Книга «Библия электрика. ПУЭ, МПОТ, ПТЭ» - купить на OZON.ru книгу с быстрой доставкой | 978-5-699-90317-7Книга «Библия электрика. ПУЭ, МПОТ, ПТЭ» - купить на OZON.ru книгу с быстрой доставкой | 978-5-699-90317-7

Задача на определение нагрузок на шины при трехфазном КЗ

Задача. Токоведущие шины расположены в одной плоскости, расстояние между шинами тридцать сантиметров. По шинам протекает, равный шестидесяти тысячам ампер, ударный ток трехфазного короткого замыкания.
Требуется: определить наибольшие электродинамические нагрузки, действующие на шины при трехфазном КЗ, результирующие и изгибающие.

Виды, причины и последствия коротких замыканий рассмотрены здесь.

Дано: a = 0,3 м; iуд = 60 кА.
Найти: qмах — ? qмах. изг — ?

Решение.
При любом виде короткого замыкания наибольшие нагрузки вычисляются по формуле:
q_{max}=k_f*z*{i_{y{partial}}}^2/a, где
z=2*10^{-7} H/A² при двухфазном и z=sqrt{3}*10^{-7} H/A² при трехфазном КЗ;
k_f — коэффициент формы, определяемый по кривым Двайта
(рисунок);
i_{y{partial}} – ударный ток короткого замыкания в каждом элементе (шине), А.
a – расстояние между осями шин, м;

Для шин расположенных в одной плоскости, наибольшие нагрузки при трехфазном коротком замыкании определяют по формуле:
q_{max}={{sqrt{3}*10^{-7}}/a}*{{i_{y{partial}}}^2}*{xi}, где
xi — коэффициент максимальной нагрузки, зависящий от взаимного расположения шин, значения которого для некоторых конструкций указаны в таблице;
a – минимальное расстояние между осями, м.

Так как шины расположены в одной плоскости, то расчетной является фаза В. В этой фазе {xi}=1 (а для крайних фаз он составляет 0,93) (табл.), поэтому наибольшая нагрузка будет равна:
q_{max}={{sqrt{3}*10^{-7}}/a}*{i_{y{partial}}}^2*{xi}={{sqrt{3}*10^{-7}}/{0,3}}*{60^2}*{10^6}*1=2078,5 Н/м.

Коэффициент изгибающих нагрузок {xi}=1, значит qмах.изг. = 2078,5 Н/м.

Ответ: наибольшие электродинамические нагрузки, действующие на шины при трехфазном коротком замыкании qмах = qмах.изг. = 2078,5 Н/м.

Литература: Грачёв А.С. Электрические аппараты: руководство по решению задач проектирования электрических аппаратов.