ควรกำหนดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่เทียบเท่ากับความร้อนโดยใช้สูตร (8.2) โดยแทนที่ค่าที่พบก่อนหน้านี้ลงไป ในถึง.

8.2.7. หากวงจรการออกแบบดั้งเดิมมีแหล่งพลังงานต่าง ๆ และไฟฟ้าลัดวงจรที่คำนวณได้แบ่งวงจรออกเป็นสองส่วนอิสระส่วนหนึ่งในนั้นประกอบด้วยแหล่งพลังงานที่ลัดวงจรอยู่ระยะไกลและอีกอัน - กลุ่มของมอเตอร์ไฟฟ้าที่คล้ายกัน (ซิงโครนัสหรือ แบบอะซิงโครนัส) ซึ่งไฟฟ้าลัดวงจรปิดอยู่ ดังนั้นวงจรสมมูลที่เทียบเท่าจะต้องถูกแปลงเป็นวงจรสองลำแสงด้วย (รูปที่. 8.1 , ช): แหล่งพลังงานทั้งหมดที่ลัดวงจรอยู่ระยะไกล และองค์ประกอบที่เชื่อมต่อกับจุดลัดวงจรควรแสดงเป็นแอมพลิจูดไม่เปลี่ยนแปลงเทียบเท่ากับ EMF อีและมีความต้านทานเท่ากัน เอ็กซ์ s และกลุ่มมอเตอร์ไฟฟ้า - เทียบเท่า EMF อี d และความต้านทานที่เท่ากัน เอ็กซ์ง.

ในกรณีนี้ควรกำหนดอินทิกรัลจูลโดยใช้สูตรใดสูตรหนึ่งที่ให้ไว้ในย่อหน้าที่ 8.2.6 โดยแทนที่ก่อนหน้านี้แล้ว ฉัน p0g และ ต a.d ด้วยค่าที่สอดคล้องกัน ฉัน p0d และ ตก. สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าที่เทียบเท่า รวมทั้ง และ - อินทิกรัลสัมพัทธ์ของมอเตอร์ไฟฟ้าที่เทียบเท่า เส้นโค้งการพึ่งพาสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าแบบซิงโครนัสและแบบอะซิงโครนัสในอัตราส่วนต่าง ๆ ของค่าประสิทธิผลของส่วนประกอบตามระยะเวลาของกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์ไฟฟ้าที่เทียบเท่าในช่วงเวลาเริ่มต้นของการลัดวงจรกับกระแสไฟที่กำหนดจะแสดงในรูปที่ 1 8.4-8.7.

ควรกำหนดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่เทียบเท่ากับความร้อนโดยใช้สูตร (8.2) โดยแทนที่ค่าที่พบก่อนหน้านี้ของอินทิกรัลจูล ในถึง .

แรงอิเล็กโทรไดนามิกของการโต้ตอบระหว่างตัวนำไฟฟ้าคู่ขนานสองตัว (รูปที่ 1) ของกระแสตัดขวางตามอำเภอใจ ฉัน 1 และ ฉัน 2 กำหนดโดยสูตร

เอฟ=2.04kฉ ฉัน 1 ฉัน 2 · แอล/เอ 10 -8, กก ,

ที่ไหน ฉัน 1 และ ฉัน 2 – ค่าปัจจุบันของกระแสในตัวนำ ก ; ล– ความยาวของตัวนำขนาน ซม; ก– ระยะห่างระหว่างแกนของตัวนำ ซม; เคสัมประสิทธิ์รูปร่าง f

แรงอันตรกิริยาระหว่างตัวนำไฟฟ้าคู่ขนานสองตัวจะกระจายเท่า ๆ กันตามความยาวของพวกมัน ในการคำนวณเชิงปฏิบัติ แรงที่กระจายสม่ำเสมอนี้จะถูกแทนที่ด้วยแรงผลลัพธ์ เอฟใช้กับตัวนำที่อยู่ตรงกลางของความยาว

