Gutdver.ru

Отделка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет токов кз методом приведенных длин

Расчет токов кз методом приведенных длин

Согласно Правил безопасности в угольных шахтах в подземных сетях при напряжении до 1200 В должна осуществляться защита:

а) трансформаторов и каждого отходящего от них присоединения от токов короткого замыкания — автоматическими выключателями с максимальной токовой защитой — мгновенная, в пределах до 0,2 с;

б) электродвигателей и питающих их кабелей:

от токов короткого замыкания: мгновенная или селективная, в пределах 0,2 с;

от перегрузки, перегрева, опрокидывания и несостоявшегося пуска электродвигателей, работающих в режиме экстремальных перегрузок;

от включения напряжения при сниженном сопротивлении изоляции относительно земли;

в) искроопасных цепей, отходящих от вторичных обмоток понижающего трансформатора, встроенного в аппарат, от токов короткого замыкания;

г) электрической сети от опасных утечек тока на землю — автоматическими выключателями или одним отключающим аппаратом в комплексе с одним аппаратом защиты от утечек тока на всю электрически связанную сеть, подключенную к одному или группе параллельно работающих трансформаторов; при срабатывании аппарата защиты от утечек тока должна отключаться вся сеть, подключенная к указанному трансформатору, за исключением отрезка кабеля длиной не более 10 м, соединяющего трансформатор с общесетевым автоматическим выключателем.

Общая длина кабелей, присоединенных к одному или параллельно работающим трансформаторам, должна ограничиваться емкостью относительно земли величиной не более 1 мкФ на фазу.

При питании подземных электроприемников с поверхности через скважины допускается установка автоматического выключателя с аппаратом защиты от утечек тока под скважиной на расстоянии не более 10 м от нее. В этом случае при срабатывании аппарата защиты от утечек тока электроприемники на поверхности и кабель в скважине могут не отключаться, если на поверхности имеется устройство контроля изоляции сети, не влияющее на работу аппарата защиты, а электроприемники имеют непосредственное отношение к работе шахты (вентиляторы, лебедки и др.) и присоединяются посредством кабелей.

Защита от утечек тока может не применяться для цепей напряжением не более 42 В, цепей дистанционного управления и блокировки КРУ, а также цепей местного освещения передвижных подстанций, питающихся от встроенных осветительных трансформаторов, при условии металлического жесткого или гибкого наружного соединения их с корпусом подстанции, наличия выключателя в цепи освещения и надписи на светильниках «Вскрывать, отключив от сети».

Требование защиты от утечек тока не распространяется на искробезопасные системы.

Во всех случаях защитного отключения допускается однократное АПВ при условии наличия в КРУ максимальной токовой защиты и защиты от утечек (замыканий) на землю, имеющих блокировки против подачи напряжения на линии или электроустановки после их срабатывания.

Сроки оснащения защитой от токов перегрузки устанавливаются руководством отрасли по согласованию с Ростехнадзором России.

Величина уставки тока срабатывания реле максимального тока автоматических выключателей, магнитных пускателей и станций управления, а также номинальный ток плавкой вставки предохранителей должны выбираться согласно требованиям к определению токов короткого замыкания, выбору и проверке уставок максимальной токовой защиты в сетях напряжением до 1200 В.

Таким образом, расчет эффективных значений токов короткого замыкания (к.з.) осуществляется с целью определения минимального значения тока двухфазного к.з., необходимого для выбора уставок средств защиты, а также максимального значения тока трехфазного к.з., необходимого для проверки коммутационной аппаратуры на отключающую способность.

Расчетный минимальный ток двухфазного металлического к.з. (I 2 к.з. min ) в наиболее электрически удаленной от трансформатора точке сети определяется с учетом параметров высоковольтной распреде­лительной сети, трансформатора передвижной подстанции и нагрева жил кабелей до 65°С, а также с учетом переходных сопротивлений контактов и элементов коммутационных аппаратов, в том числе и сопротивления в месте к.з.

Расчетный ток (I 2 к.з. min ) в зависимости от приведенной длины кабелей и параметров сети может определяться по таблицам 1-5 Приложения [7, c.236-244].

Для промежуточных значений мощности к.з. и длин кабельных линий, не приведенных в таблицах, токи к.з. определяются методом линейной интерполяции.

