السبب الرئيسي لتعطيل التشغيل العادي لنظام إمداد الطاقة (SES) هو حدوث دوائر قصيرة (SC) في الشبكة أو عناصر المعدات الكهربائية بسبب تلف العزل أو الإجراءات غير الصحيحة لموظفي الصيانة. لتقليل الأضرار الناجمة عن فشل المعدات الكهربائية أثناء تدفق تيارات الدائرة القصيرة، وكذلك لاستعادة وضع التشغيل العادي لمحطة الطاقة الشمسية بسرعة، من الضروري تحديد تيارات الدائرة القصيرة بشكل صحيح واختيار المعدات الكهربائية ومعدات الحماية ووسائل الحد من تيارات الدائرة القصيرة القائمة عليها.
دائرة مقصورةيسمى اتصال مباشر بين أي نقاط مراحل مختلفة، الطور والسلك المحايد أو الطور إلى الأرض، غير منصوص عليه في ظروف التشغيل العادية للتركيب.
الأنواع الرئيسية للدوائر القصيرة في الأنظمة الكهربائيةأوه:
3. ماس كهربائى على مرحلة واحدة، حيث تقصر إحدى المراحل على السلك أو الأرض المحايدة. رمزنقاط الدائرة القصيرة أحادية الطور 
يتم تحديد التيارات والفولتية والقوى والكميات الأخرى المتعلقة بدائرة قصر أحادية الطور 
,
,
إلخ.
هناك أيضًا أنواع أخرى من الدوائر القصيرة المرتبطة بانقطاع الأسلاك والدوائر القصيرة المتزامنة للأسلاك ذات المراحل المختلفة.
تعتبر الدائرة القصيرة ثلاثية الطور متناظرة، حيث أن المراحل الثلاث جميعها في نفس الظروف. جميع الأنواع الأخرى من الدوائر القصيرة غير متماثلة، حيث أن المراحل لا تبقى في نفس الظروف، ونتيجة لذلك يتم تشويه أنظمة التيار والجهد.
عند حدوث ماس كهربائى، تنخفض المقاومة الكهربائية الإجمالية لدائرة نظام إمداد الطاقة، ونتيجة لذلك تزداد التيارات في فروع النظام بشكل حاد، وتنخفض الفولتية في الأقسام الفردية للنظام.
تتمتع عناصر الأنظمة الكهربائية بمقاومات نشطة ومتفاعلة (حثية أو سعوية)، لذلك في حالة حدوث خلل مفاجئ في وضع التشغيل العادي (عند حدوث ماس كهربائى)، يكون النظام الكهربائي عبارة عن دائرة تذبذبية. سوف تتغير التيارات في فروع النظام والفولتية في أجزائه الفردية لبعض الوقت بعد حدوث ماس كهربائى وفقًا لمعلمات هذه الدائرة. أولئك. خلال دائرة كهربائية قصيرة، تحدث عملية عابرة في دائرة المنطقة المتضررة.
أثناء ماس كهربائى في كل مرحلة، إلى جانب مكون التيار الدوري (المكون الحالي للإشارة المتناوبة)، يوجد مكون تيار غير دوري (مكون الإشارة الثابتة)، والذي يمكنه أيضًا تغيير الإشارة، ولكن على فترات أطول مقارنة بالإشارة الدورية .
قيمة لحظية الحالي الظاهرماس كهربائى لنقطة زمنية تعسفية:
أين 
- المكون غير الدوري لتيار الدائرة القصيرة في لحظة الزمن 
;
- التردد الزاوي للتيار المتردد؛ 
- زاوية الطور لمصدر الجهد في لحظة الزمن ;
- زاوية التحول الحالي في دائرة القصر بالنسبة لجهد المصدر - ثابت الوقت لدائرة القصر؛ 
- الحث والمقاومة الاستقرائية والنشطة لدائرة القصر.
