10-5. ВЫБОР АППАРАТУРЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, ШИН И КАБЕЛЕЙ ПО ТОКАМ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Короткие замыкания в электрической сети вызываются повреждением фазовой или линейной изоляции токоведущих частей. Для расчета тока короткого замыкания (сокращенно — т. к. з.) обычно берут случай трехфазного короткого, как самого тяжелого. Составляют эквивалентную схему замещения и намечают наиболее опасные места короткого замыкания.
Расчеты токов короткого замыкания, его составляющих и принципы построения эквивалентных схем излагаются в ряде работ [Л. 41—43] и поэтому в данной работе не приводятся.
По токам короткого замыкания выбирают и проверяют на термическую и динамическую устойчивость выключатели, трансформаторы тока, сборные шины, шины магистралей к потребителям, кабели. Например, по начальному значению т. к. з. проверяется отключающая способность выключающей аппаратуры распределительных устройств высокого напряжения; по установившемуся значению тока к. з. проверяется термическая устойчивость выключателей, трансформаторов тока, токоведущих частей.
Кроме периодической составляющей тока к. з., при внезапном изменении режима (коротком замыкании) возникает еще и апериодическая составляющая тока к. з.
В начальный момент короткого замыкания периодическая и апериодическая составляющие дают ударное значение тока к. з. По ударному току к. з. проверяются на динамическую устойчивость выключатели, шинные конструкции, трансформаторы тока.
Трансформаторы тока выбираются по номинальному току и напряжению первичной цепи, номинальному току вторичной цепи I2, классу точности и номинальной мощности вторичной обмотки S2.
Общая нагрузка вторичных обмоток складывается из нагрузки приборов Ζприб, соединительных проводов Ζпров и переходных сопротивлений контактов Ζконт. Мощность вторичной обмотки
Если выбранный по номинальному току трансформатор не соответствует по динамической или термической устойчивости, то выбирают трансформатор тока на больший номинальный ток. Если приходится во много раз превышать номинальный ток, то для обеспечения большей точности измерения устанавливают трансформаторы тока с расчетным номинальным током, а при проектировании машинного помещения предусматривают складской резерв на случай аварии.
Шины выбирают по условиям номинального режима и проверяют на термическую и динамическую устойчивость. При выборе шин по условиям номинального режима необходимо такое стандартное сечение, длительно допустимый ток которого /доп не меньше наибольшего рабочего тока Iн:
Проверка шин на термическую устойчивость сводится к определению температуры шин в конце режима к. з. Эта температура должна быть равна или меньше допустимой температуры нагрева: 300° С для медных и 200° С для алюминиевых шин.
Проверка шин на динамическую устойчивость сводится к механическому расчету шинной конструкции по условиям т. к. з. При этом определяются допустимые расстояния между изоляторами вдоль шин, между фазами или полюсами и типы шинных изоляторов.
Проверке на термическую устойчивость подвергаются и силовые кабели. По условиям номинального режима кабель выбирается по номинальным значениям напряжения, тока н по экономической плотности тока. Как правило, для крупных машинных помещений сечение кабелей для питания приводных двигателей, выбранное по термической устойчивости, выше, чем сечение, выбранное из условий номинального режима [Л. 42].