เมื่อทิศทางของกระแสในตัวนำเท่ากัน กระแสจะดึงดูด และเมื่อกระแสต่างกันจะผลักกัน

ปัจจัยด้านรูปร่าง เค f ขึ้นอยู่กับรูปร่างหน้าตัดของตัวนำและตำแหน่งสัมพัทธ์ สำหรับตัวนำแบบกลมและแบบท่อ เคฉ =1; สำหรับตัวนำที่มีรูปร่างหน้าตัดอื่น: เค f =1 ในกรณีที่หน้าตัดของตัวนำมีขนาดเล็กและมีความยาวมากเมื่อเทียบกับระยะห่างระหว่างตัวนำ จึงสามารถสันนิษฐานได้ว่ากระแสทั้งหมดกระจุกตัวอยู่ในแกนของตัวนำ ใช่ พวกเขายอมรับ เค f =1 เมื่อพิจารณาแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างเฟส m/y ของโครงสร้างบัสบาร์ของสวิตช์เกียร์ โดยไม่คำนึงถึงรูปร่างหน้าตัดของบัสบาร์ เนื่องจาก ระยะห่างระหว่างบัสบาร์ของเฟสต่าง ๆ ในสวิตช์เกียร์นั้นค่อนข้างใหญ่และมีจำนวนหลายร้อยมิลลิเมตรขึ้นไป

หากระยะห่างระหว่างตัวนำ (บัส) ของสี่เหลี่ยมรูปทรงกล่องและส่วนอื่น ๆ มีขนาดเล็ก เคฉ ≠1.

แรงที่กระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไหลผ่านถูกกำหนดโดยเป็นผลมาจากอันตรกิริยากับกระแสในตัวนำของอีกสองเฟสที่เหลือ ในขณะที่ตัวนำเฟสกลางอยู่ในสภาวะที่รุนแรงที่สุด แรงจำเพาะที่ยิ่งใหญ่ที่สุดต่อตัวนำเฟสกลางสามารถหาได้จากนิพจน์ N/m

ฉ=√3·10 -7 ·เคฉ ·ฉัน 2 ม./ก.

โดยที่ฉัน m คือแอมพลิจูดปัจจุบันในเฟส A; a – ระยะห่างระหว่างเฟสที่อยู่ติดกัน, m

ค่าสัมประสิทธิ์ √3 คำนึงถึงการกระจัดเฟสของกระแสในตัวนำด้วย

ปฏิสัมพันธ์ของตัวนำเพิ่มขึ้นอย่างมากในโหมดลัดวงจรเมื่อกระแสลัดวงจรรวมถึงค่าสูงสุด - การกระแทก เมื่อประเมินปฏิสัมพันธ์ของเฟส จำเป็นต้องพิจารณาการลัดวงจรแบบสองเฟสและสามเฟส

ในการหาแรงจำเพาะระหว่างการลัดวงจรสามเฟสในระบบตัวนำ ให้ใช้นิพจน์

ฉ (3) =√3·10 -7 ·kฉ · ฉัน ( 3)2 ปี/ก,

ที่ไหน ฉัน (3) ปี– กระแสช็อตของการลัดวงจรสามเฟส, A.

ในกรณีของการลัดวงจรแบบสองเฟส อิทธิพลของเฟสที่สาม (ที่ไม่เสียหาย) นั้นไม่มีนัยสำคัญ โดยคำนึงถึงว่า ‌ ׀ฉัน 1׀=‌ ׀ฉัน 2 ‌|=|i (2)2 ปี |.เพราะฉะนั้น,

ฉ (2) =2·10 -7 ·kฉ · ฉัน ( 2)2 ปี/ก,

ที่ไหน ฉัน ( 2) y - กระแสช็อตของการลัดวงจรสองเฟส, A.

