Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Elektrická energia je vystavená pomerne vysokému nebezpečenstvu, z ktorého nie sú chránené ani pracovníci jednotlivých rozvodní alebo domácich spotrebičov. Skratový prúd je jedným z najnebezpečnejších druhov elektriny, ale existujú spôsoby jeho kontroly, výpočtu a merania.

Čo to je?

Skratový prúd (TKZ) je prudko sa zvyšujúci elektrický rázový impulz. Jeho hlavným nebezpečenstvom je, že podľa Joule-Lenzovho zákona má táto energia veľmi vysokú mieru uvoľňovania tepla. Výsledkom skratu môže byť roztavenie vodičov alebo vyhorenie určitých elektrických spotrebičov.

Foto - časový diagram

Skladá sa z dvoch hlavných zložiek - aperiodickej zložky súčasného a núteného periodického výrazu.

Vzorec - Periodické
Vzorec - aperiodický

Princípom je najťažšie merať energiu aperiodického nástupu, ktorý je kapacitný, pred núdzový. Koniec koncov, v čase nehody má rozdiel medzi fázami najväčšiu amplitúdu. Taktiež jeho vlastnosť nie je typickým prejavom tohto prúdu v sieťach. Schéma jeho vzdelávania pomôže ukázať princíp tohto prúdu.

Zdroje odporu v dôsledku vysokého napätia so skratom sa zatvárajú na krátku vzdialenosť alebo "skrat" - tento jav tento názov prijal. Je tu prúd krátkeho trojfázového obvodu, dvojfázového a jednofázového - tu sa klasifikácia uskutočňuje podľa počtu uzavretých fáz. V niektorých prípadoch môže dôjsť ku skratu medzi fázami a zemou. Potom, aby bolo možné určiť, budete musieť zvážiť samostatne uzemnenie.

Foto - Krátky výsledok

Je tiež možné distribuovať skrat podľa typu pripojenia elektrického zariadenia:

  1. S uzemnením;
  2. Bez neho.

Pre úplné vysvetlenie tohto fenoménu navrhujeme zvážiť príklad. Povedzme, že existuje konkrétny súčasný spotrebiteľ, ktorý je pripojený k lokálnemu elektrickému vedeniu s kohútikom. Pri správnej schéme je celkové napätie v sieti rovné rozdielu v emf na zdroji energie a poklesu napätia v lokálnych elektrických sieťach. Na tomto základe sa na určenie skratového prúdu môže použiť Ohmov vzorec:

R = 0; Iкз = Ɛ / r

Tu r je skratový odpor.

Ak nahradíme určité hodnoty, bude možné určiť prúdový obvod v ktoromkoľvek bode celého elektrického vedenia. Nie je potrebné kontrolovať frekvenčný pomer skratu.

Metódy výpočtu

Predpokladajme, že okruh sa už vyskytol v trojfázovej sieti, napríklad v rozvodni alebo vinutiach transformátora, ako je to pri výpočte skratových prúdov:

Vzorec - trojfázový prúd

Tu je U20 napätie vinutí transformátora a ZT je odpor špecifickej fázy (ktorá bola poškodená v skrate). Ak je známe sieťové napätie, vypočíta sa požadovaný odpor.

Každý elektrický zdroj, či už je to transformátor, kontakt s batériou, elektrické vodiče, má vlastnú nominálnu úroveň odporu. Inými slovami, každý má svoju vlastnú Z. Sú však charakterizované kombináciou aktívnych a indukčných odporov. Existujú tiež kapacitné, ale nezáleží na tom pri výpočte vysokých prúdových prúdov. Preto mnohí elektrikári používajú zjednodušený spôsob výpočtu týchto údajov: aritmetický výpočet jednosmerného odporu v sériovo zapojených úsekoch. Keď sú tieto charakteristiky známe, nie je ťažké vypočítať impedanciu pre lokalitu alebo celú sieť pomocou nižšie uvedeného vzorca:

Úplné uzemnenie

Zoberme si príklad ako vypočítať skratový prúd batérie s emf 12 V a interným odporom 0, 01 ohmu. Pre začiatočníkov potrebujete Ohmov vzorec pre celý reťazec:

I = ε / r

Kde ε je emf a r je hodnota odporu.

Vzhľadom k tomu, že počas preťaženia sa odpor rovná nule, rozhodnutie má túto formu:

I = e / r = 12/10 -2

Na základe toho, sila v skratu tejto batérie je 1200 ampérov.

