Расчет токов однофазного короткого замыкания в сетях TN.

Согласно ГОСТ 28249-93 [24] расчет токов несимметричных КЗ выполняется с использованием метода симметричных составляющих. Если электроснабжение электроустановки до 1 кВ осуществляется от сети через понижающий трансформатор, то начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ от системы рассчитывается по формуле (2.1)

 

, (2.1)

 

где U _ср.НН - среднее номинальное напряжение сети, в которой произошло короткое замыкание, В;

r_I∑ , x_I∑ - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи КЗ, мОм. Эти сопротивления равны:

r_I∑ = r _т + r _p + r _ТА + r _кв + r _к + r _ш + r _0кб + r _1кб + r _вл + r _д

и x_1∑ = x _с + x _т + x _р + x _ТА + x _кв + x _ш + x _1кб + x _вл ,

где r _т и x _т - активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности понижающего трансформатора, мОм;

r _ТА и x _ТА - активное и индуктивное сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока, мОм;

х_с - эквивалентное индуктивное сопротивление системы до понижающего трансформатора, мОм, приведенное к ступени низшего напряжения;

r _р - активное и индуктивное сопротивления реакторов, мОм;

r _кв и x _кв - активное и индуктивное сопротивления токовых катушек автоматических выключателей, мОм;

r _ш и x _ш - активное и индуктивное сопротивления шинопроводов, мОм;

r _к - суммарное активное сопротивление различных контактов, мОм;

r _1кб, r _вл и x _1кб, x _вл - активные и индуктивные сопротивления прямой последовательности кабельных и воздушных линий, мОм;

r_0∑ и x_0∑ - суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки КЗ, мОм. Эти сопротивления равны:

r_0∑ = r _0т + r _p + r _ТА + r _кв + r _к + r _0ш + r _0кб + r _0вл + r _д

и x_0∑ = x _от + x _р + x _ТА + x _кв + x _0ш + x _0кб + x _0вл ,

где r _0т и x _0т - активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности понижающего трансформатора;

r _0ш и x _0ш - активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности шинопровода;

r _0кб и x _0кб - активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности кабеля;

r _0вл и x _0вл - активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности воздушной линии (r _0вл = r _1вл, x _0вл» 3 x _1вл).

В [6,25,26,27,28] для сетей типа ТN предложена упрощенная методика расчета тока повреждения и тока однофазного КЗ I_K⁽¹⁾. Методика действительна для сетей, питающих конечные электроприемники (I-й, II-й уровень системы электроснабжения), находящиеся достаточно далеко от источника питания.

Выражение для тока однофазного КЗ имеет вид:

 

(2.2)

 

где R_ph, R_PE – соответственно активное сопротивление фазного и нулевого защитного проводника, Ом.

Выражения (2.2) является приближенным, так как в нём имеется ряд допущений:

- предполагается, что участок цепи КЗ выше рассматриваемого щита (сборки) представляет 20% от суммарного сопротивления петли фаза-нуль. Другими словами, напряжение между фазой и PE (PEN) проводником составляет 80% номинального фазного напряжения.

- Не учитывается реактивное сопротивление кабельных линии сечением S 120 мм².

- Не учитывается сопротивление дуги, контактов и т.д.