เมื่อพิจารณาว่าแรงระหว่างเฟสที่มีการลัดวงจรแบบสามเฟสนั้นมากกว่าแบบสองเฟส ดังนั้นประเภทการออกแบบของการลัดวงจรเมื่อประเมินแรงไฟฟ้าไดนามิกจึงถือเป็นสามเฟส

เพื่อป้องกันความเสียหายทางกลภายใต้อิทธิพลของแรงที่เกิดขึ้นในตัวนำเมื่อกระแสลัดวงจรไหลผ่านองค์ประกอบทั้งหมดของโครงสร้างที่รับกระแสไฟฟ้าจะต้องมีความต้านทานไฟฟ้าไดนามิกที่เพียงพอ

โดยทั่วไปแล้วความต้านทานไฟฟ้าไดนามิกมักเข้าใจว่าเป็นความสามารถของอุปกรณ์หรือตัวนำในการทนต่อแรงทางกลที่เกิดจากการไหลของกระแสลัดวงจรโดยไม่มีการเสียรูปซึ่งจะขัดขวางการทำงานตามปกติต่อไป

ผลกระทบทางความร้อนของกระแสลัดวงจร- เมื่อกระแสไฟฟ้าลัดวงจร อุณหภูมิของตัวนำจะเพิ่มขึ้น ระยะเวลาของกระบวนการลัดวงจรมักจะสั้น (ภายในไม่กี่วินาที) ดังนั้นความร้อนที่ปล่อยออกมาในตัวนำจึงไม่มีเวลาที่จะถ่ายโอนไปยังสิ่งแวดล้อมและเกือบทั้งหมดถูกใช้เพื่อให้ความร้อนแก่ตัวนำ ตัวนำหรืออุปกรณ์ควรได้รับการพิจารณาว่าทนทานต่อความร้อนหากอุณหภูมิระหว่างการลัดวงจรไม่เกินค่าที่อนุญาต

อุณหภูมิความร้อนของตัวนำในระหว่างการลัดวงจรสามารถกำหนดได้ดังนี้ ในช่วงเวลาไฟฟ้าลัดวงจร dtความร้อนจำนวนหนึ่งจะถูกปล่อยออกมาในตัวนำ

dQ=I 2 k , t r θ dt,

ที่ไหน ฉัน– ค่าประสิทธิผลของกระแสลัดวงจรทั้งหมดในขณะนี้ ทีเคซี; ร θ– ความต้านทานเชิงแอคทีฟของตัวนำที่อุณหภูมิที่กำหนด θ :

ร θ=ρ 0 (1+αθ)ล/ถาม

โดยที่ ρ 0 คือความต้านทานเชิงแอ็กทีฟจำเพาะของตัวนำที่ θ=0 0; ล- ความยาวของตัวนำ ถาม– หน้าตัด; α - ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทาน

ความร้อนเกือบทั้งหมดจะไปทำให้ตัวนำร้อนขึ้น

dQ=Gc θ dθ,

ที่ไหน จี –มวลตัวนำ ค θ– ความจุความร้อนจำเพาะของวัสดุตัวนำที่อุณหภูมิ θ.

กระบวนการให้ความร้อนระหว่างไฟฟ้าลัดวงจรถูกกำหนดโดยสมการ

ฉัน 2 k , t r θ dt= Gc θ dθ

เมื่อเลือกอุปกรณ์ไฟฟ้ามักจะไม่จำเป็นต้องกำหนดอุณหภูมิของชิ้นส่วนที่มีกระแสไฟฟ้าเนื่องจากผู้ผลิตรับประกันเวลาและกระแส rms ของความต้านทานความร้อนตามการทดสอบพิเศษ กล่าวอีกนัยหนึ่ง แค็ตตาล็อกระบุค่าพัลส์ที่รับประกันของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร rms ซึ่งอุปกรณ์สามารถทนต่อได้โดยไม่มีความเสียหายเพื่อป้องกันการทำงานตามปกติต่อไป เงื่อนไขในการทดสอบความต้านทานความร้อนในกรณีนี้มีดังนี้

B ถึง ≤I 2ตรี ทีเธอ,

ที่ไหน บีถึง– พัลส์ที่คำนวณได้ของกระแสลัดวงจรกำลังสอง หาได้ตามวิธีที่สรุปไว้ข้างต้น ฉันเธอและ ที ter - ตามลำดับ ค่ารากเฉลี่ยกำลังสองของความต้านทานความร้อนและเวลาการไหล (ค่าระบุ)