المكون الدوري 
تيار الدائرة القصيرة (الشكل 1) هو نفسه بالنسبة للجميع ثلاث مراحلويتم تحديده في أي لحظة من الزمن بقيمة إحداثي الظرف مقسومًا على 
. مكون غير دوري 
يختلف تيار الدائرة القصيرة لجميع المراحل الثلاث (انظر الشكل 2) ويختلف اعتمادًا على لحظة حدوث الدائرة القصيرة.
أرز. 3. التغيير في وقت المكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة:
أ) عندما يتم تشغيله بواسطة مولدات بدون مفتاح نقل تلقائي؛ ب) عندما يتم تشغيله بواسطة مولدات ذات مفتاح نقل تلقائي؛ ج) عند تشغيله من نظام الطاقة.
يتغير اتساع المكون الدوري في العملية العابرة وفقًا للتغيير مصدر المجالات الكهرومغناطيسيةماس كهربائى (الشكل 3) مع مصدر طاقة يتناسب مع قوة العنصر الذي يؤخذ فيه ماس كهربائى، وكذلك عدم وجود مولدات ARV، فإن مصدر emf يتناقص عن القيمة الأولية 
حتى ثابت 
ونتيجة لذلك يختلف اتساع المكون الدوري من 
(تيار الدائرة القصيرة الفائق) حتى 
(ماس كهربائى ثابت) (الشكل 3، أ).
في ظل وجود مولدات مضادات الفيروسات القهقرية، يتغير المكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة، كما هو موضح في الشكل. 3 ب يتم تفسير الانخفاض في المكون الدوري في الفترة الأولية للدائرة القصيرة من خلال القصور الذاتي لعمل جهاز AR، الذي يبدأ العمل بعد 0.08-0.3 ثانية من حدوث ماس كهربائى. مع زيادة تيار الإثارة للمولد، يزداد المجال الكهرومغناطيسي الخاص به، وبالتالي، يزداد المكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة حتى قيمة الحالة المستقرة.
إذا كانت قدرة المصدر أكبر بكثير من قدرة العنصر الذي يؤخذ في الاعتبار قصر الدائرة الكهربية، والذي يتوافق مع مصدر قدرة غير محدودة ومقاومته الداخلية صفر، فإن القوة الدافعة الكهربية للمصدر تكون ثابتة. ولذلك، فإن المكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة لم يتغير أثناء العملية العابرة (الشكل 3، ج)، أي.
مكون غير دوري لتيار الدائرة القصيرة 
يختلف في جميع المراحل ويمكن أن يختلف حسب لحظة حدوث الدائرة القصيرة والوضع السابق (خلال الفترة). يعتمد معدل التوهين لمكون التيار غير الدوري على النسبة بين المقاومة النشطة والمقاومة الحثية لدائرة القصر، أي. من ثابت 
: كلما زادت المقاومة النشطة للدائرة، زاد التوهين. لا يمكن ملاحظة المكون غير الدوري لتيار الدائرة القصيرة إلا في أول 0.1-0.2 ثانية بعد حدوث الدائرة القصيرة. عادة يتم تحديده بأكبر قيمة لحظية ممكنة، والتي (في الدوائر ذات المفاعلة الحثية السائدة) 
)يحدث في اللحظة التي يمر فيها جهد المصدر عبر القيمة الصفرية ( 
) ونقص الحمل الحالي. حيث 
في هذه الحالة، فإن إجمالي تيار الدائرة القصيرة له أهمية قصوى. يتم حساب الشروط المحددة عند تحديد تيارات الدائرة القصيرة.
أقصى تيار لحظييحدث قصر الدائرة الكهربائية بعد نصف فترة تقريبًا، أي. 0.01 ثانية بعد حدوث ماس كهربائى. يُطلق على أعلى تيار ماس كهربائى لحظي ممكن اسم تيار الصدمة 
(الشكل 3) لقد تم تحديده في الوقت الحالي 
مع:
أين 
- معامل الصدمة حسب الثابت الزمني لدائرة القصر.