Токи двухфазного к.з. могут быть определены по формуле:

где U — среднее номинальное напряжение ступени, принимается равным 0,133; 0,23; 0,4; 0,69 или 1,2 кВ;

r pc , r r , x pc , x r — соответственно активные и индуктивные сопротивления высоковольтной распределительной сети и трансформатора, приведенные ко вторичной обмотке, Ом;

r k , x k — соответственно активное и индуктивное сопротивления 1 км кабеля сечением 50 мм 2 , Ом/км;

L пр — приведенная к сечению 50 мм 2 или 4 мм 2 длина кабельных линий, включенных в цепь к.з., км.

При определении расчетного тока (I 2 к.з. min ) допускается:

— не учитывать сопротивления распределительной сети при мощности участковых подстанций до 400 кВА включительно, т.е. принимать x pc = 0, r pc = 0;

Читайте так же:
Какую силу тока выдерживает медный кабель

— при мощности к.з. S кз > 50MBА принимать активное сопротивление распределительной сети равным нулю, т.е. r pc = 0.

Полное, активное и индуктивное сопротивление вы­соковольтной распределительной сети при S кз

где S кз — мощность к.з. на вводе участковой подстанции или на шинах ближайшего питающего РПП-6, МВА.

Индуктивное и активное сопротивления трансформаторов определяются по формулам:

где U к — напряжение короткого замыкания, %;

S т — номинальная мощность трансформатора, кВА;

Р к — потери короткого замыкания трансформатора, Вт.

Активное и индуктивное сопротивления жил кабеля принимаются по каталожным данным и пересчитываются для температуры нагрева 65°С. Для указанной температуры нагрева и сечения медных жил 50 мм 2 активное сопротивление равно 0,423 Ом/км, а индуктивное — 0,075 Ом/км.

Суммарное переходное сопротивление контактов и элементов аппаратов, а также переходное сопротивление в месте к.з. принимаются равным 0,005 Ом на один коммутационный аппарат, включая точку к.з.

Расчетный минимальный ток к.з. в наиболее электрически удаленной точке отходящего от аппарата искроопасного присоединения напряжением до 42 В достаточно точно определяется по формуле:

где U н — номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора, В;

r r -сопротивление трансформатора, приведенное ко вторичной обмотке, Ом (указывается в инструкциях по эксплуатации аппаратов);

r k — сопротивление одной жилы кабеля, Ом (принимается равным 0,008; 0,005; 0,0033 и 0,002 Ом/м для кабелей сечением жил 2,5; 4; 6 и 10 мм 2 соответственно).

Приведенная длина кабельных линий L пр с учетом сопротивления контактов и элементов аппаратов и переходного сопротивления в месте к.з. определяется по формуле:

где L 1 ..L n — фактические длины кабелей с различными сечениями жил, м;

k пр1 -k пр n — коэффициенты приведения;

k — число коммутационных аппаратов, последовательно включенных в цепь к.з., включая автоматический выключатель ПУПП;

l э = 10 м — приведенная длина кабельной линии, эквивалентная переходным сопротивлениям в точке к.з. и элементов коммутационных аппаратов.

При проверке уставки тока срабатывания защиты аппарата, защищающего питающий кабель и электрооборудование горных машин с многодвигательным приводом, необходимо к L, определенной по последней формуле, прибавлять приведенную длину кабеля с сечением жилы 50 мм 2 , токоограничивающее влияние которого эквивалентно включению в защищаемую сеть элементов внутреннего монтажа. Эта величина указывается в заводских инструкциях по эксплуатации машин.

При определении (I 2 к.з. min ) в осветительных сетях необходимо указывать сопротивление контактов. Для этого к значению L пр необходимо прибавлять величину 2n, где n — число светильников и тройниковых муфт в цепи к.з. в сети освещения.

Коэффициенты приведения k пр сечений кабелей для определения расчетных минимальных токов к.з. (I 2 к.з. min ) приведены в таблице 1:

Нагрев кабелей при коротком замыкании (часть 1)

Правильно рассчитанная и надлежащим образом выполненная электрическая сеть не гарантируют исключение возможности возникновения аварийных ситуаций, приводящих к недопустимому перегреву электрических кабелей при возникновении короткого замыкания.