มีการตรวจสอบผลกระทบของกระแสลัดวงจร

1) เพื่อความเสถียรแบบไดนามิก - อุปกรณ์และตัวนำป้องกันโดยฟิวส์พร้อมส่วนแทรกสำหรับกระแสไฟพิกัดสูงถึง 60 A รวม ควรตรวจสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ป้องกันโดยฟิวส์จำกัดกระแสสำหรับกระแสพิกัดสูงเพื่อความเสถียรแบบไดนามิกโดยพิจารณาจากค่ากระแสลัดวงจรสูงสุดที่ไหลผ่านฟิวส์ทันที

เพื่อความเสถียรทางความร้อน - อุปกรณ์และตัวนำที่ได้รับการป้องกันโดยฟิวส์สำหรับกระแสไฟที่กำหนด

2) ตัวนำในวงจรไปยังเครื่องรับไฟฟ้าแต่ละตัว รวมถึงหม้อแปลงเวิร์กช็อปที่มีกำลังรวมสูงถึง 1,000 kVA และมีแรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิสูงถึง 20 kV รวมอยู่ด้วย หากมีการจัดให้มีระบบสำรองที่จำเป็นไว้ในชิ้นส่วนทางไฟฟ้า ซึ่งการตัดการเชื่อมต่อของ เครื่องรับเหล่านี้ไม่ทำให้เกิดการหยุดชะงักในกระบวนการผลิตหากความเสียหายต่อตัวนำไม่สามารถทำให้เกิดการระเบิดได้แม้ว่าจะเปลี่ยนตัวนำที่เสียหายโดยไม่ยากก็ตาม

3) ตัวนำในวงจรไปยังเครื่องรับไฟฟ้าส่วนบุคคลและจุดจ่ายสารฟอกขาวเพื่อวัตถุประสงค์ที่ไม่จำเป็น โดยมีเงื่อนไขว่าความเสียหายระหว่างไฟฟ้าลัดวงจรต้องไม่ทำให้เกิดการระเบิด

ความสามารถของอุปกรณ์ตัวนำและฉนวนในการทนต่อผลกระทบทางไฟฟ้าพลศาสตร์และความร้อนที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่ใหญ่ที่สุดไหลผ่านเรียกว่าความต้านทานไฟฟ้าพลศาสตร์และความร้อนตามลำดับ

ในกรณีของการลัดวงจรซึ่งมีความแม่นยำเพียงพอสำหรับการปฏิบัติ กระบวนการทำความร้อนสามารถสันนิษฐานได้ว่าเป็นอะเดียแบติก:

ที่ไหน ฉันเค(ที) เป็นฟังก์ชันที่แสดงลักษณะการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเมื่อเวลาผ่านไป ร J คือความต้านทานของตัวนำที่อุณหภูมิที่กำหนด J; C J คือความจุความร้อนจำเพาะของตัวนำที่อุณหภูมิที่กำหนด ช- มวลของตัวนำ

เมื่อพิจารณาว่าความต้านทานของตัวนำและความจุความร้อนจำเพาะของตัวนำเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ:

,

ที่ไหน ร 0 และ c 0 - ความต้านทานและความจุความร้อนของตัวนำที่อุณหภูมิเริ่มต้น เจชม =0 องศาเซลเซียส; a และ b คือค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานและความจุความร้อน ส, ล, ก. - พื้นที่หน้าตัด, ความยาวและความหนาแน่นของตัวนำ

เมื่อแยกตัวแปรและอินทิเกรตภายในขีดจำกัดที่กำหนด เราจะได้สมการ

ซึ่งช่วยให้คุณกำหนดอุณหภูมิสุดท้ายของตัวนำ Jc เมื่อได้รับความร้อนจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจากอุณหภูมิเริ่มต้น เจ n. อย่างไรก็ตาม การแก้ปัญหาเชิงวิเคราะห์ของสมการนี้มีความซับซ้อน ดังนั้นสำหรับวัสดุตัวนำทั่วไป การพึ่งพาค่าของอินทิกรัลที่สองกับอุณหภูมิสุดท้าย (ที่ เจ n =0) ซึ่งแสดงไว้ในรูปที่ 2.8.