يتم تحديد القيمة الفعالة لإجمالي تيار الدائرة القصيرة للحظة زمنية عشوائية من التعبير:
(3.4)
أين 
- القيمة الفعالة للمكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة؛ 
- القيمة الفعالة للمكون غير الدوري، تساوي
(3.5)
أعلى قيمة فعالة لتيار الصدمة للفترة الأولى من بداية عملية الدارة القصيرة:
(3.6)
طاقة ماس كهربائى لنقطة زمنية تعسفية:
(3.7)
إمدادات الطاقة ماس كهربائى. عند حساب تيارات الدائرة القصيرة، يُفترض أن مصادر الطاقة لموقع الدائرة القصيرة هي مولدات توربو وهيدروجين، ومعوضات ومحركات متزامنة، ومحركات غير متزامنة. يتم أخذ تأثير المحركات غير المتزامنة في الاعتبار فقط في اللحظة الأولى من الزمن وفي الحالات التي تكون فيها متصلة مباشرة بدائرة كهربائية قصيرة.
الكميات المحددة. عند حساب تيارات الدائرة القصيرة، يتم تحديد القيم التالية:
- القيمة الأولية للمكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة (القيمة الأولية لتيار الدائرة القصيرة فائق العبور) ؛
- تيار صدمة الدائرة القصيرة، الضروري لاختبار الأجهزة الكهربائية، وقضبان التوصيل والعوازل لتحقيق الاستقرار الكهروديناميكي؛
- أعلى قيمة فعالة لتيار صدمة الدائرة القصيرة المطلوبة لاختبار ثبات الأجهزة الكهربائية خلال الفترة الأولى من عملية الدائرة القصيرة؛
- معنى ل 
، وهو ضروري لفحص قواطع الدائرة الكهربائية بناءً على التيار الذي يتم إيقافه؛
- القيمة الفعالة لتيار الدائرة القصيرة في الحالة المستقرة، والذي يستخدم لفحص الأجهزة الكهربائية وقضبان التوصيل والبطانات والكابلات للتأكد من الاستقرار الحراري؛
- قوة ماس كهربائى للوقت ؛ مصمم على اختبار قواطع الدائرة بناءً على الحد الأقصى المسموح به من طاقة التبديل. بالنسبة للمفاتيح عالية السرعة، يمكن تقليل هذه المرة إلى 0.08 ثانية.
الافتراضات وشروط التصميم. لتسهيل حساب تيارات الدائرة القصيرة، تم وضع عدد من الافتراضات:
1) تعتبر المجالات الكهرومغناطيسية لجميع المصادر في الطور؛
2) إزالة المجالات الكهرومغناطيسية للمصادر بشكل كبير من موقع الدائرة القصيرة ( 
)، تعتبر دون تغيير؛
3) لا تأخذ في الاعتبار دوائر القصر ذات السعة المستعرضة (باستثناء الخطوط الهوائية 330 كيلو فولت أعلاه وخطوط الكابلات 110 كيلو فولت أعلاه) وتيارات المحولات الممغنطة ؛
4) تؤخذ المقاومة النشطة لدائرة القصر في الاعتبار فقط مع النسبة 
,
أين 
و 
- المقاومة النشطة والمتفاعلة المكافئة لدائرة قصر الدائرة؛
5) في عدد من الحالات، لا يؤخذ تأثير الأحمال في الاعتبار (أو يؤخذ في الاعتبار تقريبًا)، ولا سيما تأثير المحركات الصغيرة غير المتزامنة والمتزامنة.
وفقًا لغرض تحديد تيارات الدائرة القصيرة، يتم تحديد شروط التصميم، والتي تشمل رسم مخطط تصميمي، وتحديد وضع الدائرة القصيرة، ونوع الدائرة القصيرة، وموقع نقاط الدائرة القصيرة والقصر المقدر -وقت الدائرة.
عند تحديد وضع الدائرة القصيرة، اعتمادًا على الغرض من الحساب، يتم تحديد المستويات القصوى والدنيا المحتملة لتيارات الدائرة القصيرة. على سبيل المثال، يتم إجراء اختبار المعدات الكهربائية للتأثيرات الكهروديناميكية والحرارية لتيارات الدائرة القصيرة في الوضع الأكثر شدة - الحد الأقصى، عندما يتدفق أكبر تيار ماس كهربائى عبر العنصر الذي يتم اختباره. على العكس من ذلك، وفقًا للوضع الأدنى المطابق لأدنى تيار ماس كهربائى , إجراء الحسابات واختبار وظائف أجهزة حماية التتابع والأتمتة.
اختيار نوع الدائرة القصيرةيحدده الغرض من حساب تيارات الدائرة القصيرة. لتحديد المقاومة الكهروديناميكية للأجهزة والحافلات الصلبة، يتم أخذ دائرة قصر ثلاثية الطور كتصميم؛ لتحديد المقاومة الحرارية للأجهزة والموصلات - ماس كهربائى ثلاثي الطور أو ثنائي الطور حسب التيار. يتم التحقق من إمكانيات التبديل والتبديل للأجهزة باستخدام ثلاث مراحل أو تيار أحادي الطورالصدع الأرضي (في الشبكات ذات تيارات الصدع الأرضي الكبيرة) حسب قيمته.
يتم تحديد اختيار نوع الدائرة القصيرة في حسابات حماية التتابع من خلال الغرض الوظيفي منه ويمكن أن يكون خطأ أرضي ثلاثي أو ثنائي الطور أو أحادي الطور أو ثنائي الطور.
مواقع نقاط الدائرة القصيرةيتم اختيارها بطريقة تجعل المعدات الكهربائية التي يتم اختبارها والموصلات خلال دائرة كهربائية قصيرة في أكثر الظروف غير المواتية. على سبيل المثال، لاختيار معدات التحويل، من الضروري تحديد موقع الدائرة القصيرة مباشرةً عند أطراف الإخراج الخاصة بها؛ ويتم تحديد المقطع العرضي لخط الكابل بناءً على تيار الدائرة القصيرة في بداية الخط. يتم تحديد موقع نقاط الدائرة القصيرة عند حساب حماية التتابع حسب الغرض منها - في بداية القسم المحمي أو نهايته.
يقدر وقت الدائرة القصيرة. يتم تحديد الوقت الفعلي الذي يحدث خلاله ماس كهربائى من خلال مدة الحماية وفصل المعدات،
. (3.8)
في الحسابات، يتم استخدام الوقت المخفض (الوهمي) - الفترة الزمنية التي ينبعث خلالها تيار الدائرة القصيرة في الحالة المستقرة نفس كمية الحرارة التي يجب أن ينبعث منها تيار الدائرة القصيرة المار فعليًا خلال وقت الدائرة القصيرة الفعلي.
الوقت المحدد المطابق لتيار الدائرة القصيرة الكامل هو
. (3.9)
أين 
- تقليل الوقت للمكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة؛
- تقليل الوقت للمكون غير الدوري لتيار الدائرة القصيرة.
في الوقت الحقيقي 
ج يتم تحديد الوقت المخفض للمكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة باستخدام المخططات البيانية.
في الوقت الحقيقي 
مع 
، أين 
- قيمة الوقت المخفض ل 
مع.
تحديد الوقت المخفض للمكون غير الدوري ، ويتم إنتاجه في 
وفقا للصيغة:
, (3.10)
أين 
- نسبة التيار الفائق الأولي إلى التيار الثابت في موقع الدائرة القصيرة ( 
).
في 
- حسب الصيغة:
. (3.11)
عندما يكون الوقت الحقيقي أكثر من 1 ثانية. أو 
تقليل الوقت للمكون غير الدوري لتيار الدائرة القصيرة ( ) يمكن إهمالها.