Например, подобная ситуация, как отмечалось в работе Сопротивление цепи фаза — ноль возникает при подключении нагрузки в розеточную сеть через удлинитель. Начиная с некоторой длины добавленного к групповой линии провода удлинителя сопротивление цепи фаза – ноль увеличивается до значения, при котором ток короткого замыкания будет меньше порога срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя. Поэтому при проектировании электроустановок желательно учитывать возможность нештатных условий эксплуатации электропроводки.

В соответствии с ГОСТ Р МЭК 60724-2009 «Предельные температуры электрических кабелей на номинальное напряжение 1кВ в условиях короткого замыкания» температура жил кабеля (до 300 мм 2 включительно) с изоляцией из ПВХ пластиката при коротком замыкании не должна превышать 160 градусов. Достижение этой температуры допускается при длительности короткого замыкания до 5 секунд. При такой продолжительности короткого замыкания изоляция кабеля не успевает нагреться до такой же температуры. При более длительных коротких замыканиях предельная температура нагрева жил должна быть уменьшена.

Рассмотрим возникновение подобной ситуации на примере использования автоматического выключателя группы «С». Время – токовая характеристика выключателя приведена на Рис. 1. В приведенных характеристиках выделены зона «a» — тепловой расцепитель и зона «b» — электромагнитный расцепитель. На графике показаны две кривые 1 и 2 зависимости времени срабатывания выключателя от тока, которые показывают пределы технологического разброса параметров выключателя при его изготовлении. Для автоматических выключателей группы «С» в пределах технологического разброса кратность тока срабатывания электромагнитного расцепителя к номинальному току срабатывания теплового расцепителя находится в пределах от 5 до 10. Нас интересует только кривая 2 для переменного тока (АС), показывающая максимальное время срабатывания выключателя.

Читайте так же:
Высоковольтные кабели постоянного тока

Как видно из графика на Рис. 1, при незначительном уменьшении тока короткого замыкания ниже порога срабатывания электромагнитного расцепителя время срабатывания автоматического выключателя определяется тепловым расцепителем и достигает величины порядка 6 секунд.

Рис. 1 Время – токовая характеристика автоматов группы С.

Попробуем выяснить, что происходит с кабелями за промежуток времени, в течение которого сработает тепловой расцепитель. Для этого необходимо вычислить зависимости температуры жил кабелей от времени прохождения по ним токов, близких к порогу срабатывания электромагнитного расцепителя.

В Таблице 1 даны расчетные значения температур жил кабелей в зависимости от продолжительности короткого замыкания (при разных токах) для кабеля с медными жилами сечением 1,5 кв. мм. Кабель данного сечения повсеместно используется в осветительных групповых сетях жилых и общественных зданий.

Для вычисления температур жил кабелей использована методика расчета из ГОСТ Р МЭК 60949-2009 «Расчет термически допустимых токов короткого замыкания с учетом неадиабатического нагрева».

Температура жил кабеля определяется по формуле:

где, Θf — конечная температура жил кабеля о С;

Θi– начальная температура жил кабеля о С;

β – величина, обратная температурному коэффициенту сопротивления при 0 °C, К, для меди β=234,5;

K – постоянная, зависящая от материала токопроводящего элемента, А · с 1/2 /мм 2 ,для меди K=226;

t – длительность короткого замыкания, с;

S – площадь поперечного сечения токопроводящей жилы, мм 2 ;

ISC — известный максимальный ток короткого замыкания (среднеквадратичное значение), А;

IAD=ISC/ε — ток короткого замыкания, определенный на основе адиабатического нагрева (среднеквадратичное значение), А;

ε – коэффициент, учитывающий отвод тепла в соседние элементы;

X, Y — постоянные, используемые в упрощенной формуле для жил и проволочных экранов, (мм 2 /с) 1/2 ; мм 2 /с, для кабелей с медными жилами и изоляцией из ПВХ пластиката X=0,29 и Y=0,06;

Вычисления произведены для температуры кабеля до короткого замыкания 55 градусов. Такая температура соответствует рабочему току, проходящему по кабелю до возникновения короткого замыкания порядка 0,5 – 0,7 от предельно допустимого длительного тока при температуре окружающей среды 30 – 35 градусов. В зависимости от предполагаемых условий эксплуатации электроустановки температура жил кабелей до короткого замыкания при проектировании электрической сети может быть изменена.