ข้าว. 2.8. เส้นโค้งสำหรับกำหนดอุณหภูมิความร้อนของชิ้นส่วนที่มีกระแสไฟฟ้าระหว่างไฟฟ้าลัดวงจร

อินทิกรัลตัวแรกขึ้นอยู่กับกระแสลัดวงจรและเวลาสะดุด ทีปิดเรียกว่าพัลส์กระแสกำลังสอง V ค่าโดยประมาณของมันสามารถแสดงในรูปของค่าประสิทธิผลของกระแสรวมและส่วนประกอบของมัน

ที่ไหน ค่าประสิทธิผลของกระแสลัดวงจรรวม ณ เวลานั้น ที; ฉันพี ที- ค่าประสิทธิผลขององค์ประกอบตามงวด ฉัน, ต– องค์ประกอบเป็นระยะ

ดังนั้น พัลส์ของกระแสลัดวงจรกำลังสองจะเท่ากับผลรวมของพัลส์จากคาบ บี n และเป็นระยะๆ บีแต่เป็นองค์ประกอบ

แรงกระตุ้นจากองค์ประกอบเป็นระยะสามารถกำหนดได้โดยวิธีการวิเคราะห์กราฟิกโดยแทนที่เส้นโค้งเรียบด้วยขั้นตอนที่หนึ่งที่มีพิกัดที่สอดคล้องกับค่าเฉลี่ยของกำลังสองของค่าปัจจุบันที่มีประสิทธิผลสำหรับแต่ละช่วงเวลา:

ในกรณีที่ตำแหน่งความผิดปกติอยู่ห่างจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือจำเป็นต้องประเมินแรงกระตุ้นจากส่วนประกอบคาบโดยประมาณ (ประเมินสูงเกินไป) ก็สามารถสันนิษฐานได้ว่าส่วนประกอบคาบไม่ลดทอนลง เช่น .

พัลส์จากส่วนประกอบเป็นระยะของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเท่ากับ:

เมื่อเราพบว่า

จากนั้นอุณหภูมิสุดท้ายของตัวนำจะเท่ากับ

.

ในรูป 2.8 เราพล็อตตามแกนกำหนด J n และตามเส้นโค้งที่สอดคล้องกัน (จุดที่ ก) เราพบ ก n. กำลังเพิ่มเข้าไป กค่า n (บนแกน x) บี/ส 2 เราได้รับ ก n และอุณหภูมิตัวนำที่สอดคล้องกัน J k (จุดที่ ขบนทางโค้ง)

อุณหภูมิสุดท้ายในระหว่างการลัดวงจรไม่ควรสูงกว่าที่อนุญาตภายใต้เงื่อนไขของการรักษาฉนวนหรือภายใต้เงื่อนไขของความแข็งแรงทางกล (สำหรับตัวนำเปลือย)

สภาพความต้านทานความร้อนของตัวนำ:

ความต้านทานความร้อนของอุปกรณ์มักจะถูกกำหนดโดยกระแสไฟฟ้าต้านทานความร้อนที่กำหนด ฉัน ter ณ ช่วงระยะเวลาหนึ่งซึ่งเรียกว่าเวลาต้านทานความร้อนระบุ ทีตรี หากต้องการตรวจสอบความต้านทานความร้อนของอุปกรณ์ ให้เปรียบเทียบค่าของอิมพัลส์ความร้อนที่ผู้ผลิตทำให้เป็นมาตรฐานกับค่าที่คำนวณได้ สภาวะความต้านทานความร้อนของเครื่องใช้มีสูตรดังนี้

วิธีการคำนวณความต้านทานความร้อนและไดนามิกของตัวนำและอุปกรณ์นั้นมีรายละเอียดเพิ่มเติมในแนวทางการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรและการเลือกอุปกรณ์ไฟฟ้า RD 153–34.0–20.527–98

กระแสลัดวงจร ทำให้เกิดความร้อนเพิ่มเติมกับชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้า บัสบาร์ และแกนของสายไฟฟ้า

ระยะเวลาเนื่องจากz. กำหนดตามเวลาที่จำเป็นสำหรับการปิดวงจรโดยอุปกรณ์ป้องกัน เพื่อที่จะให้เกิดความเสียหายจากการกระทำทางความร้อนอันเนื่องมาจาก มีขนาดเล็กที่สุดก็มักจะปิดการลัดวงจร โดยเร็วที่สุด (เวลาตอบสนองการป้องกันไม่ควรเกิน 0.1 - 1 วินาที)

