Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Расчет тока короткого замыкания токопроводящей жилы

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КАБЕЛЯ | Источников тепла в изоляции и оболочках кабеля | При наличии диэлектрических потерь в изоляции | В металлических оболочках (экранах) | Расчет допустимого тока нагрузки трехжильного кабеля | Тепловое сопротивление воздуха | Критерий Грасгофа | Зависимость параметров сухого воздуха от температуры | Нагрев и охлаждение кабеля |


Читайте также:
  1. II Этап. Расчет норм времени
  2. V2: Перемещения при изгибе. Расчет балок на жесткость
  3. V2: Расчет балок на прочность
  4. V2: Расчет на жесткость при кручении
  5. V2: Расчет на прочность при кручении
  6. V2: Расчет простейших статически неопределимых систем
  7. V2: Расчеты стержней на прочность и жесткость

 

 

Во время нормальной работы кабеля по его токопроводящим жилам протекает ток I н (рис. 4.10, а), ограниченный сопротивлением нагрузки R н. В случае возникновения на нагрузке короткого замыкания (рис. 4.10, б), сопротивление нагрузки становится равным нулю (R н = 0), через кабель протекает значительный ток I к.з, ограниченный только сопротивлением токопроводящей жилы R ж, которое много меньше R н. Если кабель не отключить за доли секунды, то произойдет быстрый разогрев жилы до значительной температуры. Это приводит к деструкции изоляции и ее сгоранию.

 

а б

 

Рис. 4.10. Электрическая схема: а – до замыкания; б – после замыкания

 

Найдем зависимость тока короткого замыкания I к.з от времени короткого замыканияτк.з, для этого составим уравнение теплового баланса:

 

, (4.86)

 

где Q – тепло, которое выделилось в токопроводящей жиле; Q 1 – тепло, которое было поглощено теплоемкостью токопроводящей жилы; Q 2 – тепло, которое рассеялось в окружающую среду.

Из-за того, что время короткого замыкания очень мало, тепло не успевает рассеяться в окружающую среду, Q 2 = 0, поэтому Q = Q 1, т.е. все тепло идет на нагрев жилы.

За бесконечно малый промежуток времени

 

. (4.87)

 

Подставим в (4.87) выражения (4.62) и (4.63):

 

, (4.88)

 

а в (4.88) выражение (4.35):

 

. (4.89)

 

Учтем зависимость сопротивления токопроводящей жилы от температуры, так как температура при коротком замыкании существенно изменяется:

 

, (4.90)

 

где θ = T 2T 1 – перепад температуры(T 1 – температура жилы перед коротким замыканием; T 2 – температура жилы после короткого замыкания); – сопротивление токопроводящей жилы перед коротким замыканием; – сопротивление токопроводящей жилы после короткого замыкания; a – температурный коэффициент сопротивления.

Подставим в (4.89) выражение (4.90) и разделим переменные:

 

(4.91)

 

Проинтегрируем последнее выражение по времени от 0 до θ:

 

.

 

Окончательно имеем

 

. (4.92)

 

За время короткого замыкания нагреется только жила, поэтому C = С ж. Защита отключит кабель через время t = τк.з при токе I к.з поэтому температура не превысит T 2 = T к.з.

 

(4.93)

 

где – сопротивление токопроводящей жилы; вычисляется оно по формуле (3.24) для температуры, которую жила имела перед коротким замыканием.

В том случае, если короткое замыкание произошло в момент включения кабеля, то T 1 = T 0. Температура T к.з определяется типом изоляции, например для сшитой полиэтиленовой изоляции она равна 250 ºС. Теплоемкость жилы вычисляется по формуле (4.74).

 

 


Дата добавления: 2015-07-12; просмотров: 99 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Определение тока перегрузки| Расчет тока короткого замыкания проволочного экрана

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)