Температура медных жил кабеля с изоляцией из ПВХ пластиката град., при коротком замыкании длительностью, сек:

Руководство по устройству электроустановок — Частные случаи тока короткого замыкания

Если защитное устройство должно защищать только от коротких замыканий, нужно удостовериться, что оно будет действовать при самом низком возможном уровне тока короткого замыкания, возникающего в цепи.
5.1 Расчет минимальных величин тока короткого замыкания
Обычно, в цепях с низким напряжением, одно защитное устройство защищает ото всех уровней токов, от порогового уровня перегрузки до максимального уровня тока короткого замыкания, при котором происходит отключение. В некоторых случаях, однако, используются отдельно защитное устройство от перегрузки и защитное устройство от короткого замыкания.
Примеры таких устройств
Рисунки с G42 по G44 показывают наиболее распространенные устройства, где защита от перегрузки и от коротких замыканий выполняется разными устройствами.


Рис. G4 : Цепь защищена плавкими предохранителями aM
Как показано на Рисунках G42 и G43, наиболее часто цепи, в которых используются отдельные устройства, защищают двигатели.
На рисунке G44a представлено еще одно отклонение от основных правил защиты, которое чаще всего используется для магистральных шин и для шин освещения.
Регулируемый привод

Рис. G4 : Защита цепи выключателем без реле тепловой защиты

Рис. G44i: Автоматический выключатель D обеспечивает защиту от коротких замыканий, с учетом нагрузки
Рисунок G44b показывает функции, обеспечиваемые регулируемым приводом, и при необходимости, некоторые дополнительные функции, выполняемые такими устройствами, как выключатель цепи, термореле, УЗО.

Не обязательно, если (1)

Не обязательно, если (2)

Короткое замыкание ниже по цепи

Перегрузка регулируемого привода

Короткое замыкание выше по цепи

Автоматический выключатель (откл. при коротком замыкании)

Внутреннее короткое замыкание

Автоматический выключатель (отключение при коротком замыкании и перегрузке)

Короткое замыкание на землю ниже

по цепи (косвенное прикосновение (непрямой контакт))

КЗ при прямом контакте

Рис. G44 : Защита, которая должна быть обеспечена для устройств регулируемого привода

Защитное устройство должно удовлетворять следующим условиям:
уставка мгновенного отключения Im < 1эсшн при защите цепи автоматическим выключателем;
ток плавления Ia < 1всмин при защите цепи плавкими предохранителями.
Условия, которые должны быть учтены
Таким образом, защитное устройство должно удовлетворять следующим двум условиям:
Номинал тока отключения короткого замыкания Its > Isc, тока 3-фазного короткого замыкания в точке его возникновения в цепи установки

Отключение минимально возможного тока короткого замыкания в цепи, за время tc, совместимое с параметрами термической стойкости проводов в цепи, где:

Читайте так же:
Кабель провод с несущей жилой

Сравнение кривых отключения или плавки защитных устройств с предельными кривыми термической стойкости для проводов показывает, что это условие соблюдено, если:
Isc (мин.) > Im (ток уставки автоматического выключателя для мгновенного или с незначительной выдержкой отключения цепи), (см. Рис. G45)
G34
Isc (мин.) > la при защите плавкими предохранителями. Значение тока Ia соответствует точке пересечения кривой плавкого предохранителя и кривой термической стойкости кабеля (см. Рис. G46 и G47)

На практике это означает, что длина цепи вниз по сети от защитного устройства не должна превышать вычисленную максимальную длину.

Практический способ вычисления Lmax
Должно быть рассчитано предельное влияние полного сопротивления проводов в длинной цепи на значение токов короткого замыкания, и в соответствии с этим должна быть ограничена длина цепи.
Метод вычисления максимально допустимой длины уже был показан на схемах заземления TN и IT для единичных и двойных замыканий на землю соответственно (см. главу F подпункт 6.2 и 7.2). Два случая рассмотрены ниже:
1 — вычисление Lmax для 3-фазной 3-проводной цепи
Минимальный ток короткого замыкания появляется тогда, когда возникает КЗ между двумя фазовыми проводами в удаленном конце цепи (см. рис. G48).