Tak je tiež možné vypočítať skratový prúd pre motor, generátor a ďalšie inštalácie. Pri výrobe však nie je vždy možné počítať prípustné parametre pre každé jednotlivé elektrické zariadenie. Okrem toho je potrebné mať na pamäti, že v prípade asymetrických uzáverov majú zaťaženia rozdielne poradie, na ktoré sa vyžaduje poznanie cos φ a odporu. Pre výpočet sa používa špeciálna tabuľka GOST 27514-87, kde sú uvedené tieto parametre:

zariadenie cos φ Odpor, Ohm
Sekvencia je priamakontakt
Vysokonapäťové synchrónne motory0.90, 04+ j 0, 220, 04+ j 0, 22
Asynchrónne vysokonapäťové elektromotory0.90, 06+ j 0, 180, 06+ j 0, 18
Asynchrónne nízkonapäťové motory0.80, 09+ j 0, 1540, 09+ j 0, 154
Žiarovky1.01.01.33
Svetelné zdroje s plynovou výbojkou0.850, 85+ j 0, 530, 382 + j 0, 24
prevodníky0.90, 9+ j 0, 441, 66+ j 0, 814
Elektrotermické inštalácie0.91+ j 0, 490, 4+ j 0, 196

Je tu tiež koncept jednosekundového skratu, tu je vzorec pre pevnosť skratového prúdu určený špeciálnym koeficientom:

Vzorec - KZ koeficient

Predpokladá sa, že v závislosti od prierezu kábla môže porucha pre kabeláž prebehnúť bez povšimnutia. Najlepšie je trvanie okruhu do 5 sekúnd. Prevzaté z knihy Nebrat "Výpočet skratov v sieťach":

Rez, mm 2 Krátke trvanie prípustné pre konkrétny typ vodiča
PVC izolácia polyetylén
Medené žilyhliníkmeďhliník
1.50.17žiadny0, 21žiadny
2.50.30.180.340.2
40.40.30, 540.36
60.70.40.80, 5
101.10.71.370.9
161.81.12.161.4
252.81.83, 462.2
353.92.54.83.09
505.236.54.18
707.559.46.12
9510.56.913.038, 48
12013.28.716.410.7
15016.310.620.313.2
18520.413.425.416.5
24026.817.533.321.7

Táto tabuľka vám pomôže zistiť očakávanú podmienku trvania skratu v normálnej prevádzke, ampérmeter na pneumatikách a rôzne typy vodičov.

Ak vypočítate údaje podľa vzorcov, nemáte čas, potom použite špeciálne vybavenie. Napríklad indikátor Shch41160 je veľmi obľúbený u profesionálnych elektrikárov - jedná sa o merač skratového prúdu merajúci 380 / 220V. Digitálne zariadenie umožňuje určiť a vypočítať skratovú silu v domácich a priemyselných sieťach. Takýto elektromer je možné zakúpiť v špeciálnych elektrických obchodoch. Táto technika je dobrá, ak potrebujete rýchlo a presne určiť úroveň slučkového prúdu alebo segmentu obvodu.

Používa sa aj program Avral, ktorý dokáže rýchlo určiť tepelný efekt skratu, stratovosť a silu prúdu. Kontrola sa vykoná automaticky, zapíšu sa známe parametre a vypočíta všetky údaje samotné. Tento projekt sa platí, licenčné náklady asi tisíc rubľov.

Video: ochrana elektrickej siete pred skratom

Pokyny na ochranu a výber zariadení

Napriek nebezpečenstvu tohto javu existuje ešte spôsob, ako obmedziť alebo minimalizovať pravdepodobnosť nehôd. Je veľmi vhodné použiť elektrické zariadenie na obmedzenie skratu, môže to byť reaktor obmedzujúci prúd, ktorý výrazne znižuje tepelný účinok vysokých elektrických impulzov. Ale pre domáce použitie, táto možnosť nie je vhodná.

Ochranný obvod na ochranu pred blokmi

Doma môžete často nájsť použitie automatickej a reléovej ochrany. Tieto vydania majú určité obmedzenia (maximálny a minimálny sieťový prúd), nad ktorými vypínajú napájanie. Stroj umožňuje určiť povolenú úroveň ampér, ktorá pomáha zvýšiť bezpečnosť. Výber sa vykonáva medzi zariadeniami s vyššou úrovňou ochrany, ako je potrebné. Napríklad v sieti s kapacitou 21 ampérov sa odporúča vypnúť istič 25 A.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie: