حساب التيارات ماس ​​كهربائى للكهربائيين المبتدئين

عند تصميم أي نظام للطاقة ، يقوم المهندسون الكهربائيون المدربون خصيصًا باستخدام الأدلة الفنية والجداول والرسوم البيانية وبرامج الكمبيوتر بإجراء تحليلهم على تشغيل الدائرة في أوضاع مختلفة ، بما في ذلك:

1. الخمول ؛

2. تصنيف الحمل.

3. حالات الطوارئ.

الخطر الخاص هو الحالة الثالثة عند حدوث أعطال في الشبكة يمكن أن تلحق الضرر بالمعدات. في أغلب الأحيان ، ترتبط هذه العناصر بالنقص "المعدني" لدائرة الإمداد ، عندما ترتبط المقاومة الكهربائية لبعد من جزء من أوم بشكل عشوائي بين الإمكانات المختلفة لجهد الدخل.

وتسمى هذه الأنماط التيارات ذات الدائرة القصيرة أو المختصرة باسم "الدائرة القصيرة". تحدث عندما:

• فشل في تشغيل الأتمتة والحماية ؛

• أخطاء الموظفين

• الأضرار التي لحقت المعدات بسبب الشيخوخة التقنية ؛

• الآثار الطبيعية للظواهر الطبيعية ؛

• أعمال التخريب أو التخريب.

التيارات ذات الدارة القصيرة أكبر في الحجم من الأحمال المقدرة التي يتم بموجبها إنشاء دائرة كهربائية. لذلك ، يحرقون ببساطة النقاط الضعيفة في المعدات ، ويدمرونها ، ويحدثون الحرائق.

بالإضافة إلى التدمير الحراري ، لا يزال لديهم تأثير ديناميكي. يظهر مظهره الفيديو جيدا:

من أجل استبعاد تطور مثل هذه الحوادث أثناء التشغيل ، فإنها تبدأ في الكفاح معهم حتى في مرحلة إنشاء مشروع المعدات الكهربائية. للقيام بذلك ، احسب نظريًا إمكانية حدوث تيارات ماس ​​كهربائى وحجمها.

تُستخدم هذه البيانات لإنشاء المشروع وتحديد عناصر الطاقة والأجهزة الواقية للدائرة. استمروا في العمل معهم باستمرار أثناء تشغيل المعدات.

يتم حساب تيارات الدوائر القصيرة المحتملة بالطرق النظرية بدرجات متفاوتة من الدقة المقبولة لإنشاء موثوق للحماية.

ما هي العمليات الكهربائية هي الأساس لحساب التيارات ماس ​​كهربائى

في البداية ، سوف نركز على حقيقة أن أي نوع من الجهد المطبق ، بما في ذلك الجيوب الأنفية المباشر أو المتناوب أو النبضي أو أي عشوائي آخر ، يخلق تيارات حوادث تكرر صورة هذا النموذج أو تغيره اعتمادًا على المقاومة المطبقة وعمل العوامل الجانبية. يجب تقديم كل هذا للمصممين وأخذهم في الاعتبار في حساباتهم.

يتيح لك تقييم حدوث تيارات الدائرة القصيرة إجراء ما يلي:

• قانون أوم ؛

• حجم خاصية الطاقة المميزة المطبقة من مصدر الجهد ؛

• هيكل الدائرة الكهربائية المستخدمة.

• قيمة إجمالي المقاومة المطبقة على المصدر.

قانون أوم

أساس حساب الدوائر القصيرة هو المبدأ الذي يحدد أنه يمكن حساب القوة الحالية بقيمة الجهد المطبق ، إذا قسمتها على قيمة المقاومة المتصلة.

كما أنه يعمل في حساب الأحمال المقدرة. الفرق الوحيد هو أن:

• أثناء التشغيل الأمثل للدائرة الكهربائية ، يتم تثبيت الجهد والمقاومة عملياً وتختلف قليلاً في حدود المعايير الفنية للعمل ؛

• في حالة الحوادث ، تحدث العملية تلقائيًا بشكل عشوائي. ولكن يمكن توقع ذلك ، وتحسب من خلال الطرق المتقدمة.

امدادات الطاقة الجهد

بمساعدتها ، يتم تقييم إمكانية طاقة الطاقة لأداء العمل المدمر بواسطة التيارات ذات الدائرة القصيرة ، ومدة الدورة ، ويتم تحليل القيمة.

دعونا نلقي نظرة على مثال عندما تم توصيل قطعة واحدة من نفس الأسلاك النحاسية ذات مقطع عرضي واحد ونصف مم وطول نصف متر لأول مرة مباشرة إلى أطراف بطارية Krona ، وبعد فترة من الوقت أدخلت منفذاً منزلياً في الطور وبدون اتصال.

في الحالة الأولى ، سوف يتدفق تيار ماس كهربائى عبر السلك ومصدر الجهد ، مما يؤدي إلى تسخين البطارية إلى حالة تضر بأدائها. قوة المصدر لا تكفي لحرق الطائر المتصل وكسر الدائرة.

