Токи короткого замыкания в сетях напряжением выше 1000 В

Короткое замыкание (к. з.) — это соединение через весьма малое сопротивление двух частей электроустановки, находящихся под линейным или фазным напряжением. Короткие замыкания в трехфазной системе тока бывают: трехфазные — замыкание между проводами трех фаз; двухфазные — замыкание между проводами двух фаз; однофазные — замыкание между проводом одной из фаз и нулевым проводом или землей в сетях с заземленной нейтралью трансформатора.

При коротких замыканиях по элементам электроустановки проходит ток короткого замыкания.

Сила тока к. з. зависит от вида короткого замыкания, величины напряжения, величины сопротивления, длительности прохождения тока. Упрощенный график изменения величины тока к. з. во времени представлен на рис. 10.6.

Максимального значения ток к. з. достигает через 0,01 с после возникновения короткого замыкания. Это значение тока называется ударным током к. з. и обозначается /у. Благодаря размагничивающему действию реакции якоря генератора величина напряжения в сети падает, в результате уменьшается и ток к. з. (неустановившийся период к. з.) до определенной величины — до установившегося тока к. з. —

Далее величина тока к. з. остается неизменной до момента отключения (установившийся период к. з.).

Отключение тока к. з., п лучшем случае, может быть осуществлено через 0,2—0,25 с (время, необходимое для срабатывания реле и отключающих устройств), поэтому ударный ток iy и длительный установившийся ток I практически проходит через все токоведущие части электроустановок.


Ток, который разрывают аппараты отключения, называется разрывным током и обозначается /о>

Средний квадратичный ток за неустановившийся период к. з. называется полным действующим током и обозначается /д.

Между указанными токами существует следующая зависимость:


Ток короткого замыкания, проходя через токоведущие элементы установки, оказывает на них тепловое (термическое) и электродинамическое воздействие. Для нормальной работы аппаратов и их элементов необходимо, чтобы они выдержали эти действия тока к. з.

При выборе аппаратуры руководствуются номинальными нагрузками и напряжениями, а выбранную аппаратуру проверяют на действие токов к. з. (для этого сравнивают данные выбранного аппарата с расчетными токами к. з.).

Для уменьшения тока к. з. необходимо увеличивать кажущееся сопротивление линий электропередач. Это достигается за счет уменьшения количества ЛЭП, работающих параллельно, и установки специальных аппаратов, которые имеют малое активное сопротивление и нужное для ограничения тока индуктивное сопротивление. Такие аппараты называются реакторами и представляют собой катушки индуктивности без стального сердечника. Они включаются в каждую фазу вначале ЛЭП, где требуется ограничение тока к. з.