Термическое действие токов КЗ

Ток КЗ, протекая по токоведущим частям, вызывает их дополнительный нагрев. Естественно, что повышения температуры при КЗ не должны выходить за определенные пределы, так как в противном случае может быть нарушена изоляция и повреждены токоведущие части.

Для обеспечения надежной работы электроустановки ее оборудование должно обладать достаточной термической стойкостью к токам КЗ.

В справочной литературе по оборудованию указываются нормированное значение тока термической стойкости и допустимое время его действия I ²_тер t _тер, т. е. допустимый тепловой импульс от тока КЗ.

Выбранное по максимальному длительному току и напряжению установки оборудование должно проверяться по условию

I ²_тер t _тер > В _к,

где В _к – расчетное значение теплового импульса от протекания расчетного тока КЗ.

Расчетный тепловой импульс (интеграл Джоуля) вычисляется по выражению

В _к = = В _к,п+ В _к,а,

где В _к,п, В _к,а – тепловые импульсы тока КЗ соответственно от периодической и апериодической составляющих;

t _отк = t _р.з + t _с.в – время протекания тока КЗ, состоящее из времени действия релейной защиты t _р.з и собственного времени отключения выключателя t _с.в.

В случае, когда периодическая составляющая неизменна во времени, тепловой импульс от этой составляющей

В _к,п= I _п² t _отк.

Тепловой импульс от апериодической составляющей

В _к,а= ,

где Т _к = – постоянная времени цепи КЗ;

Х _S, R _S – результирующие сопротивления схемы замещения.

Как правило, имеет место соотношение t _отк > Т _к, поэтому можно записать:

В _к,а= I _п² Т _к.

Полный тепловой импульс от тока КЗ будет

В _к= В _к,п+ В _к,а= I _п² t _отк + I _п² Т _к =I _п²(t _отк+ Т _к).

Сечения кабелей, выбранные по экономической плотности тока, должны проверяться на термическую стойкость к току КЗ. Здесь рассчитывается минимальное сечение жилы по термической стойкости

q _min = ,

где С – коэффициент, зависящий от проводникового материала и изоляции кабеля.