УВЕЛИЧЕНИЕ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КАБЕЛЕЙ
Значения коэффициента, учитывающего увеличение активного сопротивления медного кабеля при нагреве его током КЗ, определяют в зависимости от сечения кабеля, тока КЗ и продолжительности КЗ по кривым, приведенным на рисунке 5 или 6, а алюминиевого кабеля - по кривым, приведенным на рисунке 7 или 8.
Данные, указанные на рисунке 5-8, получены при следующих расчетных условиях: КЗ происходит в радиальной схеме, содержащей ветвь (трансформатор, кабель) с источником неизменной по амплитуде ЭДС;
температура кабеля изменяется от Jнач = 20 °С до Jдоп.к = 200 °С,
продолжительность КЗ (tоткл) составляет 0,2; 0,6; 1,0; 1,5 с.
Температуру нагрева кабеля определяют с помощью уравнения нагрева однородного проводника при адиабатическом процессе, преобразованного к виду
где Iпt - ток КЗ к моменту времени t, кА;
rJ и - удельные сопротивления, Ом×м, материала кабеля при температуре J и начальной нормированной температуре Jнорм;
s - сечение кабеля, мм2;
l - плотность материала проводника, кг/м3;
g - ускорение силы тяжести, м/с2;
с0 - удельная теплоемкость материала кабеля при температуре J0 = Jнач = Jнорм, Дж/(кг×К);
b - температурный коэффициент теплоемкости, 1/К,
a - температурный коэффициент удельного сопротивления, 1/К.
Зависимости коэффициента увеличения активного сопротивления кабелей разных сечений с медными жилами от тока КЗ при продолжительностях КЗ 0,2 с (сплошные линии) и 0,6 с (пунктирные линии)
Рисунок 5
Зависимости коэффициента увеличения активного сопротивления кабелей разных сечений с медными жилами от тока КЗ при продолжительностях КЗ 1,0 с (сплошные линии) и 1,5 с (пунктирные линии)
Рисунок 6
Зависимости коэффициента увеличения активного сопротивления кабелей разных сечений с алюминиевыми жилами от тока КЗ при продолжительностях КЗ 0,2 с (сплошные линии) и 0,6 с (пунктирные линии)
Рисунок 7
Зависимость коэффициента увеличения активного сопротивления кабелей с алюминиевыми жилами от тока КЗ при продолжительностях КЗ 1,5 с (сплошные линии) и 1,0 с (пунктирные линии)
Рисунок 8
Изменение удельного сопротивления материала кабеля при повышении температуры определяют по выражению
где
Рекомендуемое
РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДОВ, ПРОЛОЖЕННЫХ ОТКРЫТО НА ИЗОЛЯТОРАХ, И ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
1. Расчетное сопротивление проводов
1.1. Активное сопротивление прямой последовательности одной фазы проводника r в миллиомах рассчитывают по формуле
(31)
где сJ - коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления с повышением температуры (см. приложение 2). В качестве расчетной температуры нагрева для проводов с резиновой и пластмассовой изоляцией принимают J = 65 °С;
Кс = 1,02 - коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления многопроволочных жил проводов и кабелей вследствие скрутки. Для однопроволочных проводов Кс = 1,0;
Кпэ - коэффициент поверхностного эффекта при переменном токе. Для медных и алюминиевых проводов коэффициент принимают равным единице;
- удельное сопротивление провода при J = 20 °С. Для медных проводов - 0,0178 Ом×мм2/м, для алюминиевых проводов - 0,02994 Ом×мм2/м;
s - сечение проводника, мм2;
l - длина проводника, м.
1.2. Индуктивное сопротивление прямой последовательности (x) одной фазы провода круглого сечения в миллиомах на метр рассчитывают по формуле
(32)
где а - расстояние между проводниками, м;
Rп - радиус проводника, м.