Рис G4 : вычисление длины для 3-фазной 3-проводной цепи
При использовании «традиционного метода» принимается, что напряжение в точке защиты Р составляет 80% номинального напряжения во время короткого замыкания, таким образом 0,8 U = Isc Zd, где:
Zd = полное сопротивление петли тока КЗ Isc = ток КЗ (фаза/фаза) U = междуфазное номинальное напряжение
Для кабелей сечением У120 мм , реактивное сопротивление можно не учитывать, таким образом где:
р = удельное сопротивление меди*1′ при средней температуре во время короткого замыкания и
Sph : сечение фазового провода в мм2 L = длина в метрах
Защита кабеля обеспечивается при Im J Isc, где Im — уставка тока срабатывания автоматического выключателя (автомата).
В результате ^
где U = 400 В
р = 1,25 x 0,018 = 0.023 Ом.мм2/м(3) Lmax — максимальная длина цепи в метрах.

2 — Вычисление Lmax для 3-фазной 4-проводной цепи на 230/400 В
Минимальное значение Isc имеет место, когда замыкание происходит между проводами «фаза» и «ноль»
Необходимо вычисление, сходное с приведенным в примере 1, но с использованием следующей формулы (для кабеля У120 мм2 (3)).

■ Где Sn для нейтрального провода = Sph для фазового провода


Для больших сечений, чем те, которые перечислены в таблице, значение реактивного сопротивления должно быть сложено со значением активного сопротивления, чтобы получить полное сопротивление. Реактивное сопротивление кабелей может быть принято равным 0,08 мОм/м (при 50 Гц). При 60 Гц эта величина равна 0,096 мОм/м.

Приведенные в таблице значения Lmax
На Рис. G49 приведены максимальные длины цепей (Lmax) в метрах для:
3-фазных 4-проводных цепей на 400 В (т.е. с нейтральным проводом) и
1-фазных 2-проводных цепей на 230 В, защищаемых автоматическими выключателями общего назначения.
В других случаях следует применять поправочные коэффициенты (приведенные на Рисунке G53) к полученной длине. Вычисления основаны на указанных ниже методах, и ток отключения при коротком замыкании должен быть в пределах ± 20% от регулируемого значения Im. Для сечения 50 мм2 , вычисления основаны на реальном сечении 47,5 мм2


Рис. G49: Максимальная длина цепи в метрах для медных проводов (для алюминиевых длина должна быть умножена на 0,62)
G36


Рис. G5t: Максимальная длина в метрах цепей с медными проводами, защищенных автоматическими выключателями цепи типа B

Рис. G5 : Максимальная длина в метрах цепей с медными проводам, защищенных автоматическими выключателями типа C


Рис : Максимальная длина в метрах цепей с медными проводам, защищенных автоматическими выключателями типа D

Рис. G51: Поправочные коэффициенты должны быть применены к длине полученной из Рис. с G49 по G52
Примечание: Стандарт МЭК 60898 дает интервал для верхнего предела отключения при токе КЗ, равный 10-50 In для автоматических выключателей типа D. Европейские стандарты, и Рисунок G52, однако, основаны на интервале 10-20 In, который подходит для большинства бытовых и подобных им установок.

Примеры Пример 1
В 1-фазной 2-проводной установке защита производится автоматическим выключателем на 50 А типа NS80HMA, уставка срабатывания автоматического выключателя равна 500 А (с точностью ± 20%), т.е. в самом худшем случае понадобится 500 x 1,2 = 600 A, чтобы отключить цепь. Сечение кабеля = 10 мм2, провод изготовлен из меди. На Рисунке G49, строка Im = 500 A пересекается со столбцом сечения = 10 мм2 со значением Lmax равным 67 м. Таким образом, автоматический выключатель защищает кабель от коротких замыканий, при условии, что длина кабеля не превышает 67 метров.
Пример 2
В 3-фазной 3-проводной цепи на 400 В (без нейтрального провода), защита производится автоматическим выключателем на 220 A типа NS250N, уставка мгновенного отключения по току КЗ устройства типа MA установлена на 2,000 A (± 20%), т.е. в самом худшем случае отключение произойдет при 2,400 A. Сечение кабеля = 120 мм2, провод изготовлен из меди. На Рисунке G49 строка lm = 2,000 A пересекается со столбцом сечения = 120 мм2 со значением Lmax равным 200 м. Так как это 3-фазная 3-проводная цепь на 400 В (без нейтрального провода), должен быть применен поправочный коэффициент Рисунка G53 . Этот коэффициент должен составлять 1.73. Автоматический выключатель, таким образом, будет защищать кабель от тока короткого замыкания, если длина кабеля не будет превышать 200 x 1.73= 346 метров.