مطلوب حساب تيار الدائرة القصيرة ثلاثي الطور (TCC)على قضبان التوصيل للمحطة الفرعية المصممة للمفاتيح الكهربائية المغلقة 6 كيلو فولت 110/6 كيلو فولت "GPP-3". يتم تشغيل هذه المحطة الفرعية بواسطة خطين هوائيين بجهد 110 كيلو فولت من المحطة الفرعية GPP-2 بقدرة 110 كيلو فولت. ZRU-6 kV "P4SR" يتلقى الطاقة من اثنين محولات الكهرباء TDN-16000/110-U1، والذي أعمل بشكل منفصل. عندما يتم فصل أحد المدخلات، فمن الممكن توفير الطاقة لقسم الناقل الذي تم إلغاء تنشيطه عبر مفتاح قسم في الوضع التلقائي (ATS).
يظهر الشكل 1 مخطط التصميمالشبكات
منذ السلسلة من I N.S. "GPP-2" إلى خط العرض الشمالي. "GLP-3" مطابق للسلسلة II s.sh. من "GPP-2" إلى خط العرض الشمالي الثاني. يتم إجراء حساب "GPP-3" للسلسلة الأولى فقط.
تظهر الدائرة المكافئة لحساب تيارات الدائرة القصيرة في الشكل 2.
سيتم إجراء الحساب في وحدات مسماة.
2. البيانات الأولية للحساب
- 1. بيانات النظام: = 22 كيلو أمبير؛
- 2. بيانات VL - 2xAS-240/32 (ترد البيانات لدائرة واحدة AS-240/32، RD 153-34.0-20.527-98، الملحق 9):
- 2.1 المفاعلة الحثية التسلسلية الإيجابية - X1ud=0.405 (أوم/كم)؛
- 2.2 الموصلية السعوية - bsp = 2.81x10-6 (S/km)؛
- 2.3 المقاومة النشطة عند +20 درجة مئوية لكل 100 كيلومتر من الخط - R=R20C=0.12 (أوم/كم).
- 3. بيانات المحول (مأخوذة من GOST 12965-85):
- 3.1 TDN-16000/110-U1، Uin=115 كيلو فولت، Unn=6.3 كيلو فولت، مبدل الصنبور عند التحميل ±9*1.78، Uk.inn-nn=10.5%؛
- 4. بيانات الموصل المرن: 3xAC-240/32، l=20 m (لتبسيط الحساب، لا تؤخذ مقاومة الموصل المرن بعين الاعتبار.)
- 5. بيانات المفاعل المحدد للتيار - RBSDG-10-2x2500-0.2 (مأخوذة من GOST 14794-79):
- 5.1 التصنيف الحاليمفاعل - إينوم. = 2500 ألف؛
- 5.2 خسائر الطاقة الاسمية لكل مرحلة من مراحل المفاعل - ∆P = 32.1 كيلووات؛
- 5.3 المفاعلة الحثية – X4=0.2 أوم.
3. حساب مقاومات العناصر
3.1 مقاومة النظام (للجهد 115 كيلو فولت):
3.2 المقاومة الخط الهوائي(للجهد 115 كيلو فولت):
أين:
ن - عدد الأسلاك في خط هوائي واحد بسعة 110 كيلو فولت؛
3.3 المقاومة الكلية للمحول (للجهد 115 كيلو فولت):
X1.2=X1+X2=3.018+0.02025=3.038 (أوم)
R1.2=R2=0.006 (أوم)
3.4 مقاومة المحولات:
3.4.1 مقاومة المحول (يوجد مبدل الصنبور عند التحميل في الموضع الأوسط):
3.4.2 المقاومة النشطة للمحول (يوجد مبدل الصنبور عند التحميل في الوضع "السالب" الأقصى):
3.4.3 المقاومة النشطة للمحول (يوجد مبدل الصنبور عند التحميل في الوضع "الإيجابي" الأقصى):
الحد الأدنى من المفاعلة الحثية للمحول (يوجد مبدل الصنبور عند التحميل في الموضع "الناقص" الأقصى)
الحد الأقصى للمفاعلة الحثية للمحول (يوجد مبدل الصنبور عند التحميل في الوضع "الإيجابي" الأقصى)
القيمة المضمنة في الصيغة أعلاه هي الجهد الكهربي المقابل للوضع الإيجابي الأقصى لمغير الصنبور عند التحميل، وهو يساوي Umax.VN=115*(1+0.1602)=133.423 كيلو فولت، وهو ما يتجاوز أعلى قيمة تشغيل جهد المعدات الكهربائية يساوي 126 كيلو فولت (GOST 721-77 " أنظمة إمداد الطاقة والشبكات والمصادر والمحولات وأجهزة الاستقبال طاقة كهربائية. الفولتية المقدرةأكثر من 1000 فولت"). يتوافق جهد UmaxVN مع Uк%max=10.81 (GOST 12965-85).
