Практическое пособие по определению возможной причастности токов короткого замыкания к воспламенению изоляции проводников, страница 8

Для определения постоянной времени нагревания можно нагрузить током проводник и, измеряя через определенные промежутки времени его температуру и температуру среды, построить в масштабе кривую изменения превышения нагрева подобно кривой ОВД (рис.2). Если затем на оси ординат отметить точку, соответствующую величине 0,632, и из этой точки провести линию, параллельную оси абсцисс (до пересечения с кривой), а из точки пересечения опустить перпендикуляр на ось абсцисс, то будет найдена величина  (рис. 2).

Пример 3. Имеется трехфазная линия, выполненная из трех одножильных медных проводов сечением 150 мм² каждый, с резиновой изоляцией, проложенных в одной трубе. Эта линия не несет нагрузки и температура проводов равна температуре среды. В аварийном режиме к этой линии вначале (до принятия мер персоналом) присоединяется нагрузка, превышающая в 2,6 раза нагрузку, допускаемую по нормам (). Для ориентации персонала надо подсчитать, как скоро и до какой величины возрастет превышение нагрева проводов.

Решение. Данные для расчета, как и сам расчет, сводим в таблицу:

Полный нагрев (температура) провода находится путем добавления температуры среды к подсчитанным значениям превышения нагрева. Продолжая таким же образом расчет для больших значений , нетрудно выявить всю картину повышения нагрева: превышение нагрева до 100°С может быть достигнуто примерно через 19 минут, а 200°С через 55 минут.

В некоторых случаях возникает необходимость подсчитать величину превышения нагрева за очень короткие отрезки времени, например за время действия защиты, при коротких замыканиях. В этих случаях отношение  обычно очень мало.

По данным приложения 1 (таблица 36) и непосредственным расчетам можно убедиться, что чем меньше значение , тем меньшая ошибка будет допущена, если в уравнение  вместо  подставить величину .

Так, например, из приложения 1 (таблица 36) видно, что при  выражение  и подстановка в уравнение (4) величины  вместо величины  привела бы к ошибке в сторону преувеличения превышения нагрева (в сторону запаса) на 16%; при  ошибка не превышает 5%. Это соответствует отмеченному ранее факту, что в начальный период нагрев проводника повышается почти прямо пропорционально времени (по прямой ОА, рис. 2). Поэтому для всех случаев, когда  равно или меньше 0,1, расчет можно вести не по уравнению (4), а по формуле:

.  (5)

Пример 4. Для линии, указанной в примере 3, расчет по  для случая ; () дает , что составляет около 106% от 25,5⁰С полученных из расчета по . Для t<4мин ошибка будет еще меньше.

2.3.    Общие сведения о коротких замыканиях

2.3.1. Основные определения

Коротким замыканием - называется всякое, не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в системах с заземленными нейтралями (или четырехпроводных) – также замыкание одной или нескольких фаз на землю (или нулевой провод).

Пожарная опасность КЗ в электропроводках связана в основном с высокой температурой образующейся дуги в зоне замыкания (около 2000-4000 °С) и характеризуется способностью в первую очередь изоляции загораться от нагрева токопроводящей жилы током или дугой КЗ и возможностью образовывать в момент замыкания расплавленные (горящие) частицы проводниковых материалов, которые разлетаясь, могут привести к пожару [16].