Дополнительные факторы, подлежащие учету при расчете токов КЗ

Практика расчетов, данные экспериментов и опыт эксплуатации электроустановок напряжением до 1 кВ указывают на весьма существенное влияние на ток короткого замыкания следующих факторов:

· активное сопротивление электрической дуги, возникающей в месте КЗ;

· увеличение активного сопротивления проводников вследствие их нагрева током КЗ, называемое тепловым спадом;

· влияние синхронных и асинхронных электродвигателей, комплексной нагрузки, а также генераторов автономных систем электроснабжения.

Экспериментальные исследования металлических и дуговых однофазных, двухфазных и трехфазных КЗ в действующих электроустановках 0,4 кВ показали, что дуговое КЗ может быть устойчивым, прерывистым или самопогасающимся. Характер изменения активного сопротивления дуги зависит от типа электроустановки, причин и места КЗ, формы проводников и междуфазных расстояний, вида КЗ, значения тока КЗ и других факторов. Учет комплексного влияния разнообразных факторов КЗ на изменение параметров дуги для начального и произвольного моментов времени КЗ возможен лишь с помощью вероятностных характеристик зависимостей активного сопротивления дуги от тока КЗ.

Увеличение активного сопротивления проводников от их нагрева током КЗ может быть весьма существенным. Так, при испытании кабелей марок ААБГ и ААШВ в режиме трехфазного КЗ продолжительностью 0,04...3,0 с токами КЗ от 6,4 до 44 кА активное сопротивление жил кабелей к моменту отключения КЗ увеличивалось в 1,4-3,5 раза. Таким образом, при определении минимальных значений тока КЗ, необходимых для расчета параметров защит, следует учитывать влияние на ток КЗ электрической дуги и увеличение активного сопротивления проводников.

При расчете максимально возможного значения тока КЗ необходимо учитывать все источники, примыкающие к месту КЗ, особенно синхронные и асинхронные электродвигатели и автономные генераторы. Однако возможны случаи, когда напряжение на сборке, которой подключен асинхронный двигатель, превышает его ЭДС при этом двигатель продолжает отбирать часть тока источника шунтируя ветвь с КЗ. Такой режим характерен для несимметричных дуговых КЗ.

Если основной источник питания и двигатель связаны с такой трехфазного КЗ общим сопротивлением, а напряжение в узле оказывается меньше ЭДС двигателя, то в течение приблизительно 15...20мс двигатель подпитывает ветвь КЗ, а затем оказывает на нее шунтирующее действие, уменьшая в ней ток. Это следует учитывать при проверке чувствительности защитных аппаратов. С этой целью на схеме замещения двигатели можно представлять их пусковыми сопротивлениями без ЭДС. При определении интеграла Джоуля для проверки термической стойкости кабелей и при расчете тока для проверки отключающей способности защитных аппаратов желательно применение компьютерных программ, моделирующих электромеханические переходные процессы в асинхронных двигателях.