إذا تبين أن Umax.VN أكبر من الحد الأقصى المسموح به لشبكة معينة (الجدول 5.1)، فيجب أخذ Umax.VN وفقًا لهذا الجدول. يتم تحديد قيمة Uk% المقابلة لهذه القيمة القصوى الجديدة لـ Umax.VN إما تجريبيًا أو تم العثور عليها من ملاحق GOST 12965-85.
3.4.5 مقاومة المفاعل المحدد للتيار (عند الجهد 6.3 كيلو فولت):
4. حساب تيارات الدائرة القصيرة ثلاثية الطور عند النقطة K1
4.1 إجمالي المفاعلة الحثية:
X∑=X1.2=X1+X2=3.018+0.02025=3.038 (أوم)
4.2 إجمالي المقاومة النشطة:
R∑=R1.2=0.006 (أوم)
4.3 المعاوقة الإجمالية:
4.4 تيار الدائرة القصيرة ثلاثي الطور:
4.5 تيار زيادة ماس كهربائى:
5. حساب تيارات الدائرة القصيرة ثلاثية الطور عند النقطة K2
6.1.1 يتم تقليل قيمة المقاومة الإجمالية عند النقطة K2 إلى جهد شبكة يبلغ 6.3 كيلو فولت:
6.1.2 التيار عند الدائرة القصيرة، المخفضة إلى جهد فعال قدره 6.3 كيلو فولت، يساوي:
6.1.3 تيار زيادة ماس كهربائى:
6.2 المقاومة على قضبان التوصيل لمجموعة المفاتيح الكهربائية المغلقة بجهد 6 كيلو فولت مع ضبط مبدل الصنبور عند التحميل للمحول T3 على الوضع السلبي
6.2.1 يتم تقليل قيمة المقاومة الإجمالية عند النقطة K2 إلى جهد شبكة يبلغ 6.3 كيلو فولت:
6.2.2 التيار عند الدائرة القصيرة، المخفضة إلى جهد فعال قدره 6.3 كيلو فولت، يساوي:
6.2.3 تيار زيادة ماس كهربائى:
6.3 المقاومة على قضبان التوصيل لمجموعة المفاتيح الكهربائية المغلقة بقدرة 6 كيلو فولت مع ضبط مبدل الصنبور عند التحميل للمحول T3 على الموضع الإيجابي
6.3.1 يتم تقليل قيمة المقاومة الإجمالية عند النقطة K2 إلى جهد شبكة يبلغ 6.3 كيلو فولت:
6.3.2 التيار عند الدائرة القصيرة، المخفضة إلى جهد فعال قدره 6.3 كيلو فولت، يساوي:
6.3.3 تيار زيادة ماس كهربائى:
يتم إدخال نتائج الحساب في الجدول PP1.3
الجدول PP1.3 - بيانات الحساب لتيارات الدائرة القصيرة ثلاثية الطور
| موضع الصنبور عند تحميل المحول | تيارات الدائرة القصيرة | نقطة ماس كهربائى | ||
|---|---|---|---|---|
| ك1 | ك2 | ك3 | ||
| مبدل الصنبور عند التحميل في الموضع الأوسط | تيار الدائرة القصيرة، kA | 21,855 | 13,471 | 7,739 |
| تيار صدمة الدائرة القصيرة، kA | 35,549 | 35,549 | 20,849 | |
| تيار الدائرة القصيرة، kA | - | 13,95 | 7,924 | |
| تيار صدمة الدائرة القصيرة، kA | - | 36,6 | 21,325 | |
| مبدل الصنبور عند التحميل في الوضع الإيجابي | تيار الدائرة القصيرة، kA | - | 13,12 | 7,625 |
| تيار صدمة الدائرة القصيرة، kA | - | 34,59 | 20,553 | |
7. حساب تيار الدائرة القصيرة في برنامج Excel
إذا قمت بإجراء هذه العملية الحسابية باستخدام قطعة من الورق والآلة الحاسبة، فسيستغرق الأمر الكثير من الوقت، بالإضافة إلى ذلك، من الممكن أن ترتكب خطأ وستذهب العملية الحسابية بأكملها هباءً، وإذا كانت بيانات المصدر تتغير باستمرار، فإن هذا كله يؤدي إلى إلى زيادة وقت التصميم وإهدار الأعصاب غير الضروري.