1.3. Если фазный и нулевой проводники выполнены из круглых проводов одинакового сечения и проложены параллельно, то индуктивное сопротивление цепи фаза - нуль (xф-н) в миллиомах на метр рассчитывают по формуле
(33)
При прямоугольной форме сечения нулевого проводника сопротивление цепи фаза - нуль определяют по сечению фазного проводника.
1.4. Активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности воздушных линий, имеющих нулевой провод с повторным заземлением, зависят от числа заземлений и коэффициента сезонности.
При определении активного и индуктивного сопротивлений петли фазный провод - нулевой провод (rф-н, хф-н) используют соответственно формулы 31 и 33 или расчетные данные, приведенные в таблице 15. Активное и индуктивное сопротивления петли с промежуточными заземлениями определяют умножением расчетных сопротивлений на соответствующие поправочные коэффициенты КR и Кx в зависимости от числа промежуточных заземлений (т), рисунок 9 и на коэффициент сезонности Ксз (таблица 16). Значения коэффициента КR на рисунке 9а даны при разных сечениях проводов петли - фазного (указаны в числителе) и нулевого (указаны в знаменателе), а Кх на рисунке 9б - при разных сечениях нулевого и любых сечениях фазного провода.
Таблица 15
Значения сопротивления петли «фазный провод - нулевой провод» без учета заземляющих устройств
Сечение фазного провода, мм2 |
Активное (в числителе) и индуктивное (в знаменателе) сопротивления петли, мОм, при сечении нулевого провода, мм2 |
||||
16 |
25 |
35 |
50 |
70 |
|
16 |
3,68 0,68 |
- |
- |
- |
- |
25 |
2,98 0,67 |
2,28 0,66 |
- |
- |
- |
35 |
- |
1,99 0,65 |
1,70 0,64 |
- |
- |
50 |
- |
1,73 0,64 |
1,44 0,63 |
1,18 0,62 |
- |
70 |
- |
- |
1,27 0,62 |
1,01 0,61 |
0,84 0,60 |
Поправочные коэффициенты (КRи Кx) к активному и индуктивному сопротивлениям петли «фазовый провод - нулевой провод воздушной линии»
Примечания:
1. На верхнем рисунке справа от кривых даны сечения проводов петли: в числителе - фазового провода, в знаменателе - нулевого провода.
2. На нижнем рисунке справа от кривых даны сечения нулевых проводов петли. Эти кривые можно с достаточной точностью использовать при всех возможных сочетаниях сечений фазового и нулевого проводов.
Рисунок 9
Таблица 16
Признаки климатических зон и значения сезонного коэффициента
Данные, характеризующие климатические зоны, и тип применяемых электродов |
Климатические зоны |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1. Климатические признаки зон |
||||
1. Средняя многолетняя температура (январь), °С |
(-15)-(-20) |
(-10)-(-14) |
0-(-10) |
0-(+15) |
2. Средняя многолетняя высшая температура (июль), °С |
(+16)-(+18) |
(+18)-(+22) |
(+22)-(+24) |
(+24)-(+26) |
3. Продолжительность замерзания вод, сут. |
170-190 |
150 |
100 |
0 |
2. Значение коэффициента Ксз |
||||
4. Вертикальные электроды длиной 3 м при глубине заложения их вершины 0,7-0,8 м |
0,61 |
0,67 |
0,77 |
0,91 |
5. То же, при длине электродов 5 м |
0,74 |
0,80 |
0,87 |
0,91 |
6. То же, для горизонтальных электродов длиной 10 м при глубине заложения 0,7-0,8 м |
0,18 |
0,28 |
0,4 |
0,67 |
* Сезонный коэффициент определяет снижение сопротивления по сравнению с максимальным сопротивлением в сезон промерзания или высыхания.
Рекомендуемое
РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТОВ И КОНТАКТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Значения переходных сопротивлений контактных соединений кабелей, разъемных контактов коммутационных аппаратов и шинопроводов в миллиомах приведены соответственно в таблицах 17-19.