เนื่องจากระยะเวลาสั้นของการลัดวงจร เชื่อกันว่าความร้อนทั้งหมดที่เกิดขึ้นจะถูกนำมาใช้เพื่อให้ความร้อนแก่ตัวนำ ในขณะที่เมื่อตัวนำได้รับความร้อนจากกระแสโหลด ส่วนหนึ่งของความร้อนที่เกิดขึ้นจะกระจายไปในสิ่งแวดล้อม

เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้นสำหรับการคำนวณปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการลัดวงจร จะถือว่าตามอัตภาพว่าตัวนำได้รับความร้อนจากกระแสที่มีขนาดคงที่และเท่ากับค่าสถานะคงตัวของส่วนประกอบตามระยะเวลาของการลัดวงจร ในกรณีนี้เวลาจริงของการดำเนินการเกิดจาก จะถูกแทนที่ด้วยสิ่งที่เรียกว่าเวลาสมมติ t f ซึ่งในระหว่างนั้นกระแสคงที่ I ∞ จะปล่อยความร้อนออกมาในปริมาณเท่าของจริงที่เปลี่ยนแปลงเพราะ

หลังจากสมมติฐานที่ยอมรับแล้ว ปริมาณความร้อน Q k, cal ที่ปล่อยออกมาตามกฎของ Joule-Lenz ในตัวนำที่มีความต้านทานเท่ากับ R ในระหว่างการลัดวงจรจะเป็น:

Q к = 0.24 ผม 2 ∞ R tф

โดยที่ t f คือเวลาสมมติของการกระทำของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร, s

อุณหภูมิของอุปกรณ์ที่ให้ความร้อน

υ= คิว k / G ค , (II-33)

โดยที่ ϑ -°С ถ้า Q k, kcal; G—น้ำหนัก,กก.; с—ความจุความร้อนจำเพาะ, kcal/(kg Raj°С)

เพื่อให้บรรลุความต้านทานแบบไดนามิกและความร้อนของอุปกรณ์ หากจำเป็น พวกเขาจึงใช้วิธีจำกัดค่าเพราะว่า โดยการเปิดเครื่องปฏิกรณ์เพื่อลดระยะเวลาการลัดวงจร

เครื่องปฏิกรณ์เป็นขดลวดที่มีความต้านทานอุปนัยสูงและมีความต้านทานเชิงแอคทีฟต่ำ เครื่องปฏิกรณ์จะถูกแยกออกจากชิ้นส่วนที่ต่อสายดินได้อย่างน่าเชื่อถือ

เครื่องปฏิกรณ์ถูกสร้างขึ้นโดยไม่มีแกนเหล็ก ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานในตัว ลดน้ำหนักและต้นทุน นอกจากนี้เมื่อมีเหล็กอยู่ความเหนี่ยวนำจะขึ้นอยู่กับขนาดของกระแสไฟฟ้าซึ่งจะนำไปสู่ข้อจำกัดน้อยลงเนื่องจาก

พารามิเตอร์ที่กำหนดของอุปกรณ์ (กระแส, แรงดันไฟฟ้า, กำลังปิดเครื่อง) จะต้องสอดคล้องกับค่าการออกแบบสูงสุดที่คำนวณได้ในโหมดการทำงานและระหว่างการลัดวงจร

ข้อมูลพิกัดของการติดตั้งระบบไฟฟ้าคือชุดของพารามิเตอร์รวมที่แสดงลักษณะการทำงานของการติดตั้งระบบไฟฟ้าในโหมดระบุ

เพื่อป้องกันการลัดวงจรและลดผลกระทบที่ตามมา จำเป็นต้องกำจัดสาเหตุที่ทำให้เกิดการออกแบบ ติดตั้งและใช้งานการติดตั้งระบบไฟฟ้าอย่างถูกต้อง และเพื่อให้แน่ใจว่าองค์ประกอบทั้งหมดของการติดตั้งระบบไฟฟ้า (อุปกรณ์ สายไฟ ฯลฯ) มีความคล่องตัวและ ความต้านทานความร้อนภายใต้สภาวะไฟฟ้าลัดวงจร