لذلك، قررت إجراء هذا الحساب باستخدام جدول بيانات Excel، حتى لا أضيع وقتي في إعادة حساب TKZ ولحماية نفسي من الأخطاء غير الضرورية، وبمساعدتها يمكنك إعادة حساب تيارات الدائرة القصيرة بسرعة، وتغيير البيانات الأصلية فقط.
آمل أن يساعدك هذا البرنامج وأن تقضي وقتًا أقل في تصميم الكائن الخاص بك.
8. المراجع
- 1. إرشادات لحساب تيارات الدائرة القصيرة واختيار المعدات الكهربائية.
آر دي 153-34.0-20.527-98. 1998 - 2. كيفية حساب تيار الدائرة القصيرة. إي إن بيليايف. 1983
- 3. حساب تيارات الدائرة القصيرة في الشبكات الكهربائية 0.4-35 كيلو فولت، Golubev M.L. 1980
- 4. حساب تيارات الدائرة القصيرة لحماية التتابع. إل نبرات. 1998
- 5. قواعد بناء المنشآت الكهربائية (PUE). الطبعة السابعة. 2008
مرحبا صديقي العزيز! في هذه المقالة سوف تتعرف على ما هو تيار الدائرة القصيرة وأسبابه وكيفية حسابه. تحدث دائرة كهربائية قصيرة عندما تكون الأجزاء الحاملة للتيار ذات إمكانات أو أطوار مختلفة متصلة ببعضها البعض. يمكن أيضًا أن تتشكل دائرة كهربائية قصيرة على جسم الجهاز المتصل بالأرض. هذه الظاهرة نموذجية أيضًا الشبكات الكهربائيةوأجهزة الاستقبال الكهربائية.
أسباب وتأثيرات تيار الدائرة القصيرة
يمكن أن تكون أسباب ماس كهربائي مختلفة جدًا. يتم تسهيل ذلك عن طريق الرطوبة أو بيئة عدوانيةحيث تتدهور مقاومة العزل بشكل ملحوظ. وقد ينتج عن ذلك إغلاق التأثيرات الميكانيكيةأو أخطاء الموظفين أثناء الإصلاحات والصيانة. يكمن جوهر الظاهرة في اسمها ويمثل تقصيرًا في المسار الذي يمر عبره التيار. ونتيجة لذلك، يتدفق التيار بعد الحمل المقاوم. وفي الوقت نفسه، يرتفع إلى الحدود غير المقبولة إذا لم يعمل الإغلاق الوقائي.
تيارات الدائرة القصيرة لها تأثير كهروديناميكي وحراري على المعدات والتركيبات الكهربائية، مما يؤدي في النهاية إلى تشوهها الكبير وارتفاع درجة حرارتها. في هذا الصدد، من الضروري إجراء حسابات لتيارات الدائرة القصيرة مقدما.