في الحالة الثانية ، ستعمل الحماية التلقائية. لنفترض أنهم جميعًا معطلون ومشوئون. بعد ذلك ، سيمر تيار الدائرة القصيرة عبر الأسلاك المنزلية ، وسيصل إلى درع الإدخال إلى الشقة والمدخل والمبنى وسيصل إلى محطة تحويل الطاقة الكهربائية عبر الكابل أو خطوط الطاقة العلوية.

نتيجة لذلك ، يتم توصيل دائرة طويلة إلى حد ما مع عدد كبير من الأسلاك والكابلات وأماكن اتصالهم إلى لف المحولات. سوف تزيد بشكل كبير من المقاومة الكهربائية لدائرة قصرنا لكن حتى في هذه الحالة ، من المحتمل جدًا أنها لن تصمد أمام القوة المطبقة وتختفي.

تكوين الدائرة

عندما يتم تغذية المستهلكين ، يتم توفير الجهد لهم بطرق مختلفة ، على سبيل المثال:

• من خلال إمكانات المحطات الإيجابية والسلبية لمصدر الجهد DC ؛

• المرحلة والصفر من شبكة منزلية أحادية الطور 220 فولت ؛

• دائرة ثلاثية الطور من 0.4 كيلو فولت.

في كل حالة من هذه الحالات ، يمكن أن يحدث فشل في العزل في أماكن مختلفة ، مما سيؤدي إلى تدفق التيارات الدائرة القصيرة من خلالها. لدائرة التيار المتردد ثلاثية الطور فقط ، دوائر قصيرة بين:

• جميع المراحل الثلاث في وقت واحد - يسمى ثلاث مراحل.

• أي مرحلتين بينهما - الطور ؛

• أي مرحلة والصفر - مرحلة واحدة ؛

• المرحلة والأرض - مرحلة واحدة إلى الأرض ؛

• مرحلتان وأرض - مرحلتان إلى الأرض ؛

• ثلاث مراحل والأرض - ثلاث مراحل إلى الأرض.

عند إنشاء مشروع لإمداد الطاقة بالمعدات ، يجب حساب كل هذه الأوضاع وأخذها في الاعتبار.

تأثير المقاومة الكهربائية للدائرة

يتميز طول الخط من مصدر الجهد إلى موقع الدائرة القصيرة بمقاومة كهربائية معينة. قيمته حدود التيارات ماس ​​كهربائى. يضيف وجود لفائف المحولات ، والإختناقات ، والملفات ، وألواح المكثف مقاومة استقلالية وسعوية ، مكونة مكونات غير دورية تشوه الشكل المتماثل للتوافقيات الأساسية.

تسمح الطرق الحالية لحساب التيارات ذات الدائرة القصيرة بحسابها بدقة كافية لممارسة وفقا للمعلومات المعدة مسبقا. يمكن قياس المقاومة الكهربائية الفعلية لدائرة مجمعة بالفعل بالطريقة المرحلة صفر الحلقات. انها تسمح لك لتوضيح الحساب ، وإجراء تعديلات على اختيار الدفاعات.

الوثائق الأساسية لحساب التيارات ماس ​​كهربائى

1. طريقة حساب التيارات ماس ​​كهربائى

تم ذكره جيدًا في كتاب A. V. Belyaev "اختيار المعدات والحماية والكابلات في شبكات 0.4 كيلو فولت" ، الذي أصدرته Energoatomizdat في عام 1988. المعلومات تحتل 171 صفحة.

يوفر الكتاب:

• تسلسل حساب التيارات ماس ​​كهربائى.

• مع الأخذ في الاعتبار تأثير الحد الحالي للقوس الكهربائي في موقع التلف ؛

• مبادئ اختيار معدات الحماية وفقا لقيم التيارات المحسوبة.

ينشر الكتاب معلومات مرجعية عن:

• قواطع الصمامات والصمامات مع تحليل خصائص خصائص الحماية الخاصة بهم ؛

• اختيار الكابلات والمعدات ، بما في ذلك المنشآت لحماية المحركات الكهربائية وتجميعات الطاقة وأجهزة الإدخال للمولدات والمحولات ؛

• عيوب حماية أنواع معينة من قواطع الدوائر الكهربائية ؛

• ميزات استخدام حماية التتابع عن بعد ؛

• أمثلة لحل مشاكل التصميم.

يمكنك تنزيل هذا الكتاب هنا: اختيار المعدات والدروع والكابلات في شبكات 0.4 كيلو فولت

2. المبادئ التوجيهية RD 153 - 34.0 - 20.527 - 98

يحدد هذا المستند:

• طرق لحساب التيارات ذات الدارة القصيرة للأنماط المتماثلة وغير المتماثلة في التركيبات الكهربائية ذات الفولتية التي تزيد عن 1 كيلو فولت ؛

• طرق لفحص الأجهزة الكهربائية والموصلات للمقاومة الحرارية والكهربائية ؛

• طرق الاختبار لقدرة التبديل من الأجهزة الكهربائية.