เลือกสวิตช์ไฟแบบเดียวกับที่ตัดการเชื่อมต่อองค์ประกอบอุปกรณ์หรือส่วนของเครือข่ายอย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้ภายใต้อิทธิพลของการป้องกัน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ คุณต้องสามารถคำนวณได้เนื่องจาก และกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงในโหนดเครือข่าย

คำถามเพื่อความปลอดภัย

1. สาเหตุของการลัดวงจรคืออะไร?
2. ไฟฟ้าลัดวงจรทำให้เกิดผลอะไรตามมา?
3. ไฟฟ้าลัดวงจรคืออะไร?
4. คุณรู้จักการลัดวงจรประเภทใดบ้าง?
5. ไฟฟ้าลัดวงจรใดให้กระแสสูงสุด?
6. ความต้านทานของไฟฟ้าลัดวงจรถูกกำหนดอย่างไร?
7. มีสมมติฐานอะไรบ้างเมื่อคำนวณกระแสลัดวงจร?
8. เหตุใดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจึงถูกคำนวณ?
9. กระบวนการลัดวงจรคืออะไร?
10. กระแสไฟฟ้าลัดวงจรคำนวณอย่างไร?
11. คุณสมบัติของการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 V คืออะไร?
12. อะไรคือความแตกต่างระหว่างการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในหน่วยที่มีชื่อและหน่วยสัมพันธ์?
13. กระแสไฟฟ้าลัดวงจรมีผลกระทบอย่างไร?
14. ความเค้นทางไฟฟ้าไดนามิกและความร้อนถูกกำหนดอย่างไร?
15. มาตรการใดที่ทำให้มั่นใจได้ถึงความต้านทานความร้อนของอุปกรณ์?
16. พารามิเตอร์อุปกรณ์ใดที่ถูกนำมาพิจารณาเมื่อคำนวณกระแสลัดวงจร?

“ แหล่งจ่ายไฟสำหรับงานก่อสร้างและติดตั้ง”, G.N. กลุชคอฟ

อย่างไรก็ตาม เพื่อการคำนวณที่แม่นยำยิ่งขึ้น ความต้านทานรวมของวงจรไฟฟ้าลัดวงจร ไม่ควรถูกกำหนดโดยการเพิ่มทางคณิตศาสตร์ของโมดูลของอิมพีแดนซ์ของส่วนต่างๆของวงจรนี้ (II-5) แต่เป็นในการแสดงออกในรูป: ตัวอย่างการคำนวณ ตามรูปแบบการคำนวณที่แสดงในรูป II-4; การกำหนดความต้านทานขององค์ประกอบวงจร - ในรูป II-6. ความต้านทานของหม้อแปลงไฟฟ้า TM 630/10 ลดลงเหลือแรงดัน 0.4...

iy = √2Ku Ik โดยที่ Ku คือสัมประสิทธิ์การกระแทกที่กำหนดจากกราฟ Ku = f (X/R) รูปแบบการคำนวณสำหรับ X/R = 24/50 = 0.48 จากกราฟเราจะได้ Ku =1 iу = 1.41*1*4.15 = 5.9 kA กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่มีประสิทธิผลสูงสุด ซึ่งอุปกรณ์ได้รับการตรวจสอบความต้านทานไดนามิกในช่วงการลัดวงจรครั้งแรกคือ: Iу=...

ความต้านทานของระบบ Xc ถูกกำหนดโดยสูตร Xc=Uc//√3I(30) ความต้านทานของเส้นเหนือศีรษะ: อุปนัย Xl =x0l; active Rl = r0l โดยที่ x0, r0 - ความต้านทานแบบเหนี่ยวนำและแบบแอกทีฟเฉพาะของเส้น, Ohm/km (ดูหนังสืออ้างอิง) ล. - ความยาวสาย, กม. รีแอคแตนซ์แบบเหนี่ยวนำของขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้า: Ет = Uk%U1N/√3I1N100% รีแอคแตนซ์อินดัคทีฟที่ได้ผลลัพธ์คือ xc+xl+xt หาก Chrez เป็น >1/3rl แสดงว่าความต้านทานแบบแอคทีฟ...