Устойчивость оборудования к короткому замыканию КЗ

Различают два типа оборудования сетей в зависимости от того, в каком режиме используется это оборудование в момент возникновения повреждения.

Пассивно работающее оборудование

К этой категории относится оборудование, функционально предназначенное для передачи тока, как обычного, так и тока короткого замыкания.

Сюда входят кабели, линии, сборные шины, разъединители, выключатели, трансформаторы, реактивные сопротивления и конденсаторы, измерительные трансформаторы.

Для этого оборудования способность противостоять коротким замыканиям выражается в терминах:

— электродинамическая устойчивость (выражается пиковым значением в килоамперах), которая определяет механическую стойкость оборудования к электродинамическим усилиям;

— теплостойкость (выражается действующим значением в килоамперах за 1 -5 секунд), которая определяет максимальный допустимый нагрев.

Активно работающее оборудование

К этой категории относится оборудование, предназначенное для отключения тока короткого замыкания: выключатели и плавкие предохранители. Это свойство выражается в отключающей способности и, при необходимости, включающей способностью при замыкании.

Отключающая способность

Рисунок — Отключающая способность выключателя при коротком замыкании

Основной характеристикой коммутационного аппарата является максимальный ток (выражается действующим значением в килоамперах), отключаемый устройством в каких-либо определенных условиях, оговоренных в стандартах; обычно имеется ввиду действующее значение переменной составляющей тока короткого замыкания; иногда для некоторых устройств устанавливается действующее значение суммы двух составляющих — переменной и постоянной; в этом случае определяется «несимметричный ток».

Отключающая способность зависит от дополнительных параметров:

— напряжение;

— отношение R/X отключенной цепи;

— собственная частота сети;

— количество отключений при максимальном значении тока, например, цикл: О — В/O — В/О;

— состояние оборудования после испытаний.

Таким образом, представляется достаточно сложным определить отключающую способность оборудования; поэтому для одного и того же устройства в соответствии со стандартом устанавливаются разные значения отключающей способности (с учетом этих дополнительных параметров).

Включающая способность при коротком замыкании

Обычно эта характеристика обусловлена отключающей способностью: устройство может быть включено на короткое замыкание, чтобы потом произвести отключение. В некоторых случаях оборудование должно обладать более высокой включающей способностью, например, для выключателей генераторов переменного тока.

Включающая способность определяется по пиковому значению в килоамперах, поскольку по законам электродинамики именно на первом несимметричном пике возникает наибольшая нагрузка. Например, в соответствии со стандартом МЭК 60056 выключатель, используемый в сети с частотой 50 Гц, должен включаться в следующем режиме: I (пиковое значение) — включение = 2,5 х I (действующее значение) — отключение.

Ток короткого замыкания, рассматриваемый как «отключенный»

Некоторые устройства имеют способность «ограничивать» отключаемый ток. Отключающая способность этих устройств определяется как максимальный ожидаемый отключаемый ток, который может возникнуть при глухом коротком замыкании на выводах со стороны выключателя.