لا تغطي التعليمات حساب التيارات ذات الدارة القصيرة فيما يتعلق بأجهزة حماية الترحيل ذات ظروف التشغيل المحددة.

يمكنك تنزيلها هنا: مبادئ توجيهية لحساب التيارات ماس ​​كهربائى

3. GOST 28249-93

تصف الوثيقة الدوائر القصيرة التي تحدث في التركيبات الكهربائية للتيار المتردد وإجراء حسابها للأنظمة ذات الفولتية التي تصل إلى 1 كيلو فولت. لقد كان ساري المفعول منذ 1 يناير 1995 في أراضي بيلاروسيا وقيرغيزستان. مولدوفا وروسيا وطاجيكستان وتركمانستان وأوكرانيا.

تحدد المواصفة القياسية للدولة الطرق العامة لحساب التيارات ذات الدائرة القصيرة في الوقت الأولي وأي وقت تعسفي للتركيبات الكهربائية مع الآلات المتزامنة وغير المتزامنة ، والمفاعلات والمحولات ، وخطوط الطاقة العلوية والكبلية ، وأشرطة الحافلات ، وعقد الحمل المركب.

يتم تحديد المعايير الفنية لتصميم التركيبات الكهربائية وفقًا لمعايير الحالة الحالية والموافقة عليها من قبل المجلس المشترك للتوحيد القياسي والقياس والشهادات.

تنزيل GOST 28249-93 (2003). دوائر قصيرة في التركيبات الكهربائية. طرق الحساب في التركيبات الكهربائية AC مع الجهد يصل إلى 1 كيلو فولت يمكن أن يكون هنا: GOST لحساب التيارات ماس ​​كهربائى

تسلسل تصرفات المصمم لحساب التيارات ذات الدائرة القصيرة

في البداية ، يجب إعداد المعلومات اللازمة للتحليل ، ثم تنفيذها من الحساب. بعد تثبيت الجهاز لعملية تشغيله وأثناء التشغيل ، يتم التحقق من التحديد الصحيح وقابلية التشغيل للحماية.

جمع البيانات المصدر

يمكن تقليص أي مخطط إلى شكل مبسط عندما يتكون من جزأين:

1. مصدر الجهد. لشبكة 0.4 كيلو فولت ، يتم لعب دورها من خلال اللف الثانوي لمحول الطاقة ؛

2. خط الطاقة.

تحتها ، يتم جمع الخصائص اللازمة.

بيانات المحولات لحساب التيارات ذات الدائرة القصيرة

اكتشف:

• قيمة الجهد ماس كهربائى (٪) - Uкз.

• فقدان الدارة القصيرة (kW) - Rk ؛

• الجهد المقنن على اللفات الجانبية العالية والمنخفضة (kV. V) - Uvn، Unn؛

• الجهد المرحلة على لف الجانب المنخفض (الخامس) - Ef ؛

• الطاقة المقدرة (kVA) - Snt؛

• المقاومة الحالية الكلية للدائرة القصيرة أحادية الطور (mOhm) - Zt.

بيانات خط العرض لحساب التيارات ذات الدائرة القصيرة

وتشمل هذه:

• علامات وكمية الكابلات مع الإشارة إلى المواد وقسم الأوردة ؛

• الطول الإجمالي للطريق (م) - L ؛

• المقاومة الاستقرائية (mOhm / m) - X0 ؛

• مقاومة لمرحلة الطور صفر (mOhm / m) - Zpt.

تتركز هذه المعلومات للمحول والخط في الدلائل. Kud تأثير معامل يؤخذ أيضا هناك.

تسلسل الحساب

وفقًا للخصائص الموجودة ، يتم حسابها من أجل:

• محول - المقاومة النشطة والاستقرائي (mOhm) - Rt ، Xt ؛

• خطوط - نشطة ، حثي وممانعة (mOhm).

تسمح لك هذه البيانات بحساب إجمالي المقاومة النشطة والاستقرائية (mOhm). وبناءً عليها ، يمكنك تحديد المقاومة الكلية للدائرة (mOhm) والتيارات:

• الدائرة ثلاثية الطور والصدمة (كا) ؛

• ماس كهربائى أحادي الطور (kA).

وفقًا لقيم التيارات الأخيرة المحسوبة ، يختارون قواطع الدائرة وغيرها من الأجهزة الواقية للمستهلكين.

يمكن للمصممين إجراء حساب التيارات ذات الدائرة القصيرة يدويًا وفقًا للصيغ وجداول البحث والرسوم البيانية أو باستخدام برامج الكمبيوتر الخاصة.

على معدات الطاقة الحقيقية التي يتم تشغيلها ، يتم تسجيل جميع التيارات ، بما في ذلك الدوائر المقننة والقصيرة ، بواسطة الذبذبات التلقائية.

تسمح لك مخططات التذبذب هذه بتحليل مسار حالات الطوارئ والتشغيل الصحيح لمعدات الطاقة وأجهزة الحماية.أنها تتخذ تدابير فعالة لتحسين موثوقية مستهلكي الدائرة الكهربائية.