Таблица 17
Сопротивления контактных соединений кабелей
Сечение алюминиевого кабеля, мм2 |
16 |
25 |
35 |
50 |
70 |
95 |
120 |
150 |
240 |
Сопротивление, мОм |
0,085 |
0,064 |
0,056 |
0,043 |
0,029 |
0,027 |
0,024 |
0,021 |
0,012 |
Таблица 18
Сопротивления контактных соединений шинопроводов
Номинальный ток, А |
250 |
400 |
630 |
1600 |
2500 |
4000 |
Серия шинопроводов |
ШРА-73 |
ШРА-73 |
ШРА-73 |
ШМА-73 |
ШМА-68Н |
ШМА-68Н |
Сопротивление контактного соединения, мОм |
0,009 |
0,006 |
0,004 |
0,003 |
0,002 |
0,001 |
Таблица 19
Приближенные значения сопротивлений разъемных контактов коммутационных аппаратов напряжением до 1 кВ
Номинальный ток аппарата, А |
Активное сопротивление, мОм, разъемных соединений |
||
автоматического выключателя |
рубильника |
разъединителя |
|
50 |
1,30 |
- |
- |
70 |
1,00 |
- |
- |
100 |
0,75 |
0,50 |
- |
150 |
0,65 |
- |
- |
200 |
0,60 |
0,40 |
- |
400 |
0,40 |
0,20 |
0,20 |
600 |
0,25 |
0,15 |
0,15 |
1000 |
0,12 |
0,08 |
0,08 |
3000 |
- |
- |
- |
Справочное
ПАРАМЕТРЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА
При отсутствии данных изготовителя об индуктивных (xТА) и активных (rТА) сопротивлениях измерительных трансформаторов тока допускается использовать значения, приведенные в таблице 20.
Таблица 20
Сопротивления первичных обмоток многовитковых трансформаторов тока
Коэффициент трансформации трансформатора тока |
Сопротивление первичной обмотки многовиткового трансформатора, мОм, класса точности |
|||
1 |
3 |
|||
xТА |
rТА |
xТА |
rТА |
|
20/5 |
67 |
42 |
17 |
19 |
30/5 |
30 |
20 |
8 |
8,2 |
40/5 |
17 |
11 |
4,2 |
4,8 |
50/5 |
11 |
7 |
2,8 |
3 |
75/5 |
4,8 |
3 |
1,2 |
1,3 |
100/5 |
2,7 |
1,7 |
0,7 |
0,75 |
150/5 |
1,2 |
0,75 |
0,3 |
0,33 |
200/5 |
0,67 |
0,42 |
0,17 |
0,19 |
300/5 |
0,3 |
0,2 |
0,08 |
0,088 |
400/5 |
0,17 |
0,11 |
0,04 |
0,05 |
500/5 |
0,07 |
0,05 |
0,02 |
0,02 |
Рекомендуемое
СОПРОТИВЛЕНИЕ КАТУШЕК АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
При отсутствии данных изготовителем об индуктивных (xкв) и активных (rкв) сопротивлениях катушек расцепителей и переходных сопротивлениях подвижных контактов автоматических выключателей допускается использовать значения этих сопротивлений, приведенные в таблице 21.
Таблица 21
Сопротивления катушек и контактов автоматических выключателей
Номинальный ток выключателя, А |
Сопротивление катушки и контакта, мОм |
|
rкв |
xкв |
|
50 |
7 |
4,5 |
70 |
3,5 |
2 |
100 |
2,15 |
1,2 |
140 |
1,3 |
0,7 |
200 |
1,1 |
0,5 |
400 |
0,65 |
0,17 |
600 |
0,41 |
0,13 |
1000 |
0,25 |
0,1 |
1600 |
0,14 |
0,08 |
2500 |
0,13 |
0,07 |
4000 |
0,1 |
0,05 |