كيفية حساب تيار الدائرة القصيرة في المنزل
معرفة حجم تيار الدائرة القصيرة أمر ضروري للتأكد السلامة من الحرائق. من الواضح أنه إذا كان تيار الدائرة القصيرة المقاس أقل من التيار المحدد أقصى قدر من الحمايةآلة أو 4 أضعاف تصنيف تيار المصهر، فإن وقت الاستجابة (احتراق الوصلة القابلة للانصهار) سيكون أطول، وهذا بدوره يمكن أن يؤدي إلى تسخين مفرط للأسلاك ونيرانها.
كيف يمكن تحديد هذا التيار؟ يخرج تقنيات خاصةوأجهزة خاصة لذلك. سننظر هنا في مسألة كيفية القيام بذلك باستخدام الفولتميتر فقط أو حتى. من الواضح أن هذه الطريقة لا تتمتع بدقة عالية جدًا، ولكنها لا تزال كافية لاكتشاف التناقض بين الحد الأقصى لحماية التيار وقيمة هذا التيار.
كيف تفعل هذا في المنزل؟ فمن الضروري أن تأخذ جهاز استقبال قوي بما فيه الكفاية، على سبيل المثال، غلاية كهربائيةأو الحديد. سيكون من الجميل أيضًا الحصول على نقطة الإنطلاق. نقوم بتوصيل المستهلك ومقياس الفولتميتر أو المتر المتعدد في وضع قياس الجهد إلى نقطة الإنطلاق. نسجل قيمة جهد الحالة المستقرة (U1). نقوم بإيقاف تشغيل المستهلك وتسجيل قيمة الجهد بدون تحميل (U2). التالي نقوم بالحساب. تحتاج إلى تقسيم قوة المستهلك (P) على الفرق في الفولتية المقاسة.
Ic.c.(1) = Р/(U2 – U1)
دعونا نفعل الرياضيات مع مثال. غلاية 2 كيلو واط. القياس الأول هو 215 فولت، والقياس الثاني هو 230 فولت. ووفقًا للحساب، يتبين أنه 133.3 أمبير. على سبيل المثال، إذا كان هناك آلة أوتوماتيكية BA 47-29 ذات خاصية C، فسيكون إعدادها هو من 80 إلى 160 أمبير. لذلك، من الممكن أن تعمل هذه الآلة مع تأخير. بناءً على خصائص الجهاز، يمكن تحديد أن زمن الاستجابة يمكن أن يصل إلى 5 ثوانٍ. وهو أمر خطير في الأساس.
ما يجب القيام به؟ من الضروري زيادة قيمة تيار الدائرة القصيرة. يمكن زيادة هذا التيار عن طريق استبدال أسلاك خط الإمداد بمقطع عرضي أكبر.
إشعار قصير مفيد
يبدو أن الحقيقة الواضحة هي أن ماس كهربائي هو ظاهرة سيئة للغاية وغير سارة وغير مرغوب فيها. قد يؤدي إلى أفضل سيناريوإلى إلغاء تنشيط المنشأة، وإيقاف تشغيل معدات الحماية في حالات الطوارئ، وفي أسوأ الأحوال، إلى نضوب الأسلاك وحتى الحريق. ولذلك، يجب تركيز كافة الجهود على تجنب هذه الكارثة. ومع ذلك، فإن حساب تيارات الدائرة القصيرة له معنى حقيقي وعملي للغاية. لقد تم اختراع الكثير الوسائل التقنية، تعمل في الوضع الحالي العالي. مثال سيكون المعتاد آلة لحام، وخاصة القوس، الذي في وقت التشغيل عمليا يقصر دوائر القطب الكهربائي مع التأريض. هناك مشكلة أخرى وهي أن هذه الأوضاع قصيرة المدى بطبيعتها، وأن قوة المحول تسمح لها بتحمل هذه الأحمال الزائدة. عند اللحام، تمر تيارات ضخمة عند نقطة التلامس في نهاية القطب (يتم قياسها بعشرات الأمبيرات)، ونتيجة لذلك يتم إطلاق حرارة كافية لإذابة المعدن محليًا وإنشاء التماس قوي.