Читайте так же:
Как подключить свет от двух выключателей

Обычно проверка термической стойкости кабелей не требуется, кроме тех случаев, когда кабели небольшого сечения установлены близко или непосредственно подсоединены к главному распределительному щиту.
5.2 Проверка кабелей по току короткого замыкания (т.е. на термическую стойкость при коротких замыканиях)
Температурные ограничения
Когда ток короткого замыкания не продолжителен (от десятых долей секунды и максимум до 5 секунд), производимое тепло остается в проводе, таким образом, он нагревается. Если принять, что процесс нагревания является адиабатическим, то это предположение упрощает расчеты и приводит к неутешительным результатам, где температура провода получается выше, чем в действительности, т.к. на практике, некоторое количество тепла из провода перейдет на изоляционный материал.
Для периода в пять секунд или менее, равенство I2t = k2S2 показывает время в секундах, за которое провод сечением S (в мм2) может выдержать ток в I ампер, прежде чем температура поднимется настолько, что повредит изоляционный материал. Коэффициент k2 показан на Рисунке G54 ниже.

Как посчитать ток короткого замыкания для кабеля

Наш инструмент расширенного поиска позволяет найти продукцию, в точности соответствующую вашим требованиям.

Выберите один или несколько фильтров Закрыть [ X ]
Выберите один или несколько фильтров Закрыть [ X ]

Профессионалы в сфере проектирования и изготовления кабельных вводов, кабельных скоб и аксессуаров

Позвонить нам +44 191 265 7411

Нужна помощь? Свяжитесь с нашими специалистами по +44 191 265 7411

Ниже представлено описание принципа расчета в компании CMP Products пиковых значений тока короткого замыкания (кА) для конкретного назначения и условий монтажа.

Компания CMP Products провела более 300 испытаний на короткое замыкание. Тем не менее, провести испытание для каждого значения тока отказа, кабельной скобы, размера и типа кабеля, а также конфигурации расположения крепежных отверстий не представляется возможным.

Компания CMP Products непрерывно разрабатывает программное обеспечение с целью воспроизведения данных испытаний и обладает возможностями провести испытания кабельных скоб, кабелей, кабельных лотков и кабельных лестниц, использование которых планируется в проекте при нестандартных условиях эксплуатации.

Компания CMP также обладает опытом, позволяющим точно рассчитать пиковые значения тока короткого замыкания (кА) на основе данных дорогостоящих испытаний, проверенных в универсальной программе для испытаний.

Испытания

Начиная с испытания на короткое замыкание при расстоянии между центрами крепежных отверстий скоб в 300 мм, устанавливается максимальное безопасное пиковое значение тока короткого замыкания в кА.

В примере ниже описано успешное прохождение испытаний кабельной скобы согласно требованиям стандарта IEC 61914:2009 при токе 190 кА, диаметре кабеля 36 мм и расстоянии между центрами крепежных отверстий 300 мм.

Расчет максимального показателя силы, воздействующей на испытываемую кабельную скобу

Для расчета силы, воздействие которой может выдержать кабельная скоба в процессе испытания, используются результаты испытаний, проведенных по стандарту IEC 61914:2009, из таблицы:

Ft — максимальная сила, действующая на кабель (Н/м)
ip — максимальное значение тока короткого замыкания (кА)
S — расстояние между осевыми линиями двух соседних проводников, например, в трехлистной компоновке оно соответствует наружному диаметру кабеля (м)

В данном примере величина Ft равна 170 472,22 Н/м

Ft — это величина силы в Ньютонах на метр, требуемая для расчета максимального значения силы, воздействие которой сможет выдерживать кабельная скоба, и которое должно быть умножено на расстояние между центрами крепежных отверстий кабельных скоб:

Читайте так же:
Выключатели света для смартфона

Максимальное значение силы, действующей на кабельную скобу = Ft (Н/м) x расстояние между центрами крепежных отверстий (м)

В данном примере максимальная сила, действующая на кабельную скобу (с учетом расстояния между центрами крепежных отверстий, равного 0,3 м), = 51 141,67 Н

Расчет показателя Ft для новых условий

После расчет максимальной силы, действующей на кабельную скобу, формула будет преобразована с целью расчета максимального КЗ при иных значениях расстояния между центрами крепежных отверстий, диаметров кабелей и пр.

