Предполагаемый ток короткого замыкания

Предполагаемый ток короткого замыкания ( PSCC ), доступный ток повреждения или ток включения короткого замыкания — это самый высокий электрический ток , который может существовать в конкретной электрической системе в условиях короткого замыкания . Оно определяется напряжением и сопротивлением системы питания. Он составляет порядка нескольких тысяч ампер для стандартной бытовой электроустановки , но может достигать нескольких миллиампер в изолированной системе сверхнизкого напряжения (SELV) или достигать сотен тысяч ампер в крупных промышленных системах. энергосистемы. Этот термин используется в электротехнике, а не в электронике . ^[1]

Защитные устройства, такие как автоматические выключатели и предохранители, должны выбираться с номинальной отключающей способностью , превышающей предполагаемый ток короткого замыкания, если они хотят надежно защитить цепь от повреждения . При прерывании большого электрического тока образуется дуга , и при превышении отключающей способности предохранителя или автоматического выключателя дуга не погаснет. Ток будет продолжаться, что приведет к повреждению оборудования, возгоранию или взрыву.

Жилой

При проектировании бытовых электроустановок ток короткого замыкания в электрических розетках не должен быть слишком высоким или слишком низким. Влияние слишком высокого тока короткого замыкания обсуждается в предыдущем разделе. Ток короткого замыкания должен примерно в 20 раз превышать номинал цепи, чтобы защита ответвленной цепи быстро устранила неисправность. Необходимо быстрое отключение, поскольку при коротком замыкании на землю потенциал заземляющего штыря в розетке может подняться относительно местной земли (бетонный пол, водопровод и т. д.) до опасного напряжения, которое необходимо отключить. быстро в целях безопасности. Если ток короткого замыкания ниже этого значения, необходимо принять особые меры предосторожности, чтобы обеспечить безопасность системы; они обычно включают использование устройства защитного отключения (так называемого прерывателя замыкания на землю) для дополнительной защиты.

Ток короткого замыкания, доступный в электрических розетках, часто проверяется при проверке новых электроустановок, чтобы убедиться, что ток короткого замыкания находится в разумных пределах. Высокий ток короткого замыкания в розетке также свидетельствует о том, что сопротивление от электрощита до розетки низкое, поэтому недопустимо большого падения напряжения на проводах при нормальной нагрузке не будет.

Путь сопротивления представляет собой общее сопротивление обратного пути через питающий трансформатор; для измерения этого инженер будет использовать «измеритель импеданса контура замыкания на землю». Применение низкого напряжения позволяет небольшому току проходить от розетки обратно через землю к питающему трансформатору и распределительному щиту. Измеренное сопротивление можно использовать для расчета тока короткого замыкания.

Коммунальные и промышленные

В системах передачи электроэнергии и промышленных энергосистемах ток короткого замыкания часто рассчитывается на основе паспортных импедансов подключенного оборудования и импеданса соединительной проводки. Для простых систем радиального распределения, состоящих всего из нескольких элементов, возможен ручной расчет, но для более сложных систем обычно используется компьютерное программное обеспечение. Если в системе присутствуют вращающиеся машины (генераторы и двигатели), можно оценить изменяющийся во времени эффект их вклада в короткое замыкание. Запасенная в генераторе энергия может способствовать гораздо большему току короткого замыкания в первые несколько циклов, чем в последующие; это влияет на номинальную мощность прерывания , выбранную для автоматических выключателей и предохранителей. Изолированный генератор может быть специально спроектирован так, чтобы гарантировать, что он может генерировать достаточный ток при коротком замыкании, чтобы обеспечить правильную работу подчиненных устройств защиты от сверхтоков.

Если промышленная система питается от электросети, может быть указан уровень короткого замыкания в точке подключения, часто с минимальными и максимальными значениями или значениями, которые следует ожидать после расширения системы. Это позволяет промышленному потребителю рассчитать уровни внутренних неисправностей на своем предприятии. Если предполагаемый ток короткого замыкания от источника электросети очень велик по сравнению с размером системы потребителя, предполагается «бесконечная шина» с нулевым эффективным внутренним сопротивлением; единственным ограничением предполагаемого тока короткого замыкания являются импедансы после определенной «бесконечной шины».

В многофазных электрических системах обычно исследуются замыкания фаза-фаза, фаза-земля (земля) и фаза-нейтраль, а также случай короткого замыкания всех трех фаз. Поскольку импедансы кабелей или устройств различаются в зависимости от фазы, ожидаемый ток короткого замыкания варьируется в зависимости от типа повреждения. Устройства защиты в системе должны реагировать на все три случая. Метод симметричных составляющих используется для упрощения анализа несимметричных повреждений в трехфазных системах. ^[2]

См. также

Реактор ограничения тока

Ссылки

^ Валенс, Клеменс (12 марта 2020 г.). «Как рассчитать предполагаемый ток короткого замыкания или PSCC» . Журнал Электор .
^ Westinghouse Electric Corporation, Справочник по передаче и распределению электроэнергии четвертое издание , Восточный Питтсбург, Пенсильвания, 1959 г., главы 1-7, 14

Дальнейшее чтение

«Расчет токов короткого замыкания для промышленных и коммерческих энергосистем» (PDF) . Плейнвилл, Коннектикут: GE Industrial Systems (ныне ABB ). Апрель 1989 года . Проверено 6 сентября 2017 г.

[1] Валенс, Клеменс (12 марта 2020 г.). «Как рассчитать предполагаемый ток короткого замыкания или PSCC» . Журнал Электор .

[2] Westinghouse Electric Corporation, Справочник по передаче и распределению электроэнергии четвертое издание , Восточный Питтсбург, Пенсильвания, 1959 г., главы 1-7, 14

[1]

[2]