Сперва необходимо рассчитать значение ip, если расстояние между центрами крепежных отверстий увеличилось до 600 мм, затем рассчитать значение Ft:

Ft — максимальная сила, действующая на кабель (Н/м)
ip — максимальное значение тока короткого замыкания (кА)
S — расстояние между осевыми линиями двух соседних проводников, т. е. наружный диаметр кабеля (м)

В данном примере значение Ft = 85 236,11 (Н/м)

После расчета значения Ft для данных условий эксплуатации следует рассчитать значение ip.

Расчет показателя i для новых условий

Ft — максимальная сила, действующая на кабель (Н/м)
ip— максимальное значение тока короткого замыкания (кА)
S — расстояние между осевыми линиями двух соседних проводников, т. е. наружный диаметр кабеля (м)

Значение ip в данном примере = 134,35 кА

Опыт показывает, что эти значения всегда ниже тех, которых удается достичь в условиях физического испытания. Это подтверждает учет показателя безопасности в расчетах стандарта IEC 61914:2009. И это хорошо, поскольку означает, что рассчитанные значения всегда указаны с запасом.

Это также значит, что значение Ft (максимальная сила, действующая на каждую кабельную скобу), полученное по результатам испытаний, следует использовать только с учетом расстояний между центрами крепежных отверстий, которые в действительности меньше тех, что были использованы в процессе испытания, в качестве величины для расчета значений ip. Не рекомендуется проводить расчет в обратном порядке, поскольку это будет противоречить показателю безопасности, использованному в стандартной ситуации, что приведет к получению нереалистичных значений ip.

Пример:

Кабель и кабельная скоба успешно прошли испытания по стандарту 61914:2009 при значении 150 кА и расстоянии между центрами крепежных отверстий 600 мм (рассчитанное значение ip составило 134,35 кА, что, по сути, превышает максимально возможное на

С учетом полученного нового значения ip рассчитываем значение Ft:

Ft — максимальная сила, действующая на кабель (Н/м)
ip — максимальное значение тока короткого замыкания (кА)
S — расстояние между осевыми линиями двух соседних проводников, т. е. наружный диаметр кабеля (м)

В данном примере величина Ft = 106 250 Н/м

В данном примере максимальная сила, действующая на кабельную скобу (с учетом расстояния между центрами крепежных отверстий, равного 0,6 м) = 63 750 Н

Если данное максимальное значение силы, действующей на каждую кабельную скобу, использовалось в качестве основы для расчета значения ip с учетом расстояния между центрами крепежных отверстий, равного 0,3 м, тогда значение Ft должно равняться 212 500 Н/м

В этом случае значение ip будет составлять 212,13 кА — ЭТО ЧРЕЗМЕРНО ВЫСОКОЕ ЗНАЧЕНИЕ! При условии, что расстояние между центрами крепежных отверстий составляло 300 мм, было достигнуто значение всего 190 кА в условиях физического испытания. Это указывало на то, что кабельная скоба уже выдерживает близкую к предельной нагрузку.

Уточняющий расчет:

При расчете величины ip используйте только величину Ft (максимальная сила, действующая на каждую кабельную скобу), полученную по результатам испытаний при коротких расстояниях между центрами крепежных отверстий, а не при тех расстояниях, которые будут использоваться в реальных условиях. Проводить расчеты в обратном порядке опасно, поскольку это будет противоречить учтенному в стандартных расчетах показателю безопасности, что приведет к получению нереалистичных значений ip.

С целью максимально точного расчета и наибольшей безопасности конструкции CMP рекомендует использовать данные, полученные в результате испытаний CMP кабельных скоб, закрепленных на максимально близком (и наименьшем) расстоянии до целевых центров крепежных отверстий для расчета значения ip, например:

Если скобы необходимо крепить на расстоянии 500 мм, в качестве основного для расчета значения ip используйте показатель силы, рассчитанный для расстояния между центрами крепежных отверстий в 300 мм, полученный в результате испытания CMP.

Если скобы необходимо крепить на расстоянии 900 мм, в качестве основного для расчета значения ip используйте показатель силы, рассчитанный для расстояния между центрами крепежных отверстий в 600 мм, полученный в результате испытания CMP.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector